大型仪器实验课程是化学类本科教育中实现理论学习与实践技能有效衔接的关键环节，但受限于仪器结构复杂性与跨学科知识的综合要求，传统教学模式难以有效激发学生的学习兴趣与参与积极性。本文以“融仪于境，创学于行”为理念，提出了一种以学生为中心的虚实融合教学模式。通过沉浸式虚拟现实(VR)技术与报废仪器配件相结合，直观展示仪器结构与原理；以科学家视角的角色扮演，引导学生探索仪器发明与应用的历史情境；结合实际科研课题实施项目化教学，使学生在解决真实问题的过程中培养科研思维与综合实践能力。教学实践表明，该模式显著提升了学生的学习兴趣与主动参与度，为培养具备跨学科视野和实践能力的复合型化学人才提供了有效途径。

冷热现象是人类最早观察和认识的自然现象之一。在自然界的能量转化现象中，化学能与热能的转化是常见形式之一。现代社会中，有很多相关应用给大众生活带来了极大的便利。本科普实验秉承着“应用化学，安全至上，造福社会”的理念，旨在通过简单的实验，激发普通大众对化学的兴趣，帮助他们正确认识化学，了解化学反应可能存在的安全风险，并培养其正确的安全意识。实验围绕化学反应中两个特征鲜明的反应：吸热反应(氯化铵与氢氧化钡反应)和放热反应(发热包与水反应)，针对不同知识背景的受众，设计了不同的呈现形式(如趣味实验——气球捏捏冰、情景剧——碘-淀抱抱乐)，在幼儿园、中学和社区开展了多场主题科普教育活动。实验通过这些活动向大众展示了化学能与热能之间相互转化的奇妙现象，普及了相关安全常识，使不同的受众真切地感受到了化学的无穷魅力，同时也提高了他们的安全意识。

光动力治疗是利用“光敏剂”和“光”治疗肿瘤的一种新方法，用特定波长的光照射肿瘤部位，可以使聚集在肿瘤的光敏剂活化，产生高氧化性的活性氧而破坏肿瘤。与手术治疗、化疗、辐射治疗相比，光动力治疗具有操作简单、靶向性好、无创或微创、无耐药性、可激活全身免疫等特点。该治疗方法在发达国家已基本普及，目前在我国正处于推广阶段，公众对光动力治疗还不甚了解，因此急需进行科学普及。在此背景下，我们利用实验室化学合成的靶向型“硒-罗丹明”光敏剂，设计了肿瘤靶向的光动力治疗科普实验，包括靶向光敏剂的酶激活，单线态氧的可视化检测以及光动力杀死癌细胞三个环节。通过该科普实验，生动诠释了靶向型光动力治疗的科学原理，提高了公众对光动力治疗癌症的认知，将大大促进光动力治疗在我国的推广，也体现了化学在肿瘤治疗方面的重要作用。整个科普实验操作简单、形象直观，并在科普实践中显示出良好效果。

厨余垃圾的不当处置会造成土地和水资源的污染，随着垃圾分类政策在全国的推行，有效处理厨余垃圾成为解决环境问题的热点议题。厨余垃圾黏度的大小可直接影响处理设备的选型和工艺参数确定。将厨余垃圾的黏度测定作为实际应用案例引入物理化学实验教学，结合实际改进实验，对不同组成厨余垃圾的黏度值进行测量，考察含固率、转子型号、搅拌速度选择等对黏度值的影响，为厨余垃圾处理设备选型及工艺参数选择提供理论依据。改进后的实验可以强化学生学以致用的意识，增强对工程问题的综合性和复杂性的认识，启迪学生对厨余垃圾资源化利用的探索思考，实现基于“双碳”和绿色环保的创新思维学科素养培养，增强社会责任感。

