一体化电化学综合创新实验装置
初中化学实验的改进与创新探究
初中化学实验的改进与创新探究初中化学实验是帮助学生巩固和深化对化学知识的理解的重要环节。
为了使实验更加有趣、富有探究性和创新性，在初中化学实验中可以进行一系列的改进和创新探究。
一、改进实验条件和装置：1.优化实验材料：选择更加安全、易获得的实验材料，例如使用无毒、无臭的试剂替代有剧毒的试剂；使用易于保存、便于操作的试剂代替易挥发、易变质的试剂。
2.改进实验装置：利用先进的科学技术手段，例如使用电子天平、电子温度控制仪等现代化装置，提高实验的准确性和稳定性。
3.优化实验条件：改变实验的温度、压力、浓度等条件，使实验过程更加合理和可控。
通过改变电池的温度来探究电池电压的变化规律。
二、设计探究性实验：1.提出问题：在实验之前，引导学生先提出问题，激发他们的探究兴趣。
在探究酸与碱的中和反应时，可以引导学生思考：不同酸碱溶液的浓度对反应速率有何影响？2.设计实验方案：根据学生提出的问题，引导他们设计实验方案，明确控制变量，制定实验步骤，确定实验装置和测量方法。
3.进行实验：根据实验方案，学生进行实验操作，并记录数据。
在实验过程中，教师可以引导学生观察现象、提出解释和推理，并帮助他们分析数据和得出结论。
4.总结结论：根据实验数据和观察现象，学生分析数据、得出结论，并解释实验结果。
为了让学生更好地理解结论，可以通过案例分析或实际应用来强化学生对实验结果的理解。
三、开展创新性实验：1.鼓励学生提出新的实验观点和想法，鼓励他们在化学实验中进行创新尝试。
2.提供实验基础：在学生的创新实验之前，教师应该提供一定的实验基础知识，包括实验方法和操作技巧等。
3.指导学生设计实验：教师可以指导学生围绕某个化学概念或问题进行实验设计。
在学习电化学时，教师可以要求学生设计一种新颖的电解槽，用以提高电解效率。
4.评价和展示：学生完成实验后，教师可以对实验结果进行评价，并组织展示活动，让学生分享自己的实验成果和心得体会。
通过以上的改进和创新探究，不仅可以提高学生的实验技能和操作能力，还可以培养学生的观察力、思考力和解决问题的能力。
电解饱和食盐水的创新装置
电解饱和食盐水的创新装置作者：窦卓来源：《化学教学》2016年第07期摘要：对教材中电解饱和食盐水装置进行改进，设计价格低廉的仪器，使实验现象更明显、检验气体方法更绿色环保、实验更容易成功。
将阳离子交换膜引进高中课堂，使定性实验提升到定量实验，电解后生成的H2、Cl2吸附在电极上，构成氢、氯燃料电池，启动二极管发光。
该装置还能用于电解其他溶液。
关键词：电解；饱和食盐水；电解装置；阳离子交换膜；燃料电池文章编号：1005–6629（2016）7–0050–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B1 问题的提出电解饱和食盐水实验是高中电化学部分一个非常重要的实验，其在鲁科版教材[1]中使用的装置如图1所示，笔者通过多次教学实践发现此套装置有一些欠妥之处。
第一，此装置在U型管两侧均设有支管，产生的H2中会混入空气，进行点燃或爆鸣时不易成功；第二，实验时有Cl2外逸，对环境有污染；第三，此装置只能定性检验两极产生的气体，不能定量测试H2、Cl2气体的体积；第四，电极间的距离较大，影响电解速率；第五，由于阴极产生的NaOH会扩散到阳极区域与Cl2反应，导致部分产物发生变化；第六，学生没有亲眼看到教材上提及的隔膜的作用，导致学生对此缺少感性认识，也不利于学生对该部分内容的理解和掌握。
综上所述，有不少教师对该实验进行了大胆改进。
陈达[2]老师的改进装置选用了排水法收集气体（如图2）。
此法便于收集气体、有效减少了污染；在试管底部戳一个直径约为3mm的小孔，便于检验操作时，H2从试管底部小孔集中扩散出来，容易点燃；Cl2逸出量少，湿润的淀粉碘化钾试纸会变成深蓝色，污染小；还可以将小试管从固定片中取出，供学生近距离观察，气体不会泄漏。
但该装置在制作时存在一些困难：试管底部的小孔要用酒精喷灯烧至红热，然后用铁钉戳制而成，耗时耗能；得到的孔径可能大小不一，易导致试管破裂浪费；小孔虽利于气体的检验，但是也增大了电阻，需要用28V的电压才能实现明显的实验效果，消耗了更多的电能，而且大多数学校用的学生电源都不高于16V，不便于学生分组实验和普及使用。
