思政融入之家國情懷類16個高中化學(xué)核心實驗詳細情況二、家國情懷類16

個高中化學(xué)核心實驗詳細情況1.合成氨實驗實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模耗M合成氨反應(yīng)，探究溫度、壓強對平衡的影響，理解工業(yè)合成氨的反應(yīng)原理及條件選擇。?核心操作步驟：①連接實驗裝置（含氣體發(fā)生裝置、干燥裝置、反應(yīng)裝置、收集裝置）；②用N?和H?（體積比1:3）混合氣體，在Fe催化劑、500℃、20MPa條件下反應(yīng)；③收集產(chǎn)物，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH?的生成。?關(guān)鍵知識點：可逆反應(yīng)、化學(xué)平衡移動原理、工業(yè)合成氨的條件優(yōu)化（低溫有利平衡但速率慢，高溫速率快但平衡逆向移動，故選擇500℃左右；高壓有利平衡，故選擇20-50MPa）。思政融入深化?產(chǎn)業(yè)歷程：補充我國合成氨產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵節(jié)點——1949年，全國合成氨產(chǎn)能僅0.6萬噸/年，依賴進口；1965年，我國自主研發(fā)的“侯氏制堿法”配套合成氨裝置投產(chǎn)；2025年，我國合成氨產(chǎn)能超6000萬噸/年，占全球35%，且“低壓合成氨催化劑”（可將壓強降至10MPa以下，降低能耗）技術(shù)領(lǐng)先全球。引導(dǎo)學(xué)生“從產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)變化中，感受我國化工領(lǐng)域的自主創(chuàng)新成果”。?科研故事：介紹中科院大連化物所團隊研發(fā)“新型合成氨催化劑”的歷程——為突破國外專利壁壘，團隊耗時8年，篩選近千種催化劑配方，在實驗室反復(fù)驗證反應(yīng)條件，最終實現(xiàn)催化劑活性提升20%、能耗降低15%，應(yīng)用于國內(nèi)20余家化肥企業(yè)，解決“我國化肥生產(chǎn)高能耗”問題，激發(fā)學(xué)生“科技報國”的責(zé)任感。2.侯氏制堿法實驗實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模耗M侯氏制堿法制備Na?CO?，理解其反應(yīng)原理，對比侯氏制堿法與索爾維制堿法的優(yōu)勢。?核心操作步驟：①向飽和NaCl溶液中通入NH?至飽和，再通入CO?，觀察NaHCO?沉淀生成；②過濾得到NaHCO?固體，加熱分解（2NaHCO?△Na?CO?+CO?↑+H?O），得到Na?CO?；③回收NH?Cl（可作氮肥）。?關(guān)鍵知識點：復(fù)分解反應(yīng)、鹽的溶解度差異（NaHCO?在飽和NaCl溶液中溶解度較小，故析出）、侯氏制堿法的優(yōu)勢（原料利用率高，可同時生產(chǎn)Na?CO?和NH?Cl，無廢液排放）。思政融入深化?歷史背景：補充索爾維制堿法的壟斷與侯德榜的突破——20世紀初，全球純堿生產(chǎn)被索爾維集團壟斷，技術(shù)保密、價格高昂，我國純堿依賴進口。1921年，侯德榜回國主持永利堿廠，歷經(jīng)3年研究，1924年成功生產(chǎn)出合格純堿；1938年，為躲避戰(zhàn)亂，侯德榜在四川五通橋重建工廠，研發(fā)出“侯氏制堿法”，將原料利用率從索爾維法的70%提升至96%，且副產(chǎn)物NH?Cl可作氮肥，打破國外技術(shù)壟斷。引導(dǎo)學(xué)生“從歷史中，學(xué)習(xí)侯德榜‘為國爭光、自主創(chuàng)新’的精神”。?現(xiàn)代應(yīng)用：介紹當(dāng)前我國純堿產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀——2025年，我國純堿產(chǎn)能超3000萬噸/年，占全球40%，其中80%采用侯氏制堿法改良工藝，產(chǎn)品出口全球50余個國家，且“綠色純堿生產(chǎn)技術(shù)”（降低CO?排放30%）領(lǐng)先世界，讓學(xué)生“從現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)成就中，增強民族自信”。3.