数字化实验相较于现有教材实验，具有较强的综合性、创新性和直观性。本文将数字化传感技术引入有机化学实验基本操作中，借助温度传感器和压强传感器对常压蒸馏、减压蒸馏和分馏实验开展改进与创新探索。研究结果表明，通过运用温度传感器、压强传感器对实验装置进行优化，能够实时监测常压蒸馏、减压蒸馏与分馏等基本操作过程中的温度和压强变化情况，并自动采集、记录时间–温度曲线及时间–压强曲线。这一融合举措实现了有机化学实验的数字化转变，提高了学生学习的深度与广度，可在本科有机化学实验教学中推广实施。

在热力学可逆循环过程中，用温–熵图(T–S图)表示系统的温度与熵的变化关系，能同时显示出系统所吸的热与所做的功，从而可以方便地计算得到该循环的热功转换效率。本文总结了T–S图在多个经典热功转换循环过程中的应用，还介绍了近期报道的、利用电势的温度效应或浓差效应构建热力学循环，从低品位热能中获取能量的几个新型能量转换过程以及T–S图在其中的指导作用，可加深师生对T–S图的理解和认识，并拓展其应用范围。

合成氨(NH₃)的发展是现代工业进程和人类生存的基石。受氮气(N₂)化学惰性的限制，当前的合成氨工业能源消耗高并且排放大量的二氧化碳。电化学氮气还原反应(NRR)，是有望取代高能耗的Haber-Bosch (HB)合成法的一种绿色可持续的合成氨工艺。然而，因氮气以及析氢竞争副反应(HER)导致电催化氮气还原极低的NH₃产率和能量转换效率一直是目前人工固氮领域面临的挑战。在本文中，我们报道了一种具有丰富孔结构的磷掺杂碳(PC)负载Zn₃(PO₄)₂/Zn₂P₂O₇纳米复合材料(h-PC/Zn₃(PO₄)₂/Zn₂P₂O₇)，在酸性和中性介质中将N₂高效催化转化为NH₃。其独特的分级多孔结构提高了表面粗糙度并加快了氮气在催化剂体相中的扩散，这有利于延长氮气在催化剂表面的停留时间以及提高活性位点的利用效率；而多组分的均匀分布可以调节电子结构并优化反应中间体的吸附行为，进而提高活性位点的本征活性。在0.1 mol∙L⁻¹ HCl电解液中，h-PC/Zn₃(PO₄)₂/Zn₂P₂O₇在−0.2 V vs.可逆氢电极(RHE)电位下NH₃的产率可以达到38.7 ± 1.2 μg∙h⁻¹∙mg_cat⁻¹，法拉第效率为19.8% ± 0.9%。此外，h-PC/Zn₃(PO₄)₂/Zn₂P₂O₇在0.1 mol∙L⁻¹ Na₂SO₄溶液中同样展现出优异的电催化氮气还原合成氨性能，NH₃产率及法拉第效率分别为17.1 ± 0.8 μg∙h⁻¹∙mg_cat⁻¹和15.9% ± 0.6%，明显优于PC/Zn₃P₂、C/ZnO和大多数报道的非贵金属电催化剂。这种优异的性能主要归因于多孔结构有利于传质及多组分活性位点协同效应。此外，我们采用非原位X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等表征手段对NRR测试前后h-PC/Zn₃(PO₄)₂/Zn₂P₂O₇的组成和结构变化进行了剖析。在反应后检测到了新增的N物种信号，证明催化剂表面确实发生了氮气还原反应。本研究提供了一种通过同步构建传质通道并耦合不同的活性位点以协同增强NRR活性和选择性的新思路，这对加快绿色制氨工业化具有重大意义。

材料表面是能量储存和转化反应发生的直接场所，因此，真实反应条件下材料的表面化学和结构在理解反应机理方面起着关键作用。X射线光电子能谱是一种表面敏感技术，已经成为研究材料表面复杂成分和电子结构的主要工具之一。传统的X射线光电子能谱受限于真空条件，这限制了对原位条件下固-气和固-液界面的研究。但随着真空差分技术和静电透镜系统的引入，X射线光电子能谱不再局限于超高真空条件。结合同步辐射光源的优势，近常压X射线光电子能谱(NAP-XPS)展现出更先进的特点。在近年来，NAP-XPS迅速成为研究各种固-气和固-液界面的重要工具。通过NAP-XPS和一些先进的光谱学和显微镜技术，研究人员可以获得原子尺度的界面信息，这使得他们能够更深入地了解这些界面的性质。本文对近年来代表性的NAP-XPS研究进展进行了简要回顾，以阐明其在固-气和固-液界面研究领域中引发的新认识。最后，文章还讨论了关于NAP-XPS技术的挑战和前景，希望可以激发新的研究思路。

