面向“双碳”目标下能源开发与碳减排的协同需求，针对物理化学课程传统相图知识教学“重理论、轻应用”的问题，本文基于“可燃冰开采与CO₂封存”这一国家重大战略课题，构建“理论知识-技术应用-课程思政”三位一体教学框架：通过解析CO₂和CH₄水合物相平衡曲线与CO₂气液相平衡曲线，阐明CO₂置换法开采可燃冰及CO₂封存技术的热力学、动力学机制，横向对比可燃冰开采与应用技术现状，紧跟科学研究发展前沿，引导学生挖掘“碳封存技术的地缘政治意义”等思政议题。通过对接相图理论与国家战略需求，探索物理化学理论教学与课程思政深度融合的教学实践创新，强化学生对多相平衡原理的工程应用认知，培养学生在能源绿色转型中的创新思维与责任担当，为“新工科”背景下化工专业课程改革提供参考路径。

为响应“新工科”建设的需求，将碳基纳米材料与金属锌空电池相结合的前沿科研成果设计为本科综合化学实验。通过化学氧化聚合及高温热解制备磷化铁@碳纳米管，并考察其作为锌空电池正极催化材料的电化学性能，从而帮助学生了解新能源电池行业最新发展动态，熟悉锌空电池的组装及性能测试，将已学知识“学以致用”，培养分析、解决问题的能力和创新能力，提升综合素养。

物理化学作为化学学科的重要理论分支，其严密的逻辑体系和实践应用是落实课程思政的重要载体。本文进一步提出结合数字技术和人工智能技术构建物理化学课程思政资源库，促进思政与科技前沿融合；在教学中利用数字技术创新课程思政情境创设，实现多通道、立体化课程思政融入，并利用数字技术赋能，建立课程思政的反馈机制。