“知是行之始，行是知之成。” 科技是国家强盛之基石，创造是民族进步之魂。陕煤研究院，以科学之火点燃青春梦想，助力培养新时代的创新人才！

陕西煤业化工技术研究院有限责任公司成立于2011年5月，是陕西省省属企业陕煤集团聚焦“技术创新、人才培养、深化改革、 成果转化”等要素，实现转型发展而倾力打造的创新成果培育与产业孵化平台，承担着集团科技创新管理职能，也是陕西省首批新能源材料国际科技合作基地。总部现有专业实验室180余间，现代化的科研实验，帮助学生了解目前先进设备和仪器。拥有省部级以上科研平台15个，现有科研人员541人，其中硕士405人，博士50人高素质的科研人才可定制化科普讲座内容，启发学生对多科研领域的好奇心。同时贴近公司产线现场，观摩新兴科技企业生产全流程，为以后职业规划指明方向。

科普实验（主要针对6-12岁小学生）

本次研学活动，旨在让小朋友们变身小科学家，带小朋友们开启科学之旅，走进陕煤研究院实验室，近距离观察先进的实验设备，感受化学变化的神奇，一同探索这神奇的世界，开启一次别开生面的社会研学之旅。

具体课程安排如下：

第一周期：化学科普进陕煤，科学种子润心田

第二周期：魔法课堂趣味多，化学实验新探索

第三周期：神奇实验显身手，传播使命感悟深

第四周期：电池科技探未来，3D应用启新知

具体科普实验见附表，可提前选择4-5种科普实验，实验过程中会对实验原理进行解释并进行拓展，增加孩子对理化世界的兴趣。本次研学之旅，不仅可以为小朋友们带来知识的启迪，展现化学的趣味性与实用性，更可以让科学的种子在小朋友启蒙阶段生根发芽。

科普讲座（针对初高中生）

1．太阳能电池如何工作？

用“光能→电能”的转换过程，类比植物光合作用，解释半导体材料（如硅）的光电效应，拓展先进半导体材料的发展历程及需求难点等。

2. 氢能汽车为何“只排水不排尾气”？

以燃料电池为例，拆解氢氧反应生成水的过程，对比锂电池与氢燃料电池的优缺点，介绍氢能源发展历程及目前重点开发方向等。

3. 钙钛矿电池：光伏界的“新星”

对比传统晶硅电池，解析钙钛矿材料的高效率、低成本潜力及产业化挑战，介绍行业内钙钛矿电池的发展现状。

4. 固态电池：电动汽车的“终极电池”

介绍液态锂电、钠电的相关原理及使用所用设备，用果冻类比固态电解质的稳定性，对比液态锂电池的安全性与能量密度，介绍目前车企针对固态电池的发展方向及主要材料。

发展与讨论

1. 新能源的“另一面”

新能源的使用目前存在一些争议，如：光伏电站是否会破坏土地生态？风电场对鸟类迁徙的影响有多大？锂电池回收：如何避免“新污染”？通过的方式案例讨论：某地拟建风电场，村民担心噪音污染，如何科学决策？等激发孩子对能源领域的兴趣。

新能源领域专业介绍

相关职业

光伏系统设计师：如何设计一座“零碳校园”？

风电运维工程师：在海上平台修风机是怎样的体验？

氢能技术研究员：实验室里的“制氢魔法”如何走向应用？

锂电工程师：电池极限在哪里？

2. 职业规划指南：高中选科建议（物理/化学/技术），大学专业选择（能源与动力工程、新能源材料等）及行业薪资与晋升路径。

产线参观（针对高中生）

一、顷刻能源科技有限公司产线参观

顷刻能源公司在电池材料、电化学体系、电芯工艺以及前沿理论等方面积累了丰富的研究成果，目前已形成“超宽温域-超高倍率”“超长寿命-高倍率-大容量”“超高倍率锂离子电容器”三大核心技术平台，成功推出高倍率UPS电芯、高倍率PHEV电芯、特种电芯等多款产品系列，致力于提供“全温域-高倍率”应用各细分场景的储能与动力电池和解决方案。自2013年以电池材料研发为起点，公司开启了储能技术的深耕之路。2016年全面启动电化学体系研究，2018年建成0.2GWh中试试验线，2019年形成关键电芯技术平台。