固液分离是化学合成与分离、纯化等实验中的基本操作之一。常用的固液分离方法有倾析法、离心分离法和过滤法，一般需根据固体颗粒的大小、固体量的多少以及液体的黏稠度等选择适宜的固液分离方法。本文主要介绍基于过滤分离的常压过滤和减压过滤的原理和适用对象、分离操作的基本要点和注意事项，并提出了常压过滤和减压过滤的基本操作规范建议，希望能为同行开展实验教学提供参考。

实验室的化学品种类繁多，其中有一类极具危险的化学品，它们时常引发各类事故，但又在人类生活中有着十分重要的作用，这就是危险化学品。在实验室中大家总是无法避免接触这类化学品，因此认识危化品，分辨它们的危险属性，确保正确储存和规范使用至关重要。本文以和平大使淇淇的视角，带大家走进危险化学品国度里的各个部落，介绍实验室危险化学品的分类以及储存方法，让大家了解并从容面对他们，并且能够安全使用，避免实验室危险事故的发生。

Friedel-Crafts烷基化反应是一类重要的有机人名反应，常用于构建碳-碳键，在有机合成及药物化学等领域具有广泛的应用前景。本文介绍了Friedel-Crafts烷基化反应的基本原理，以及近年来利用金属催化、有机小分子催化、可见光催化、酶催化和电化学催化等策略所取得的新发展。将本科教学知识与前沿研究有机结合，有利于提高学生的学习兴趣，培养学生思维拓展能力。

吸附是一个常见且重要的物理化学过程，吸附实验也越来越多地出现在实验教学当中。然而，传统的教学模式使学生往往只能被动接受实验方案，缺乏对吸附剂选择和微观吸附机理等方面的深入理解。为此，我们提出一种基于人工智能(AI)的数字化实验设计，旨在通过生成式AI大模型的智能分析和分子动力学(MD)模拟，使学生既可以进行实验前的性能预测，又可以进行实验前后的人机对话预习与总结。学生首先通过互动式对话使用ChatGPT智能助手进行文献收集、整理、吸附剂筛选和个性化预习。随后利用MD模拟预测吸附剂性能，探索吸附机制。再对模拟预测结果进行实验验证，测试吸附动力学和热力学。最后针对实验中的问题和思考与ChatGPT智能助手互动。本实验设计实现了从人机对话的个性化预习、吸附过程的数值模拟，到实验验证，再到人机对话总结的全流程数字化教学，使学生从被动的操作执行者成长为主动的学习参与者和研究探索者，为传统实验教学的现代化和智能化提供了新思路。

为进一步提升人工智能在大学化学教育中的应用价值，并强化学生的信息化与智能化素养，本文提出了一系列教学改革与实践措施。基于对当前化学教育现状的分析，探讨了人工智能、大数据与大模型在化学教学中的深度融合，重点阐述其在提升学生数据处理、智能决策与创新思维能力方面的作用。围绕自适应学习平台、AI赋能的数据分析等前沿技术，本文提出了构建智能教学平台、引入先进数据分析工具、优化学科研究流程、鼓励学生参与跨学科竞赛及推动学科交叉融合等具体策略。实践表明，智能技术与教学改革的深度融合显著提升了学生的自主学习、科研创新与实践应用能力，有助于构建面向未来科技发展的现代化化学教育体系。本研究为高校化学教学的智能化转型提供了重要参考，并展望了未来发展方向。

ShelXle是一款用于小分子晶体结构精修的专业性可视化软件，在高校群体中拥有相当数量的用户，但目前国内外有关该软件使用研究的文献报道非常少，导致众多师生在精修过程中碰到问题时不知道如何进行应对。本文详细介绍了ShelXle的开发背景、基本功能、特色功能及操作方法，结合若干案例，通过与其他软件对比，分析了ShelXle在小分子晶体结构精修中所具备的技术优势，并就如何利用ShelXle提升精修效果提出了一些参考性建议。