“原电池电动势的测定”实验的改进与拓展设计吴振玉,赵辰妍,李晓宇,吴雨婷,程龙玖,郁建华(安徽大学化学化工学院,安徽合肥230039)[摘要]对原电池电动势的测定进行了部分实验改进,在实验原理中拓展了双联电池设计原理的讨论,并在实验中加以验证。改进了电极管的组装方法,使其不易产生气泡,实验测定更为稳定。针对双联电池法的原理和实验介绍,总结了双联电池的设计规律,设计了简便易行的双联电池。综合电化学热力学测定部分后,作为设计性综合实验,可以帮助实现学生提高研究总结和设计实验能力的培养目标。[关键词]液接电势;双联电池;改进和拓展[中图分类号]G633.8[文献标志码]A[文章编号]2095-7602(2023)02-0143-08原电池电动势测定实验很重要很普及,很多实验教材中都有该实验[1-8]。但现有原电池测定实验的具体实验步骤和内容还有较大的改进和拓展空间。第一,由于现有教材中组装电极的实验设计不够理想,实验过程中电极内比较容易产生气泡,所以电动势测定时会出现读数频繁跳动或是断路等情况;第二,实验为测定原电池电动势,选择了最简实验方案;第三,实验的知识覆盖面相对偏少,对学生更好地理解和掌握电动势相关知识的帮助略显不足。针对以上问题,本研究提出了一系列改进与拓展方案。首先,改进电极管组装过程,使学生可以快速、高效组装,节约实验时间;其次,本研究尝试拓展实验内容,使实验可以覆盖可逆电池的电动势。通过反接原电池完全消除液接电势的实验与盐桥大幅度降低液接电势的实验,对比两者所测电动势值大小,验证了盐桥法确实可将液接电势减小到忽略不计。除此之外,通过对液接电势和双联电池法的深入研究,发现了一系列书本上没有的关于双联电池的规律;最后,将双联电池引入原电池电动势测定实验中,极大地丰富了实验内容。因涉及知识点多,改进后的设计实验能更好地提升学生综合创新能力,同时锻炼和培养了大学生研究、总结和设计实验方案的科学思维能力。1实验部分1.1实验原理1.1.1实验改进原有的原电池电动势实验电极管的组装为:将电极插入清洁的电极管内并塞紧,将电极管虹吸管口浸入电解质溶液中,用洗耳球自支管抽气,将溶液吸入电极管至高出电极约1cm,停止抽气,旋紧螺旋夹。实验过程中电极内容易产生气泡、出现漏液的情况。本研究对电极的组装做出改进:取一电极管,先将与电极管支管连接的橡胶管用夹子夹住,从电极管管口注...