金屬的電化學(xué)腐蝕與防護實驗實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模禾骄拷饘匐娀瘜W(xué)腐蝕的原理（析氫腐蝕、吸氧腐蝕），驗證犧牲陽極法、外加電流法等防護措施的效果。?核心操作步驟：①析氫腐蝕：將鐵釘放入酸性食鹽水，觀察鐵釘表面氣泡及溶液顏色變化（Fe2?生成）；②吸氧腐蝕：將鐵釘放入中性食鹽水，滴加酚酞，觀察液面附近溶液變紅（OH?生成）；③犧牲陽極法：將鋅塊與鐵釘連接，放入中性食鹽水，觀察鐵釘腐蝕速率減慢；④外加電流法：將鐵釘接電源負極，石墨接正極，放入食鹽水，觀察鐵釘無明顯腐蝕。?關(guān)鍵知識點：原電池原理（電化學(xué)腐蝕）、電解池原理（外加電流防護）、金屬防護的實際意義（延長設(shè)備使用壽命，減少資源浪費）。思政融入深化?技術(shù)突破：介紹我國高鐵“無砟軌道腐蝕防護技術(shù)”——高鐵軌道長期暴露在戶外，易受雨水、濕度影響發(fā)生腐蝕。我國科研團隊研發(fā)出“鋅鋁合金涂層+陰極保護”復(fù)合技術(shù)，將軌道使用壽命從15年延長至30年，且該技術(shù)成本僅為國外同類技術(shù)的60%，已應(yīng)用于京滬、京廣等高鐵線路，保障高鐵安全運行。引導(dǎo)學(xué)生“從身邊的科技成果中，感受我國工程技術(shù)的自主創(chuàng)新能力”。?海洋應(yīng)用：補充我國“海洋平臺防腐涂層”研發(fā)故事——海洋平臺長期浸泡在海水中，腐蝕問題嚴重。我國中科院金屬所團隊研發(fā)出“石墨烯改性防腐涂層”，可在海水環(huán)境中保護平臺結(jié)構(gòu)10年以上，打破國外“氟碳涂層”的技術(shù)壟斷，應(yīng)用于我國南海深水氣田平臺，為我國海洋資源開發(fā)提供技術(shù)支撐，培養(yǎng)學(xué)生“為國攻關(guān)”的責(zé)任意識。4.硅及其化合物的性質(zhì)實驗實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模禾骄抗琛⒍趸璧男再|(zhì)（如與強堿反應(yīng)、與氫氟酸反應(yīng)），理解硅材料在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用。?核心操作步驟：①硅的性質(zhì)：取少量晶體硅，觀察外觀（灰黑色有金屬光澤），加入NaOH溶液，觀察氣泡（H?）生成；②二氧化硅的性質(zhì)：取少量SiO?粉末，加入NaOH溶液，加熱，觀察粉末溶解；加入稀鹽酸，觀察白色沉淀（H?SiO?）生成；③半導(dǎo)體特性：用萬用表測量晶體硅的導(dǎo)電性，對比其與金屬（導(dǎo)體）、玻璃（絕緣體）的差異。?關(guān)鍵知識點：硅的原子結(jié)構(gòu)（最外層4個電子，既不易得也不易失電子，具有半導(dǎo)體特性）、SiO?的化學(xué)性質(zhì)（酸性氧化物，能與強堿反應(yīng)）、硅材料的應(yīng)用（芯片、太陽能電池）。思政融入深化?產(chǎn)業(yè)突破：介紹我國半導(dǎo)體材料“從進口依賴到自主量產(chǎn)”的歷程——2010年，我國芯片用硅材料（12英寸硅片）100%依賴進口；2019年，中芯國際實現(xiàn)14nm芯片量產(chǎn)，配套的12英寸硅片國產(chǎn)化率提升至30%；2025年，長江存儲研發(fā)的

3DNAND

閃存芯片（基于硅材料）實現(xiàn)量產(chǎn)，存儲密度達到國際先進水平，打破美韓企業(yè)壟斷。引導(dǎo)學(xué)生“從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，感受我國高科技領(lǐng)域的突破與民族自信”。?科研精神：補充我國科研人員研發(fā)“高純硅”的故事——制備芯片用的高純硅（純度99.999999999%）技術(shù)復(fù)雜，國外對我國實行技術(shù)封鎖。我國西安理工大學(xué)團隊耗時10年，研發(fā)出“物理氣相傳輸法”制備高純硅，純度達到11個9，成本降低40%，已應(yīng)用于國內(nèi)芯片企業(yè)，解決“我國高純硅卡脖子”問題，激發(fā)學(xué)生“向科研人員學(xué)習(xí)，勇攀科技高峰”的熱情。5.金屬的焰色試驗實驗實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模禾骄坎糠纸饘伲ㄈ鏝a、K、Ca、Ba等）的焰色試驗現(xiàn)象，掌握焰色試驗的操作方法，理解其原理（電子躍遷釋放能量），了解其在定性檢驗中的應(yīng)用。?核心操作步驟：①將鉑絲（或光潔無銹的鐵絲）用稀鹽酸洗凈，在酒精燈外焰灼燒至與火焰顏色一致；②蘸取少量NaCl溶液，在火焰上灼燒，觀察黃色火焰；③用稀鹽酸洗凈鉑絲，重復(fù)操作，分別蘸取

