从夜空星光到城市灯光，发光现象在生活中俯拾皆是，在各种发光现象背后，蕴藏着丰富的化学反应原理。化学发光作为一种特殊发光形式，与传统的热发光有别，它是化学反应过程中产生的能量以光的形式释放出来的现象。鲁米诺因结构简、合成易、水溶性优且发光量子效率高，常被用于液相化学发光试剂。双草酸酯具有化学稳定性强、发光性能优、安全性高、环保性好的特点，是一种优良的发光材料。本文以科学普及为鹄的，设计开展了一系列生动的化学实验，展现鲁米诺和双草酸酯的化学发光特性，探讨其在不同环境下的应用潜力，并借助简单的实验现象向大众呈现化学发光之趣。实验包括蓝绿光交汇的发光喷泉、模拟犯罪现场血迹的检验、光影流转的充气葫芦、墨韵生辉的发光毛笔以及黑暗中的蓝色玫瑰。通过这些趣美的科普实验，直观地展示了化学发光现象，进一步探讨了其在实际应用中的可行性，彰显化学之精妙。

油纸伞是中国具有千年历史的传统手工艺品，也是中国传统文化的重要象征。本文以一位老工匠为即将出嫁的女儿制作油纸伞作为嫁妆的故事为背景，深入探讨油纸伞制作过程中蕴含的化学原理，包括碱法制浆、柿漆粘结、朱砂附着和桐油防水等关键工艺。同时，本文挖掘其背后的思政元素，将文化、化学与思政教育有机结合，实现知识传授与价值引领的统一。

基于淀粉糊化机制低温合成了四方相BaTiO₃粉体。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱、X射线光电子能谱对合成粉体的形貌、物相进行表征；在超声条件下，以系列典型染料为降解对象测试BaTiO₃压电催化性能。结果显示，煅烧温度为600 ℃时即可获得四方相BaTiO₃粉体，且随着温度的提升，结晶度逐渐增加；当煅烧温度为700 ℃时，合成的BaTiO₃粉体尺寸分布均匀，分散度良好，呈现类立方体状；在超声驱动下，BaTiO₃降解罗丹明B、刚果红、甲基橙染料时均展现出良好的效果，反应速率常数分别为1.090×10^-2、1.113×10^-2、1.084×10^-2 min^-1，并以降解刚果红为对象揭示其压电催化的机理，即空穴和超氧自由基是降解过程中的主要反应物质。

本实验自制谷胱甘肽与半胱氨酸分别配位的铜纳米簇(CuNCs)，根据CuNCs光致发光原理，设计实验探究配体、氧化剂、pH、溶剂及温度对CuNCs光致发光的影响，并开发出科普实验试剂盒。本试剂盒携带方便、操作简单、安全性高，适合多种科普场景，能够满足具有不同梯度科普需求的人群，增强公众对纳米材料的了解，让公众感受到化学之美。

茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，是形成茶叶色香味及构筑茶叶保健功能的主要成分。本实验以生活中常见的茶品为引，依据茶多酚的抗氧化性及金属离子络合作用，创新设计出基于茶多酚变色反应的“茶颜悦色”与“诗情‘化’意”系列实验。其中“茶颜悦色”实验主要面向小学生，通过颜色变化展示茶多酚的抗氧化性，互动讲解中国茶的品类和相关茶文化；“诗情‘化’意”实验主要面向有一定化学基础的中学生和大学生，展示茶多酚与金属离子反应的现象，互动讲解茶多酚的提取方法和工业应用，鼓励青少年积极参与科技创新。本设计实验过程简易，可实现居家操作，实验趣味性强、安全性高；同时将传统文化融于科普实验，有助于提升广大青少年的科学素养与文化修养。

利用碳空位缺陷有序化策略构筑了多层六方孔洞MXene电极材料，在软包超级电容器中实现了高比容量和高能量密度水系钾离子存储。该电极材料具有较大比表面积的三维六方孔洞结构，为储钾提供了更多的活性位点。结合六方孔洞内壁新暴露的钛原子的化合价变化引起的赝电容效应，阐明了多层六方孔洞MXene水系钾离子超级电容器比容量提高的内在原因。通过密度泛函理论计算多层六方孔洞MXene对钾离子的吸附能，并结合电化学储钾性能实验及动力学分析，确定了钾离子被吸附的最佳位置，得出了钾离子的吸附规律。通过定量分析多层六方孔洞MXene中电子的能带结构和差分电荷密度等电子传输规律，揭示了其水系钾离子超级电容器具有高电导率和良好倍率性能的内在机理。

围绕以学生发展为中心的创新人才培养目标，我们在多年持续教改和探索基础上，提出了“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学。要求学生在完成既定的综合实验基础上，针对实验过程中发现的问题，自主设计探究方案，进行个性化实验探究；同时，将研究生组会研讨模式融入到本科生实验教学中，增设方案答辩环节，实现“一生一方案”的教学。该教学方法实施以来，成效显著，不仅激发了学生学习兴趣和实验潜能，锻炼了实验思维和知识运用能力等综合实践能力，而且开启了对求异思辨、创新能力的培养，教学模式得到普遍欢迎和首肯。

以水和氧气为原料，光催化产过氧化氢(H₂O₂)具有绿色、清洁的特点而受到广泛关注。针对氮化碳(g-C₃N₄)本征光催化活性低的问题，本文采用两步热聚合法制备了具有大比表面积和结晶性增强的超薄g-C₃N₄纳米片光催化剂。煅烧条件对g-C₃N₄的结构属性和催化性能有显著影响。两步焙烧和1 ℃·min^-1最佳升温速率制备的样品(CN-T-1)表现出显著提高的光催化产H₂O₂效率(3177.0 µmol·g^-1·h^-1)，为一步焙烧和1 ℃·min^-1升温速率制备的样品(CN-O-1)(858.6 µmol·g^-1·h^-1)的3.7倍，高于文献报导的纯g-C₃N₄产H₂O₂效率。CN-T-1在5次循环使用中H₂O₂产率先略有下降，后基本保持不变，表现出良好的稳定性。相较于CN-O-1，CN-T-1增强的催化性能归因于更大的比表面积、增强的结晶性、更高氧吸附能力和光生载流子分离效率、更长的载流子寿命，以及超薄片层使其具有更大的带隙(3.07 eV, 比CN-O-1大+0.26 eV)和更正的价带位置。•O₂^-自由基被证实为主要的活性物种。CN-T-1光催化产H₂O₂被证实为两步单电子ORR路径(O₂ + e^- → •O₂^- → H₂O₂)。