为解决当前分析化学实验教学中常出现的“重结果达标、轻过程规范”问题，本教学团队开展了将标准化理念融入分析化学实验课程的教学实践。在内容层面，教学团队制定了统一教案，明确了教学重难点、讲解逻辑及操作规范；在实践层面，推行“虚拟仿真预习+学生自查”相结合的沉浸式教学模式，助力学生从“机械模仿”转变为“主动规范”。同时依托预实验以规避潜在教学风险，配套提供评分标准；在考核层面，以过程性评价为核心，细化了操作与数据结果的评分标准，引导学生重视实验全流程的标准化。教学实践表明，该方法不仅提升了学生实验操作的规范程度与数据质量，还改善了分析化学实验教学的整体质量，为实验课程教学改革提供了有益思路。

微塑料污染已成为全球环境问题，将其转化为碳量子点为污染治理提供了创新思路。本实验采用水热法和灼烧法制备碳量子点，并对其光学性能进行系统分析。同时，研究了Fe³⁺对碳量子点荧光效果的影响。实验内容涵盖了制备、性能分析及Fe³⁺检测等，操作简便，融合了有机化学与环境化学，增强了实验的趣味性与教育价值。

在磁性材料中实现高效的自旋极化，是量子信息技术的应用基础。基于玻尔兹曼分布原理的普适性方案极化效率较低且条件要求苛刻，限制了实际应用。在部分体系的光化学和光物理过程中，电子的跃迁行为表现出自旋选择性，辅以光泵浦技术，可以在较宽松的实验条件下实现更高效率的自旋极化。本文结合近年研究的实际情况，介绍了两类光致自旋极化机制及其代表性磁性分子体系。

采用简单浸渍的方法对BiVO₄光阳极进行表面钨（W）掺杂，以环丙沙星（CIP）为药品和个人护理产品（PPCPs）模型污染物，研究了W掺杂BiVO₄光阳极降解CIP的表面态行为。结果表明，低浓度W掺杂对BiVO₄光阳极的晶体结构、表面形貌和光吸收性能没有显著影响。但W掺杂取代了BiVO₄光阳极表面的V⁵⁺，能抑制BiVO₄光阳极表面V⁵⁺/V⁴⁺还原过程，减少复合中心表面态，同时引入更多氧空穴，增加活性位点表面态。CIP的降解反应受表面活性位点控制。表面W掺杂能有效促进CIP降解的电荷转移，提高BiVO₄光阳极光电催化降解性能。

发光寿命是光化学的重要概念，也是体现发光材料性质的一项重要参数。尽管发光材料在人类生产生活、军事及航空航天领域有广泛的应用，但是普通大众对于“发光寿命有长有短”这一科学概念并没有清晰的认识。本项目以生活中的光为切入点，以发光寿命在人眼可识别范围内(>100 ms)的长余辉材料作为展示媒介。通过探究三聚氰胺与苯二甲酸在水介质中的自组装，设计并合成了一类寿命长、亮度高的有机长余辉材料，因其合成方法简单、原料便宜易得、实验现象明显且重现性高，非常适合作为科普主题；同时在日常生活中探寻发光现象，创新设计趣味动画、“光绘涂鸦”等新型科普模式，寓教于乐、寓教于做，点燃人们探究化学世界的热情；借助Bilibili、抖音等网络平台广泛宣传，拓宽化学知识的普及范围。针对具有不同年龄和知识结构对象群体的特点和需求，科普内容设立了多个独立互动模块，“量体裁衣”，力求获得“覆盖面广、接受度高”的效果，让发光寿命真正贴近生活、走向大众。

围绕分子开关及聚集诱导发光的科研热点领域进行本科教学实验设计，将光致变色二芳烯巧妙嵌合于具有聚集诱导发光性能的四芳烯体系中，制备得到兼具变色和发光功能的新型杂合四芳烯光控荧光分子开关，科教融合，将科研前沿引入到本科实验教学。从物质的制备、分离提纯、结构表征和性能测试等方面进行了综合实验探索。本实验分子设计简练新颖，内容丰富，现象明显，在综合运用和巩固本科学习的基本理论和基本操作的基础上，激发学生的科研兴趣，培养团结协作和突破创新的科学精神。