综合创新实验:功能化COFs在锂硫电池中的应用
综合创新实验：功能化COFs在锂硫电池中的应用
杨延琴;古国贤;韩禄
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2024(52)1
【摘要】将碳纳米管作为载体,通过1,3,5-均苯三甲醛与3,8-二氨基-6-苯基菲啶在乙酸存在下的可逆席夫碱反应,合成了一种碳纳米管支撑的共价有机骨架复合材料(COF@CNT)。
并用1,3-丙磺酸内酯将其功能化,进一步得到两性离子功能化的共价有机骨架复合材料(ZW-COF@CNT)。
将该复合材料作为正极的硫宿主材料组装到锂硫电池中,研究其对电化学性能的影响。
本实验涉及抽滤、真空干燥、纽扣电池组装等操作过程,也包括材料表征、电池性能测试等分析过程。
【总页数】5页(P227-231)
【作者】杨延琴;古国贤;韩禄
【作者单位】河北工业大学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】G642.0
【相关文献】
1.碳材料功能化设计及其在锂硫电池中的研究进展
2.功能化石墨烯的制备及其在锂硫电池中的应用
3.功能化碳管作为硫正极载体材料应用于锂硫电池中的研究进展
4.基于Al_(2)O_(3)@SO_(3)-COF修饰正极材料的设计及其在锂硫电池中的应用
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化学理实一体化实验室建设方案
化学理实一体化实验室建设方案1.引言1.1 概述概述化学理实一体化实验室的建设是在推进现代化教学模式和培养高素质化学人才的需求下，为提高化学教学水平和培训学生实验操作能力而进行的一项重要举措。
随着化学学科的不断发展和教学内容的更新，传统的理论教学模式已经不能满足学生的需求。
化学理实一体化实验室的建设旨在将理论与实践相结合，给予学生更多实际操作的机会，提高学生对化学知识的理解和应用能力。
本文将重点介绍化学理实一体化实验室建设的方案，包括实验室设备与仪器的选购、实验室布局与设计等内容。
通过对实验室建设的分析与探讨，可以为相关学校或机构提供一些建设实验室的经验和借鉴，并为化学教学模式的改革与创新提供一定的参考依据。
本实验室建设方案的可行性将在结论部分进行详细论述，包括实验室建设的重要性以及该方案在实际应用中的有效性和合理性。
通过对相关研究文献的综合分析和实践经验的总结，可以得出该方案能够满足化学理实一体化教学的需求，并对学生的综合能力提升起到积极的促进作用。
在下文中，我们将首先介绍实验室设备与仪器的选购问题，包括选购原则和常用设备的推荐。
然后，我们将重点讨论实验室的布局与设计问题，包括实验室功能区划分和实验台的布置等。
最后，我们将结合实验室建设的实际需求，论述实验室建设的重要性和该方案的可行性。
希望本文能对化学理实一体化实验室的建设提供一些有益的参考和建议。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下编写：1.2 文章结构本文共分为三个主要部分，即引言、正文和结论。
每个部分都有具体的内容，如下所述：1. 引言：在这一部分中，我们将对该实验室建设方案进行概述，并介绍文章的结构和目的。
2. 正文：这一部分将详细介绍实验室设备与仪器以及实验室布局与设计。
在实验室设备与仪器部分，我们将列举和描述所需的各类实验设备和仪器，并探讨其在实验室建设中的重要性和功能。
在实验室布局与设计部分，我们将讨论实验室的合理布局和设计原则，包括实验室的空间规划、功能区划和安全要求等。
普林斯顿电化学工作站说明书
普林斯顿电化学工作站说明书引言：欢迎使用普林斯顿电化学工作站。
本说明书将为您提供有关该设备的详细信息和使用指南。
普林斯顿电化学工作站是一种基于电化学原理的实验装置，用于研究化学物质的电化学性质和反应动力学。
一、设备介绍：普林斯顿电化学工作站由电化学分析仪、电极系统、控制系统和数据采集系统组成。
1.电化学分析仪：该仪器用于提供稳定的电流、电压和扫描速率控制，以及记录和显示实验数据。
2.电极系统：电极系统主要由工作电极、参比电极和计数电极组成，用于在电化学反应中测量电位和电流。
3.控制系统：通过控制系统，您可以设置和调整实验参数，如电流、电压、扫描速率等。