二、西安陕煤泾久新能源科技有限公司产线参观

泾久公司开发的锂电三元前驱体材料，已形成多项核心技术，指标水平国际先进，涵盖了中镍、高镍以及富锰等系列产品，应用场景丰富，解决了常规超高镍大颗粒易开裂、前驱体晶体结构难调控等难题，硅基负极材料独立开发的传统砂磨硅碳、硅氧两个系列多款产品，通过缓解膨胀结构设计、纳米硅尺寸调控、界面改性等技术，有效降低了硅体积膨胀、提升了材料的循环稳定性，具有很强的市场竞争力，获得了下游厂商重点关注。目前，公司已形成相关产品23项、授权专利近40项。

三、陕西陕煤科技检测有限公司参观

陕西陕煤检测科技有限公司，是陕西省“科技创新券”接券服务机构，被陕西省科技厅认定为省级科技资源开放利用共享平台，是陕西省分析测试协会理事单位。公司配备有扫描电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射仪、电感耦合等离子质谱仪、光谱、色谱等精密分析仪器设备400余台（套），总价值9300余万元。业务领域涉及煤质分析、矿山地质环境分析、油气勘探开发产品及石油产品分析、三废分析、水质分析、电池材料分析、电池性能测试、化工产品分析、微区与结构分析、催化剂分析等，同时提供未知物成分剖析、检测技术开发、检测整体解决⽅案、设备维护、实验室建设改造等定制化技术服务。

