重塑能源未来——用电子“解锁”低碳革命

发布者:党委办公室 发布日期:2026-10-16 浏览次数:

《重塑能源未来:用电子“解锁”低碳革命》课程是面向中小学生开设的青少年科学素养提升课程,致力于打造家门口的电化学生活指南。本课程聚焦七大核心内容,通过循序渐进的教学设计,带领学生从基础原理到前沿应用,全方位探索电化学的神奇世界:

电子的“能量密码”—电催化基础:作为入门模块,课程将抽象的电化学原理转化为生动有趣的探索任务。通过形象化的比喻和互动实验,让学生理解电子如何在物质中运动,如何通过催化剂加速化学反应,揭开微观世界的神秘面纱。

生活应用—电化学就在身边:从手机电池到水壶里的水垢,从电动车到太阳能路灯,电化学技术无处不在。本模块将引导学生发现日常生活中的电化学现象,了解电池的工作原理、金属的腐蚀与防护、电解水制氢等实用知识。

锂电池-口袋里的“离子电梯”:能手机、平板电脑、电动玩具......这些现代设备都离不开锂电池的能量支撑。本模块将生动解读锂电池的工作原理,形象地将锂离子比作乘坐“电梯”在正负极之间往返的乘客,让学生直观理解锂电池如何实现能量存储与释放。

氢能革命:电子拆分水分子:氢能被誉为21世纪的终极清洁能源,本模块将深入讲解氢能的制备、储存和应用原理。通过“电子拔河赛”等生动的实验演示,让学生直观理解电解水的过程,观察氢气和氧气的生成。

污水处理中的“电芬顿”:水是生命之源,但工业废水如何变回清洁水源?本模块将介绍电芬顿技术这一环境工程领域的重要创新,通过电化学方法产生强氧化性的羟基自由基,高效降解水中的有机污染物。

废气CO2“变废为宝”:全球气候变化是人类面临的重大挑战,如何减少CO2排放并将其转化为有用资源是当前科学研究的热点。本模块将介绍电催化CO2还原技术的原理和应用,让学生了解如何将温室气体转化为甲醇、乙醇等高附加值化学品。

人工智能助力电催化研究未来:在人工智能快速发展的今天,AI技术正在深刻改变科学研究的方式。本模块将介绍机器学习、深度学习等前沿技术在电催化剂设计、反应机理研究中的创新应用,让学生了解AI如何加速科学发现,培养跨学科思维和创新意识。

本课程采用直观的理论讲解和生动的实验案例相结合的教学方法,把科普做成可带走的日用品,把环保变成可感知的生活话题。它不只是讲原理、做实验,更像一位贴心的科学伙伴,帮助学生把电化学从课本里请出来,融入日常生活。