4.数据采集系统：数据采集系统可记录实验过程中的电流、电压和时间等数据，并将其以图表或曲线的形式显示出来。
您还可以将数据导出到外部存储设备或计算机进行进一步分析和处理。
二、使用方法：1.设备准备：将电极系统正确安装在电化学分析仪上，并确保电力供应正常。
连接控制系统和数据采集系统，并确保设备之间的通信正常。
2.参数设置：在控制系统中设置所需的实验参数，如电流、电压和扫描速率等。
确保参数设定正确，并进行实验前的校准。
3.样品处理：根据实验需求，选择适当的样品进行处理。
将样品溶液注入工作电极中，并将参比电极和计数电极置于适当位置。
4.实验操作：通过仪器面板或计算机界面控制电化学反应过程。
记录实验时间、电位和电流等数据。
5.数据分析：使用数据采集系统导出实验数据，并进行图表或曲线的绘制。
对数据进行进一步分析和处理，以获得有关电化学反应的更多信息。
三、注意事项：1.使用前请阅读操作手册，并按照说明进行设备的正确安装和操作。
2.注意安全，使用设备时应佩戴防护眼镜和手套等个人防护装备。
3.如有异常情况或设备故障，请立即停止使用，并联系维修人员进行检修。
4.定期检查电极系统的清洁和维护情况，保持其良好的工作状态。
5.禁止将有害化学物质接触到设备的内部，以免造成设备损坏。
《应用电化学专业创新实验》课程实验教学大纲
环境与化学工程学院本科实验教学大纲《应用电化学专业创新实验》课程实验教学大纲一、本课程实验教学的地位和作用应用电化学综合创新实验是为应用电化学专业方向开设的实验课, 是学完专业基础理论课、技术基础课以及完成了电化学综合实验后而开设的实验课。
该实验是以教师和学生共同制定题目、学生自主设计、自主操作、自主探究的方式进行, 是巩固和补充课堂讲授的理论知识的必要环节。
其宗旨是, 学生通过完成这类实验, 能受到一次较全面的、严格的、系统的科研训练, 能了解电化学研究的一般方法, 亲身体验科学研究的艰苦性和长期性, 使学生真正养成热爱科学的情感。
另一方面, 研究型实验真正使学生尽早接触了科学研究工作, 使他们的创新意识、创新精神和创新能力在实践中得到培养与提高。
二、教学基本要求通过综合创新实验使学生初步学会从事电化学科学探究的一般方法, 具有较强仪器的基本操作技能、收集和处理信息能力、观察能力、实验能力、思维能力和解决实际问题的能力, 养成实事求是的科学态度, 初步具有勇于探索、不断创新的精神和合作精神, 具有利用课本以外的图文资料和其他信息资源进行进一步收集和处理应用化学科学信息的能力。
初步形成思维的独特性、新颖性等创造性思维品质和创新思维习惯, 能运用所学到的应用化学知识进行评价和解决某些实际问题。
创新性实验题目以学生的自主性、探索性学习为基础, 注重培养的是学生独立思考、自主设计、自主操作、自主探究的能力。
通过创新实验, 应该达到下列要求:1.具备初步设计电化学实验的能力。
2.正确处理实验数据的能力, 运用所学的理论解决实际问题的能力。
3.分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力。
4、在实验的全过程中, 培养学生勤奋学习、求真、求实的科学品德, 培养学生的动手能力、观察能力、查阅文献能力、思维能力、想象能力、表达能力。
三、实验内容及要求实验一材料表面电化学改性及其性能测试实验内容: 钛合金彩色阳极氧化、脉冲电沉积金属材料、镁合金微弧氧化选一学生经与指导老师讨论后, 自行设计所选金属材料的处理方法。
第四章第二节《素养为本的创新实验探究案例——电解原理》 说课课件-高二化学人教版2019选择性必修1
模型建构 请结合实验装置绘制反映电解池工作原理的示意图，并与同学交流。示意图要求 包括以下内容： （1）注明电解池的组成；（2）标明氧化反应和还原反应发生的区域； （3）标明电子的运动方向和阴离子、阳离子的迁移方向；
e-
e-
阴极
还原 反应
阴离子 阳离子
阳极
氧化 反应
06 实验教学过程
情境激趣 探究生趣 分组实验 剖析原理 再识电解 实验创新 合作升趣 建模探趣
新人教版教材将电解池安排在高中化学选择 性必修1第四章第二节。旨在通过电解池的教学 培养学生的“宏观辨识与微观探析”“证据推 理与模型认知”等核心素养。学习完电解池之 后学生将认识实现物质与能量转化的重要途径， 对氧化还原、离子反应、电解质溶液原电池等 内容形成完整知识体系。