KCl（透過藍色鈷玻璃觀察紫色火焰）、CaCl?（磚紅色）、BaCl?（黃綠色）溶液，記錄各金屬的焰色；④對比不同金屬的焰色差異，總結(jié)焰色試驗的規(guī)律。?關(guān)鍵知識點：焰色試驗原理（金屬或其化合物灼燒時，電子從高能級躍遷到低能級，釋放特定波長的光）、操作規(guī)范（鉑絲需洗凈灼燒，K的焰色需透過藍色鈷玻璃排除Na的干擾）、實際應(yīng)用（礦石中金屬元素的定性檢驗）。思政融入深化?技術(shù)溯源與民族成就：介紹焰色試驗的早期應(yīng)用——我國古代煉丹家在唐代就發(fā)現(xiàn)“硝石（KNO?）灼燒時火焰呈紫色”，用于鑒別硝石與芒硝（Na?SO??10H?O），比歐洲早800余年；現(xiàn)代我國在“焰色光譜分析”領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破，研發(fā)出“便攜式金屬元素檢測儀”（基于焰色試驗原理），可快速檢測礦石、土壤中的金屬元素，精度達0.01mg/kg，廣泛應(yīng)用于我國礦產(chǎn)資源勘探（如新疆鋰礦、云南銅礦的普查），打破國外儀器壟斷，引導(dǎo)學(xué)生“從古代智慧到現(xiàn)代技術(shù)，感受我國化學(xué)檢測領(lǐng)域的傳承與突破”，增強民族自信。?產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)與報國意識：結(jié)合我國“稀土大國”的資源優(yōu)勢（我國稀土儲量占全球37%，但高端稀土檢測曾依賴進口儀器），講解“便攜式檢測儀”如何助力稀土資源的精準開發(fā)（避免盲目開采導(dǎo)致資源浪費），培養(yǎng)學(xué)生“用化學(xué)技術(shù)服務(wù)國家資源戰(zhàn)略，守護國家資源安全”的報國意識。6.鋁及其化合物的性質(zhì)實驗實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模禾骄夸X的化學(xué)性質(zhì)（與酸、堿反應(yīng)）及氫氧化鋁的兩性，理解鋁及其化合物的特性，了解其在工業(yè)中的應(yīng)用。?核心操作步驟：①鋁與酸反應(yīng)：取少量鋁片，加入稀鹽酸，觀察氣泡產(chǎn)生（2Al+6HCl=2AlCl?+3H?↑）；②鋁與堿反應(yīng)：另取鋁片，加入NaOH溶液，觀察氣泡產(chǎn)生（2Al+2NaOH+2H?O=2NaAlO?+3H?↑）；③氫氧化鋁的制備與兩性：向AlCl?溶液中滴加氨水，生成白色Al(OH)?沉淀；分兩份沉淀，分別加稀鹽酸、NaOH溶液，觀察沉淀均溶解（證明Al(OH)?的兩性）；④記錄各反應(yīng)現(xiàn)象，總結(jié)鋁及其化合物的性質(zhì)規(guī)律。?關(guān)鍵知識點：鋁的兩性（既能與酸反應(yīng)，又能與強堿反應(yīng)）、氫氧化鋁的兩性（既是酸又是堿）、鋁的氧化膜保護（常溫下鋁表面形成致密氧化膜，阻止進一步反應(yīng)）。思政融入深化?工業(yè)突破與民族自信：介紹我國鋁工業(yè)的“逆襲之路”——1949年，我國鋁產(chǎn)量僅100噸，完全依賴進口；1956年，我國自主建設(shè)的撫順鋁廠投產(chǎn)，實現(xiàn)鋁工業(yè)零的突破；2025年，我國鋁產(chǎn)量達4200萬噸，占全球58%，且在“高性能鋁合金”領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破（如航空航天用7075鋁合金，強度接近鋼材，密度僅為鋼的1/3），應(yīng)用于我國C919大飛機（機身鋁材國產(chǎn)化率達85%）、嫦娥探月工程（月球車骨架用鋁合金減重30%）。引導(dǎo)學(xué)生“從產(chǎn)量到質(zhì)量的跨越，感受我國鋁工業(yè)的自主創(chuàng)新成果”，激發(fā)科技報國情懷。?技術(shù)應(yīng)用與社會責(zé)任：講解“鋁電解節(jié)能技術(shù)”的研發(fā)——我國科學(xué)家研發(fā)的“低溫鋁電解技術(shù)”，將電解溫度從950℃降至750℃，每噸鋁節(jié)電1500度，年節(jié)電超600億度，相當(dāng)于減少4500萬噸CO?