燃烧热测定是一个经典的物理化学实验。本案例将燃烧热测定与农林废弃物燃烧发电对接，对实验内容进行了适当调整，让学生了解燃烧热测定对保障发电厂安全运行的重要意义，以及农林废弃物燃烧发电对服务“三农”、乡村振兴和“双碳”战略的重要意义，提高了学生学以致用的能力，激发了学生的学习兴趣，引导学生关心国家能源安全、环境保护、可持续发展和人民的生命健康，对提升学生的能力和素质发挥了良好作用。

立德树人是高校教育的根本任务，将思政元素无声融入课堂教学之中，有利于引导学生树立正确的世界观、价值观和人生观，从而成为合格的社会主义接班人。屠呦呦先生是中国第一位荣获诺贝尔自然科学奖的本土科学家。本文以其获得诺贝尔奖的工作“青蒿素高效提取并成功应用于疟疾防治”为例，结合物理化学多组分系统热力学章节中的“分配定律”，改进“理想稀溶液中任一组分的化学势”的教学过程，引导学生充分认识原理对实践的直接指导作用和中华传统文化在解决实际问题中的重要价值，理解科学发现的必然历程以及科学家在不断攀登科学高峰过程中所付出的艰辛和收获，将自己的聪明才智和所学所得应用于祖国的社会主义建设。

培养能够开展科学仪器原理创新、设计制造、应用开发的高端人才已成为建设人才强国、科技强国的必然要求。本案例在本科实验中引入我国科学家自主研制的教学质谱仪，采用学生亲自动手拆装、调试及应用的方式，深化学生对质谱仪工作原理、构造和相关分析方法的认识，破除对“高端仪器”的神秘感和畏难情绪，激发学生研制科学仪器的兴趣，培养敢于挑战自我、勇于自主创新的意志品质，坚定科技报国、服务国家的家国情怀。

阳极溶出伏安法测定微量镉是一项经典的仪器分析基础实验。然而，该实验项目的传统教学内容较难使学生体会所学知识对实际生产生活的价值，不能有效落实课程思政建设的要求。本文旨在通过对教学内容的创新设计，更好地实现思政育人目标。引导学生对新闻事件、学科发展历史、科学家的故事和行业发展最新动态进行调研与讨论，增加设计性和探索性内容，提高本实验的高阶性。采用实际购得的大米等粮食替代以往预先配制的镉溶液，并采用自己独立制备的汞膜电极替代商业化的极谱仪电极，使学生在巩固实验操作技能的基础上，了解分析仪器的发展及改造方式，并掌握分析化学的基本研究范式。对本实验内容的优化，有助于培养学生的科学精神与科研素养，使学生体会专业知识对解决实际生产生活问题的意义，帮助其树立职业追求目标并养成良好的社会责任意识。

以“高锰酸钾法氧化还原滴定实验”为基础，结合水质化学耗氧量(COD)监测应用，进行实验课程思政创新设计。案例通过引入梯度化COD水样为检测对象，结合工业废水排放监管探索性实践，以及研讨身边水污染治理实例等，引导学生关注水污染防治等社会问题，激发其保护生态环境的责任感和国家生态文明建设服务意识。

教育部启动了化学等8个基础学科系列“101计划”以来，湖南大学作为“101计划”分析化学课程的牵头单位，凝聚国内27所获批化学领域“拔尖计划2.0”基地高校，开展课程、教材建设，推动课堂提升计划实施。本文较为详细地介绍了团队面向化学拔尖人才培养系统凝练的分析化学核心课程知识体系，11个模块48个核心知识点的教学内容和目标，课程总体教学目标和建设进展等。

金属有机框架材料是一类具有高比表面积的无机-有机杂化晶态材料，传统的金属有机框架材料由于其导电性较差，在电子器件领域的应用受到限制。近期研究表明，通过引入含有特定共轭结构的配体以增强其导电性等设计策略，能够成功制备出具有较高导电性的金属有机框架材料，从而拓展了其应用范围。本文系统总结了导电金属有机框架材料的设计策略、表征方法、研究进展以及其最新应用，并详细探讨了该研究领域中存在的挑战及其未来的发展方向。

酚是年产超千万吨的廉价化工原料，广泛应用于有机合成中的各类重要转化。大学基础化学中关于酚类化合物反应类型的介绍主要是富电子芳环和酚羟基氧上的取代反应，两类产物中均保留了酚的惰性C―O键。为进一步拓展酚类化合物的应用价值，人们通过在酚氧原子上引入不同活化基，借助金属催化打断C―O键，实现了各类高效的脱氧偶联反应。然而，该策略的反应条件通常较为苛刻，并且可能导致产物中有金属残留，限制了其在制药等领域的广泛应用。为挑战上述难题，化学家们发现利用光、电等手段，在温和条件下可将酚的一些简单衍生物通过C―O键的选择性断裂产生芳基自由基。借助芳基自由基的高反应活性和选择性，实现一些新颖和高效的化学转化，为酚的合成应用提供新的策略和方法。本文介绍了利用酚的三氟甲基磺酸酯、磷酸酯和碳酸酯等作为芳基自由基前体的挑战和难点，以及如何实现一些精细化学品精准构建的最新研究进展，期望可以为学有余力的同学们拓宽知识面。

过渡金属羟基氧化物已被证明是水氧化反应的可靠助催化剂。然而，在水氧化过程中它们对H₂O及其中间产物的吸附能力不足，极大制约了水氧化速率的提高。在本研究中，H₂O及其中间体在MnOOH助剂的缺电子Mn^(3+δ)+上的自发增强吸附可以极大地促进水的快速氧化，从而在纯水体系中实现高效的光催化H₂O₂生成。首先，无定型MnOOH通过定向光诱导氧化方法选择性地沉积在AuPd改性的单晶BiVO₄光催化剂的(110)面上，从而制备了AuPd/BiVO₄/MnOOH光催化剂。光催化实验表明，所制备的AuPd/BiVO₄/MnOOH (0.5%)光催化剂的H₂O₂产生速率达到214 μmol∙L⁻¹，并表现出良好的稳定性和重现性。密度泛函理论计算和X射线光电子能谱表征表明，MnOOH的自由电子可以有效地转移到BiVO₄上，诱导缺电子Mn位(Mn^(3+δ)+)的产生，从而自发地促进H₂O及其中间体的吸附，增强四电子WOR反应，导致H₂O₂的高效生成。本文关于助催化剂与主体催化剂之间强相互作用的工作为其它高效催化材料的合理设计提供了一种新的思路。