研学实验项目

实验名称	实验材料	实验步骤	实验现象	学到的知识
会跳舞的盐	玻璃杯、保鲜膜、盐	1. 将保鲜膜覆盖在玻璃杯口并绷紧。 2. 在保鲜膜上撒少量盐。 3. 对着杯口大声说话或播放音乐。	盐粒随着声音振动而跳动。	声音是由物体振动产生的，声音可以通过固体（保鲜膜）传播，并引起其他物体（盐粒）振动。
自动升高的水	蜡烛、盘子、水、玻璃杯	1. 在盘子中倒入一些水。 2. 将蜡烛放在盘子中央并点燃。 3. 用玻璃杯倒扣住蜡烛。	蜡烛熄灭后，玻璃杯中的水面上升。	燃烧消耗氧气，使玻璃杯内气压降低，外部大气压将水压入杯中。
彩虹牛奶画	牛奶、盘子、食用色素（多种颜色）、洗洁精、棉签	1. 在盘子中倒入一层牛奶。 2. 在牛奶表面不同位置滴入几滴不同颜色的食用色素。 3. 用棉签蘸取少量洗洁精，轻轻触碰牛奶表面的色素。	色素迅速在牛奶表面扩散并形成美丽图案，如同彩虹画。	洗洁精破坏了牛奶表面的表面张力，使得色素在表面张力差的作用下迅速扩散。
漂浮的鸡蛋	鸡蛋、玻璃杯、水、盐	1. 在玻璃杯中倒入水，放入鸡蛋，观察鸡蛋下沉。 2. 逐渐向水中加入盐并搅拌，直到鸡蛋浮起。	鸡蛋在清水中下沉，在盐水中浮起。	物体在水中的浮沉取决于其密度与液体密度的关系，增加盐可以增加水的密度，使鸡蛋浮起。
彩虹雨	透明杯子、食用油、食用色素、水	1. 在杯子中倒入食用油，加入几滴不同颜色的食用色素。 2. 将混合液体缓慢倒入一杯清水中。	色素从油中滴落，形成“彩虹雨”效果。	色素溶于水但不溶于油，油的密度小于水，因此色素会从油中滴落到水中，形成美丽的现象。
自制喷泉	塑料瓶、吸管、水、剪刀	1. 在塑料瓶盖上钻一个小孔，插入吸管。 2. 在瓶中装满水，拧紧瓶盖。 3. 用手指堵住吸管口，挤压瓶子。	水从吸管中喷出，形成喷泉。	挤压瓶子时，瓶内气压增大，水被气压挤出吸管，形成喷泉。
会变色的紫甘蓝	紫甘蓝、热水、杯子、白醋、小苏打	1. 将紫甘蓝切碎，用热水浸泡，提取紫甘蓝汁。 2. 将紫甘蓝汁分别倒入两个杯子中。 3. 在一个杯子中加入白醋，另一个杯子中加入小苏打水。	加入白醋的杯子变红，加入小苏打的杯子变蓝。	紫甘蓝汁是一种酸碱指示剂，遇到酸性物质（如白醋）变红，遇到碱性物质（如小苏打）变蓝。
热气球升空	塑料袋、蜡烛、纸杯	1. 将蜡烛放入纸杯中并点燃。 2. 将塑料袋罩在纸杯上，确保袋口不漏气。 3. 观察塑料袋的变化。	塑料袋逐渐膨胀并上升。	蜡烛燃烧产生的热空气使塑料袋内的空气温度升高，密度降低，产生浮力，使塑料袋上升。
柠檬火山	柠檬、小苏打、食用色素、盘子	1. 将柠檬切成两半，放在盘子上。 2. 在柠檬切口处撒上小苏打，滴入食用色素。 3. 观察柠檬的变化。	柠檬切口处产生大量泡沫，像火山喷发一样。	柠檬汁中的柠檬酸与小苏打发生化学反应，产生二氧化碳气体，形成泡沫。
自制温度计	透明小瓶、吸管、水、食用色素	1. 在小瓶中装满染色的水，插入吸管，确保密封。 2. 将小瓶放入热水中，观察吸管内液面变化。 3. 再将小瓶放入冷水中，观察液面变化。	放入热水中，液面上升；放入冷水中，液面下降。	液体受热膨胀，遇冷收缩，通过吸管内液面的变化可以反映温度的变化。
自制泡泡龙	塑料瓶、剪刀、湿纸巾、橡皮筋、洗洁精、水、盘子	1. 用剪刀将塑料瓶底部剪掉。 2. 将湿纸巾蒙在塑料瓶开口端，用橡皮筋固定。 3. 在盘子中调配好洗洁精和水混合液。 4. 将塑料瓶有湿纸巾的一端蘸取混合液，对着瓶口吹气。	吹出一条长长的泡泡龙。	洗洁精降低了水的表面张力，湿纸巾上的小孔使吹出的空气形成多个小气泡，组合成泡泡龙。
人造雪	吸水树脂、水、透明容器	1. 在透明容器中放入适量吸水树脂。 2. 缓慢向容器中倒入水。	吸水树脂迅速吸收水分，膨胀成类似雪的白色颗粒。	吸水树脂具有超强的吸水能力，能吸收自身重量几百倍甚至上千倍的水。
会“游泳”的葡萄干	透明玻璃杯、碳酸饮料（如雪碧）、葡萄干	1. 在透明玻璃杯中倒入适量碳酸饮料。 2. 放入几颗葡萄干。	葡萄干在碳酸饮料中上下浮动，如同在“游泳”。	碳酸饮料中含有二氧化碳气体，气泡附着在葡萄干表面，使其浮力增大而上浮；气泡破裂后，葡萄干下沉，如此反复。