排放，助力“雙碳”目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生“用化學(xué)技術(shù)解決工業(yè)難題，兼顧產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護”的責(zé)任意識。7.鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化實驗實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模禾骄縁e2?與Fe3?的相互轉(zhuǎn)化（氧化與還原），掌握檢驗Fe2?、Fe3?的方法（KSCN溶液、酸性KMnO?溶液），理解鐵元素的價態(tài)變化規(guī)律。?核心操作步驟：①Fe3?的檢驗：向FeCl?溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅；②Fe3?→Fe2?：向FeCl?溶液中加入鐵粉，振蕩，滴加KSCN溶液，紅色褪去（2FeCl?+Fe=3FeCl?）；③Fe2?→Fe3?：向FeCl?溶液中滴加酸性KMnO?溶液，溶液褪色（5Fe2?+MnO??+8H?=5Fe3?+Mn2?+4H?O）；④用KSCN溶液檢驗③中生成的Fe3?，溶液變紅；⑤總結(jié)Fe2?與Fe3?的轉(zhuǎn)化條件（氧化劑、還原劑）。?關(guān)鍵知識點：鐵的變價性（Fe2?具有還原性，F(xiàn)e3?具有氧化性）、離子檢驗方法、氧化還原反應(yīng)規(guī)律。思政融入深化?技術(shù)突破與國家需求：介紹我國“高性能鋼鐵材料”的研發(fā)——我國是鋼鐵大國（2025年鋼產(chǎn)量10.5億噸，占全球53%），但曾面臨“高端鋼鐵依賴進口”的困境（如汽車面板用鋼、高鐵軸承鋼）；2019年，我國研發(fā)的“手撕鋼”（厚度0.015mm，比頭發(fā)絲還?。┩懂a(chǎn)，打破德國、日本壟斷，應(yīng)用于折疊屏手機、航空航天儀器；2023年，“高鐵軸承鋼”實現(xiàn)國產(chǎn)化，壽命達120萬公里（與瑞典SKF軸承相當(dāng)），助力我國高鐵“走出去”（雅萬高鐵全部采用國產(chǎn)軸承鋼）。引導(dǎo)學(xué)生“從‘鋼鐵大國’到‘鋼鐵強國’，感受我國材料領(lǐng)域的突破”，培養(yǎng)“為國攻關(guān)”的責(zé)任意識。?歷史傳承與科學(xué)精神：講述我國冶金史的輝煌——春秋戰(zhàn)國時期的“塊煉鐵”技術(shù)、漢代的“炒鋼法”，均領(lǐng)先世界；現(xiàn)代我國科學(xué)家傳承古代智慧，結(jié)合現(xiàn)代化學(xué)原理，研發(fā)出“綠色煉鋼技術(shù)”（用廢鋼煉鋼，每噸鋼減少CO?排放1.5噸），既傳承歷史，又創(chuàng)新未來。讓學(xué)生“從歷史與現(xiàn)代的融合中，理解‘傳承創(chuàng)新’是我國科技發(fā)展的核心動力”。8.水的電離與溶液的pH實驗實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模禾骄克碾婋x平衡（H?O?H?+OH?），理解溶液pH的定義與計算，掌握pH試紙、pH計的使用方法，了解pH在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。?核心操作步驟：①水的電離：用pH計測量蒸餾水的pH（約7），向蒸餾水中加入少量HCl、NaOH溶液，分別測pH（HCl溶液pH<7，NaOH溶液pH>7），分析酸、堿對水的電離的抑制；②pH試紙使用：用pH試紙測定白醋、肥皂水、雨水的pH，記錄數(shù)據(jù)并對比；③pH計精準測量：用pH計測定不同濃度HCl溶液的pH，繪制“濃度-pH”關(guān)系圖，理解pH與H?濃度的對數(shù)關(guān)系；④討論pH在農(nóng)業(yè)（土壤pH影響作物生長）、工業(yè)（電鍍液pH控制）中的應(yīng)用。?關(guān)鍵知識點：水的電離平衡、pH定義（pH=-lgc(H?)）、溶液酸堿性與pH的關(guān)系、pH測量方法。思政融入深化?技術(shù)應(yīng)用與國家戰(zhàn)略：介紹我國“海水淡化pH控制技術(shù)”——我國是淡水資源短缺國家（人均淡水資源僅為世界平均水平的1/4），海水淡化是解決缺水問題的關(guān)鍵；我國研發(fā)的“反滲透海水淡化技術(shù)”，通過精準控制淡化過程中海水的pH（維持在7.5-8.5，防止膜腐蝕），使淡水回收率從40%提升至60%，成本降低30%，已在天津、青島等沿海城市大規(guī)模應(yīng)用，年淡化海水超1000萬噸，緩解淡水資源壓力。引導(dǎo)學(xué)生“從化學(xué)原理到國家水資源戰(zhàn)略，感受‘小pH大作用’”，培養(yǎng)“用化學(xué)知識解決國家民生難題”的意識。?國際合作與大國擔(dān)當(dāng)：我國將“海水淡化pH控制技術(shù)”推廣至“一帶一路”國家（如沙特阿拉伯、阿聯(lián)酋），幫助這些國家解決淡水資源短缺問題，體現(xiàn)我國“科技共享、大國擔(dān)當(dāng)”的理念。讓學(xué)生“從國際合作中，理解我國‘構(gòu)建人類命運共同體’的愿景，激發(fā)‘科技報國、服務(wù)世界’的情懷”。9.鹽類的水解實驗實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模禾骄葵}類的水解規(guī)律（強酸弱堿鹽、強堿弱酸鹽、強酸強堿鹽的水解差異），理解鹽類水解的原理（弱離子與水電離的H?或OH?結(jié)合），了解鹽類水解在日常生活中的應(yīng)用（如明礬凈水、純堿去污）。?核心操作步驟：①鹽溶液的pH測定：用pH試紙測定NaCl、NH?Cl、CH?COONa溶液的pH（NaCl溶液pH=7，NH?Cl溶液pH<7，CH?COONa溶液pH>7）；②水解平衡的影響：向CH?COONa溶液中滴加酚酞（溶液變紅），加熱溶液，紅色加深（證明溫度升高促進水解）；③鹽類水解的應(yīng)用：向渾濁水中加入明礬溶液，攪拌，觀察水變澄清（Al3?水解生成Al(OH)?膠體，吸附雜質(zhì)）；④總結(jié)鹽類水解的規(guī)律（“誰弱誰水解，誰強顯誰性”）。?關(guān)鍵知識點：鹽類水解原理、水解平衡的影響因素（溫度、濃度、酸堿性）、水解的應(yīng)用。思政融入深化?工業(yè)創(chuàng)新與民族品牌：介紹我國“純堿生產(chǎn)技術(shù)的逆襲”——20世紀初，我國純堿完全依賴進口（“洋堿”），侯德榜先生研發(fā)“侯氏制堿法”，利用鹽類水解原理（NH?Cl的水解），實現(xiàn)純堿與氮肥的聯(lián)產(chǎn)，原料利用率從70%提升至96%；如今，我國純堿產(chǎn)量達3000萬噸，占全球40%，且研發(fā)出“綠色制堿技術(shù)”（利用廢鹽水解制備純堿，減少固廢排放），培育出“唐山三友”等民族品牌，產(chǎn)品出口全球50余個國家。引導(dǎo)學(xué)生“從‘洋堿’到‘中國堿’，感受我國化工領(lǐng)域的自主創(chuàng)新成果”，激發(fā)民族自豪感。?生活應(yīng)用與科學(xué)素養(yǎng)：講解“純堿去污”的原理（CO?2?水解生成OH?，與油污發(fā)生皂化反應(yīng)），對比“天然純堿”與“合成純堿”的差異，讓學(xué)生“從生活中的化學(xué)現(xiàn)象，理解‘理論源于實踐，服務(wù)生活’”，同時培養(yǎng)“用科學(xué)原理辨別生活常識”的素養(yǎng)。10.沉淀溶解平衡的應(yīng)用實驗（水垢的去除）實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模簯?yīng)用沉淀溶解平衡原理（如CaCO?(s)?Ca2?(aq)+CO?2?(aq)），探究水垢（主要成分為CaCO?、Mg(OH)?）的去除方法，理解沉淀轉(zhuǎn)化的實際應(yīng)用。?核心操作步驟：①水垢成分分析：取水壺中的水垢，加入稀鹽酸，觀察氣泡產(chǎn)生（CaCO?+2HCl=CaCl?+CO?↑+H?O），證明含CaCO?；②水垢去除實驗：分三組，分別用稀鹽酸、白醋、純堿溶液浸泡水垢，觀察去除效果（稀鹽酸、白醋去除快，純堿溶液無明顯效果）；③原理分析：稀鹽酸、白醋中的H?與CO?2?結(jié)合，使CaCO?的溶解平衡正向移動，水垢溶解；純堿溶液呈堿性，無法促進平衡移動；④討論水垢去除在生活（水壺除垢）、工業(yè)（鍋爐除垢）中的應(yīng)用。?關(guān)鍵知識點：沉淀溶解平衡、平衡移動原理（濃度變化影響平衡）、沉淀去除的實際應(yīng)用。思政融入深化?工業(yè)安全與技術(shù)突破：介紹我國“鍋爐除垢技術(shù)的發(fā)展”——鍋爐水垢會導(dǎo)致受熱不均，引發(fā)爆炸（20世紀50年代，我國曾因鍋爐水垢引發(fā)多起安全事故）；我國研發(fā)的“化學(xué)除垢劑”（基于沉淀溶解平衡，含有機酸與緩蝕劑），既能快速去除水垢（CaCO?去除率達98%），又能保護鍋爐金屬（緩蝕率達95%），如今該技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力、化工行業(yè)，保障工業(yè)安全；同時，我國研發(fā)的“防垢技術(shù)”（在水中加入阻垢劑，抑制CaCO?