魔法变色花	白色纸花（可用滤纸制作）、水、紫色石蕊试液（或紫甘蓝汁）、小喷壶	1. 提前制作好白色纸花。 2. 在小喷壶中装入紫色石蕊试液（或紫甘蓝汁）。 3. 用喷壶向纸花上喷洒液体。	纸花逐渐变色，可能变成红色或蓝色等（取决于液体酸碱性）。	紫色石蕊试液（或紫甘蓝汁）是一种酸碱指示剂，遇到酸性或碱性物质会变色。
扎不破的气球	气球、胶带（透明胶带）、尖锐物品（如竹签、大头针）	1. 将气球吹起并扎紧口。 2. 在气球表面贴上一小段胶带。 3. 用尖锐物品缓慢刺向贴有胶带的气球表面。	气球没有被扎破，尖锐物品穿过了胶带但气球未漏气。	胶带增加了气球表面的局部强度，当尖锐物品刺入时，胶带能分散压力，使气球不易破裂。
神奇的纸桥	A4纸若干、胶带、书本（作为重物）	1. 将A4纸进行不同形状的折叠，如波浪形、圆柱形、三角形等。 2. 用胶带将折叠好的纸固定成桥的形状，两端放在平稳的桌面上。 3. 依次在纸桥上放置书本，观察纸桥能承受的重量。	不同形状的纸桥能承受不同重量的书本，有些形状的纸桥能承受较多书本而不塌陷。	不同的折叠形状改变了纸的受力结构，使纸桥能承受更大的重量。三角形结构具有较好的稳定性，波浪形和圆柱形能分散压力。
烧不坏的纸船	纸船（用普通纸折成）、酒精灯、水、火柴、镊子、三脚架、石棉网	1. 在纸船中加入适量水。 2. 将纸船放在三脚架的石棉网上。 3. 用火柴点燃酒精灯，加热纸船。	纸船中的水逐渐沸腾，但纸船并没有被烧着。	水在沸腾过程中会吸收大量的热量，使纸船的温度始终保持在水的沸点（100℃左右），低于纸的着火点，所以纸船不会被烧着。
会变颜色的花	白色花（如白色康乃馨、白色菊花）、水、食用色素（多种颜色）、小瓶子若干	1. 将白色花的花茎剪成合适的长度。 2. 在不同小瓶子中装入等量的水，分别滴入不同颜色的食用色素并搅拌均匀。 3. 将白色花分别插入不同颜色的小瓶子中。	经过一段时间（几小时到一天），白色花的花瓣逐渐变成对应瓶中食用色素的颜色。	植物的茎具有运输水分和养分的功能，水和食用色素通过茎的导管被运输到花瓣中，使花瓣变色。
磁悬浮实验	环形磁铁若干、塑料或木质底座、小木棍（或塑料棒）、胶带	1. 将小木棍垂直固定在底座上。 2. 在小木棍上套上环形磁铁，调整磁铁的极性，使相邻磁铁相互排斥。 3. 继续添加磁铁，观察磁铁悬浮的现象。	磁铁在相互排斥力的作用下，能够悬浮在小木棍上，不与底座接触。	磁铁具有同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的性质，通过合理排列磁铁的极性，利用同名磁极间的排斥力使磁铁悬浮。
制作晶体	食盐（或白糖、明矾）、热水、玻璃杯、绳子、铅笔（或小木棍）、纸巾	1. 在玻璃杯中加入适量热水，加入食盐（或其他晶体物质），搅拌至溶解，制成饱和溶液。 2. 将绳子一端系在铅笔（或小木棍）上，另一端浸入饱和溶液中，使绳子大部分在溶液内。 3. 用纸巾盖住玻璃杯口，防止灰尘进入，将玻璃杯放在安静、温暖的地方。 4. 每天观察晶体的生长情况。	经过几天时间，绳子上会逐渐长出晶体，晶体越来越大，形状规则。	饱和溶液中的溶质会随着水分的蒸发逐渐结晶析出，在绳子上形成规则的晶体结构。不同物质的晶体形状和大小可能不同。
水果电池	不同种类的水果（如柠檬、橙子、苹果等）、铜片、锌片、导线、小灯泡（或电压表）	1. 将水果切成合适大小。 2. 在水果上分别插入铜片和锌片，铜片和锌片之间保持一定距离。 3. 用导线将铜片和锌片与小灯泡（或电压表）连接起来，形成闭合回路。	小灯泡微微发亮（或电压表显示有电压）。	水果中含有酸性物质，铜片和锌片在酸性环境中会发生化学反应，产生电流，从而形成水果电池。不同水果的酸性强弱不同，产生的电流大小也不同。

研学收获

1. 培养创新精神，激发科学兴趣

参与新技术体验，激发对前沿科技的好奇心，培养探索未知的勇气。接触科研过程，帮助理解科学方法，树立创新意识。

2. 提升科技认识，拓宽视野广度

通过动手实验，学习科学原理；接触科技应用场景，增强动手能力。在科技型企业产线参观，感受工业化生产流程，深入了解科技与产业化，拓展视野。

3. 规划职业发展

通过实验探索与科技讲座了解相关职业及发展，思考未来职业。

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