沉淀生成），使鍋爐水垢生成量減少90%，延長鍋爐壽命。引導(dǎo)學(xué)生“從化學(xué)原理到工業(yè)安全，理解‘科學(xué)技術(shù)是安全生產(chǎn)的保障’”，培養(yǎng)“科技護航國家工業(yè)發(fā)展”的意識。?節(jié)能降耗與雙碳目標(biāo)：鍋爐水垢會增加能耗（水垢每增厚1mm，能耗增加8%），我國除垢與防垢技術(shù)的應(yīng)用，每年為國家節(jié)約標(biāo)準煤超1000萬噸，減少CO?排放2500萬噸，助力“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)。讓學(xué)生“從節(jié)能減排中，感受化學(xué)技術(shù)對國家戰(zhàn)略的支撐作用”。11.電解原理的應(yīng)用實驗（電解精煉銅）實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模禾骄侩娊饩珶掋~的原理（利用電解法提純粗銅），理解電解池中電極反應(yīng)（陽極：粗銅溶解，陰極：純銅析出），了解電解精煉在冶金工業(yè)中的應(yīng)用。?核心操作步驟：①裝置搭建：以粗銅（含Zn、Fe、Ag等雜質(zhì)）為陽極，純銅為陰極，CuSO?溶液為電解質(zhì)溶液，連接直流電源；②電解過程：通電后，觀察陽極粗銅逐漸溶解，陰極純銅表面變光亮；③雜質(zhì)分析：電解一段時間后，取電解質(zhì)溶液，滴加KSCN溶液（無明顯現(xiàn)象，證明Fe2?進入溶液），觀察陽極底部的黑色殘渣（Ag等不活潑雜質(zhì)，形成陽極泥）；④稱量電解前后陰極的質(zhì)量，計算銅的回收率。?關(guān)鍵知識點：電解精煉銅的原理（陽極：Cu-2e?=Cu2?，Zn-2e?=Zn2?，F(xiàn)e-2e?=Fe2?；陰極：Cu2?+2e?=Cu）、陽極泥（不活潑雜質(zhì)）、電解質(zhì)溶液成分變化。思政融入深化?技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)升級：介紹我國“高精度電解精煉銅技術(shù)”——我國是銅消費大國（2025年銅消費量達1500萬噸，占全球50%），但曾面臨“高純銅（純度99.999%）依賴進口”的困境（用于芯片、電纜）；2018年，我國研發(fā)的“低溫電解精煉技術(shù)”，通過控制電解溫度（40℃）、電流密度，使銅純度提升至99.9999%，打破美國、日本壟斷，應(yīng)用于我國芯片制造（華為麒麟芯片用銅互連材料國產(chǎn)化率達90%）、特高壓電纜（我國特高壓電網(wǎng)用高純銅占全球70%）。引導(dǎo)學(xué)生“從‘粗銅’到‘高純銅’，感受我國冶金技術(shù)的升級”，激發(fā)科技報國情懷。?資源循環(huán)與綠色發(fā)展：我國研發(fā)的“廢銅電解精煉技術(shù)”，將廢銅（如廢舊電纜）作為陽極，通過電解提純?yōu)楦呒冦~，回收率達99%，每噸廢銅精煉比原生銅冶煉減少CO?排放2噸，年處理廢銅超500萬噸，實現(xiàn)“資源循環(huán)-綠色發(fā)展”的雙贏。培養(yǎng)學(xué)生“用化學(xué)技術(shù)推動資源循環(huán)，助力國家綠色發(fā)展”的責(zé)任意識。12.有機化合物的鑒別實驗（烴的鑒別）實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模赫莆胀闊N（如甲烷）、烯烴（如乙烯）、炔烴（如乙炔）的鑒別方法（溴水、酸性KMnO?溶液），理解不飽和烴的加成反應(yīng)與氧化反應(yīng)，了解烴類鑒別在石油化工中的應(yīng)用。?核心操作步驟：①烷烴與溴水反應(yīng)：向盛有甲烷氣體的試管中加入溴水，振蕩，觀察溴水不褪色（烷烴無加成反應(yīng)）；②烯烴與溴水反應(yīng)：向盛有乙烯氣體的試管中加入溴水，振蕩，觀察溴水迅速褪色（乙烯與Br?發(fā)生加成反應(yīng)：CH?=CH?+Br?→BrCH?CH?Br）；③炔烴與酸性KMnO?反應(yīng)：向盛有乙炔氣體的試管中滴加酸性KMnO?溶液，振蕩，觀察溶液褪色（乙炔被氧化為CO?）；④對比實驗：分別用酸性KMnO?溶液鑒別甲烷（不褪色）與乙烯（褪色），記錄不同烴的反應(yīng)差異；⑤總結(jié)鑒別規(guī)律：烷烴（不與溴水、酸性KMnO?反應(yīng)），烯烴、炔烴（能與兩者反應(yīng)，使溶液褪色）。?關(guān)鍵知識點：烷烴的穩(wěn)定性、烯烴/炔烴的不飽和性（含碳碳雙鍵/三鍵，易發(fā)生加成、氧化反應(yīng)）、烴類鑒別在石油分餾產(chǎn)物檢驗中的應(yīng)用。思政融入深化?產(chǎn)業(yè)突破與能源安全：介紹我國“石油化工技術(shù)的崛起”——20世紀50年代，我國石油化工幾乎空白，乙烯產(chǎn)量僅0.1萬噸，完全依賴進口；如今，我國乙烯產(chǎn)量達4500萬噸（2025年），占全球28%，且研發(fā)出“低碳烯烴催化裂解技術(shù)”（將廉價的重質(zhì)油轉(zhuǎn)化為高附加值的乙烯、丙烯），打破美國UOP公司的技術(shù)壟斷，應(yīng)用于浙江石化、恒力石化等大型項目，每年減少原油進口依賴1500萬噸。引導(dǎo)學(xué)生“從‘缺油少化’到‘石化強國’，感受我國能源化工領(lǐng)域的自主創(chuàng)新”，增強“保障國家能源安全”的責(zé)任意識。?科技自信與國際競爭：我國自主研發(fā)的“煤制烯烴技術(shù)”（以煤為原料生產(chǎn)乙烯），解決“我國富煤貧油”的資源稟賦問題，噸烯烴成本比石油路線低30%，已在內(nèi)蒙古伊泰、陜西延長實現(xiàn)工業(yè)化，技術(shù)輸出至印尼、南非等國家，成為全球首個實現(xiàn)煤制烯烴大規(guī)模商業(yè)化的國家。讓學(xué)生“從資源稟賦到技術(shù)創(chuàng)新，理解‘科技是第一競爭力’”，激發(fā)科技報國情懷。13.乙酸的性質(zhì)實驗實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模禾骄恳宜岬幕瘜W(xué)性質(zhì)（酸性、酯化反應(yīng)），理解羧基（-COOH）的特性，了解乙酸在食品工業(yè)、醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。?核心操作步驟：①乙酸的酸性：向盛有乙酸溶液的試管中滴加紫色石蕊溶液，觀察溶液變紅；向乙酸溶液中加入Na?CO?粉末，觀察氣泡產(chǎn)生（2CH?COOH+Na?CO?=2CH?COONa+CO?↑+H?O），證明乙酸酸性強于碳酸；②乙酸的酯化反應(yīng)：在試管中加入3mL乙醇、2mL乙酸，滴加2mL濃硫酸（催化、吸水），加熱，將產(chǎn)生的蒸汽通入飽和Na?CO?溶液液面上方，觀察上層生成的油狀液體（乙酸乙酯），聞其果香氣味；③記錄反應(yīng)現(xiàn)象，總結(jié)乙酸的性質(zhì)規(guī)律。?關(guān)鍵知識點：乙酸的酸性（羧基電離出H?）、酯化反應(yīng)（羧基與羥基脫水縮合，可逆反應(yīng)）、乙酸乙酯的制備與分離（飽和Na?CO?溶液的作用：吸收乙酸、溶解乙醇、降低酯溶解度）。思政融入深化?產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與民族品牌：介紹我國“有機酸產(chǎn)業(yè)的全球領(lǐng)先”——我國是全球最大的乙酸生產(chǎn)國（2025年產(chǎn)量1200萬噸，占全球40%），早期依賴“甲醇羰基化法”（技術(shù)被英國BP公司壟斷）；2016年，我國研發(fā)的“新型銠催化劑”使乙酸純度提升至99.99%，成本降低15%，打破國外壟斷；如今，我國“冰醋酸”（高純度乙酸）出口全球60余個國家，培育出“江蘇索普”“上海華誼”等民族品牌，應(yīng)用于食品添加劑（食醋）、醫(yī)藥（阿司匹林原料）等領(lǐng)域。引導(dǎo)學(xué)生“從‘技術(shù)跟跑’到‘全球領(lǐng)跑’，感受我國精細化工領(lǐng)域的突破”，激發(fā)民族自豪感。?綠色生產(chǎn)與雙碳目標(biāo)：我國研發(fā)的“生物質(zhì)制乙酸技術(shù)”（以秸稈、木屑為原料），每噸乙酸減少CO?排放1.2噸，年減排超1000萬噸，助力“雙碳”目標(biāo)；同時，該技術(shù)帶動農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用，惠及500萬農(nóng)戶。培養(yǎng)學(xué)生“用化學(xué)技術(shù)推動綠色生產(chǎn)，兼顧產(chǎn)業(yè)發(fā)展與生態(tài)保護”的責(zé)任意識。14.葡萄糖的性質(zhì)實驗實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模禾骄科咸烟堑幕瘜W(xué)性質(zhì)（還原性、酯化反應(yīng)），理解醛基（-CHO）與羥基（-OH）的特性，了解葡萄糖在醫(yī)藥、食品領(lǐng)域的應(yīng)用。?核心操作步驟：①葡萄糖的還原性（銀鏡反應(yīng)）：向葡萄糖溶液中加入銀氨溶液，水浴加熱，觀察試管內(nèi)壁生成光亮銀鏡（證明含-CHO）；②葡萄糖的酯化反應(yīng)：向葡萄糖溶液中加入乙酸酐與濃硫酸，加熱，觀察生成的酯類物質(zhì)（有香味），證明含-OH；③葡萄糖的生理作用：討論葡萄糖在人體中的代謝（為細胞供能），了解其作為輸液原料的應(yīng)用；④總結(jié)葡萄糖的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系（含-CHO與-OH，兼具醛與醇的性質(zhì)）。?關(guān)鍵知識點：葡萄糖的結(jié)構(gòu)（CH?OH(CHOH)?CHO）、醛基的還原性（銀鏡反應(yīng)、新制Cu(OH)?反應(yīng)）、羥基的酯化反應(yīng)、葡萄糖在生物體內(nèi)的作用。思政融入深化?技術(shù)突破與民生保障：介紹我國“醫(yī)用葡萄糖技術(shù)的自主化”——20世紀80年代，我國醫(yī)用葡萄糖（注射級）依賴進口，純度不足（含雜質(zhì)導(dǎo)致過敏反應(yīng)）；2005年，我國研發(fā)的“結(jié)晶葡萄糖提純技術(shù)”使純度提升至99.999%，符合國際藥典標(biāo)準，打破德國默克、美國輝瑞的壟斷；如今，我國醫(yī)用葡萄糖年產(chǎn)量超50萬噸，占全球35%，供應(yīng)全球120余個國家，在新冠疫情期間為全球提供超10萬噸輸液原料，保障民生與公共衛(wèi)生安全。引導(dǎo)學(xué)生“從‘進口依賴’到‘全球供應(yīng)’，感受我國醫(yī)藥化工領(lǐng)域的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)”，激發(fā)“科技守護民生”的意識。?農(nóng)業(yè)科技與糧食安全：我國研發(fā)的“玉米淀粉制葡萄糖技術(shù)”，將玉米轉(zhuǎn)化為高附加值的葡萄糖，每噸玉米增值300元，帶動我國玉米深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展（年加工玉米超2000萬噸），既消化過剩玉米，又保障糧食資源的高效利用，助力國家糧食安全戰(zhàn)略。培養(yǎng)學(xué)生“用化學(xué)技術(shù)賦能農(nóng)業(yè)，推動糧食產(chǎn)業(yè)鏈升級”的報國意識。15.蛋白質(zhì)的性質(zhì)實驗實驗基礎(chǔ)信息?實驗?zāi)康模禾骄康鞍踪|(zhì)的化學(xué)性質(zhì)（鹽析、變性、顯色反應(yīng)），理解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，了解蛋白質(zhì)在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。?核心操作步驟：①蛋白質(zhì)的鹽析：向雞蛋清溶液中加入飽和(NH?)?SO?溶液，觀察析出的蛋白質(zhì)沉淀；過濾后向沉淀中加蒸餾水，沉淀溶解（證明鹽析可逆）；②蛋白質(zhì)的變性：向雞蛋清溶液中加入硫酸銅溶液（重金屬鹽）、加熱或加入甲醛溶液，觀察析出的沉淀，過濾后加蒸餾水，沉淀不溶解（證明變性不可逆）；③蛋白質(zhì)的顯色反應(yīng)：向蛋白質(zhì)溶液中加入濃硝酸，加熱，觀察溶液變黃（證明含苯環(huán)的氨基酸）；④討論蛋白質(zhì)的應(yīng)用（如豆腐制作利用鹽析，消毒利用變性）；⑤總結(jié)蛋白質(zhì)的性質(zhì)規(guī)律（鹽析可逆，變性不可逆；特定條件下發(fā)生顯色反應(yīng)）。?關(guān)鍵知識點：蛋白質(zhì)的組成（含氨基酸，有氨基與羧基）、鹽析（物理變化，可逆）、變性（化學(xué)變化，不可逆）、顯色反應(yīng)（與濃硝酸、雙縮脲試劑反應(yīng)）、蛋白質(zhì)的實際應(yīng)用。思政融入深化?科技突破與健康中國：介紹我國“重組蛋白藥物技術(shù)的全球領(lǐng)先”——20世紀90年代，我國重組蛋白藥物（如胰島素、干擾素）完全依賴進口，價格高昂（胰島素每支超100元）；2015年，我國研發(fā)的“大腸桿菌重組胰島素技術(shù)”實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，純度達9