01 教学背景分析
学
情
05 实验设计思路
Nobook虚拟仿真实验——电解饱和食盐水的装置设计
06 实验教学过程
情境激趣 再识电解
1.展示我国电解 无淡化海水制氢， 激发学生兴趣。
2.回顾初中电解 水知识。
POE教学策略 预测——观察——解释
提出问题： 电解CuCl2溶液是否生成Cu和Cl2？
引导学生预测： 电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2
分 认识了原电池这一实现
析
物质转化与能量转化的
重要途径，掌握化学反
应与能量的理论基础。
已经学过电解水实验 和原电池的基本原理， 对电化学有初步认识。
有强烈的好奇心与 探索精神，具备一 定的实验操作与实 验探究能力。
在必修通过氧化还原反应的 学习，掌握了离子的氧化性 与还原性顺序，为学习电解 原理奠定基础。
3.通过电解池实验探究，养成严谨求实的学习品质和良好的科学态度， 体验从实验室到氯碱工业生产的改进过程，培养科学态度与社会责任 素养。
化学实验设计的创新实践与结果评估
化学实验设计的创新实践与结果评估在化学领域，实验设计是探索未知、验证理论和发现新现象的重要手段。
创新的实验设计不仅能够为化学研究带来新的视角和方法，还能提高实验的效率和准确性。
同时，对实验结果进行科学、全面的评估，有助于我们从实验中获取有价值的信息，推动化学知识的发展和应用。
一、化学实验设计的创新实践化学实验设计的创新可以体现在多个方面，包括实验原理、实验方法、实验装置和实验材料等。
1、实验原理的创新传统的化学实验往往基于已有的成熟理论和方法，但通过对化学原理的深入理解和挖掘，我们可以找到新的实验切入点。
例如，在研究化学反应速率的实验中，通常会使用浓度、温度和催化剂等因素来控制反应速率。
然而，有研究者创新性地引入了电磁场对反应体系的影响，发现电磁场能够改变反应物的分子取向和能量分布，从而显著影响反应速率。
这种基于新的物理因素对化学过程的调控，为研究化学反应速率提供了全新的思路。
2、实验方法的创新实验方法的创新可以大大提高实验的效率和准确性。
比如，在分析化学中，传统的定量分析方法可能需要繁琐的样品预处理和复杂的仪器操作。
而一些创新的方法，如流动注射分析技术，通过将样品连续注入流动的载流中，实现了在线、快速、自动化的分析，大大提高了分析效率和精度。
3、实验装置的创新巧妙设计的实验装置能够更好地满足实验需求，减少误差和干扰。
以有机合成实验为例，传统的回流装置可能存在热量分布不均、反应不完全等问题。
而一些新型的微通道反应器，由于其具有极高的比表面积和良好的传热传质性能，能够实现高效、可控的有机合成反应，同时减少副反应的发生。
4、实验材料的创新选择新颖的实验材料也能为化学实验带来创新。
在材料化学领域，新型的纳米材料、多孔材料和功能性聚合物等常常被用于构建具有特殊性能的实验体系。
例如，利用纳米金颗粒的独特光学性质，可以设计出高灵敏度的生物传感器用于检测微量生物分子。
二、化学实验设计的创新实践案例为了更直观地理解化学实验设计的创新，下面我们来看几个具体的案例。
电化学工作站原理及应用
电化学工作站原理及应用电化学工作站是一种常用于研究电化学反应的实验装置，它结合了电化学方法和相关的仪器设备，用于分析和调控电化学过程中的物理和化学参数。
本文将介绍电化学工作站的基本原理和应用。
一、电化学工作站的原理电化学工作站由电化学池、电化学控制器、电化学传感器和数据处理系统等组成。
其基本原理可以概括为：在电化学池中，通过施加电势差，在电极间形成电场，使电解液中的离子发生迁移和反应，产生电流。
电化学控制器调控电势差的大小和变化速率，电化学传感器测量和监控电化学过程中的物理和化学参数，数据处理系统对这些参数进行处理和分析。
电化学工作站的原理可以进一步解释为：电化学池中有两个电极，分别是阳极和阴极。
阳极是电流从池外进入的电极，阴极是电流流出的电极。
电化学控制器通过施加电势差，使阴极具有较低的电势，阳极具有较高的电势，从而形成电场。
当电解液中含有可氧化或可还原物质时，它们将在电场的作用下进行氧化还原反应，释放出电荷。
电化学传感器可以测量和监控电化学反应过程中的物理参数，如电位、电流、电荷周期等。
数据处理系统利用这些参数进行分析和处理，揭示电化学反应的动力学和热力学特性。
二、电化学工作站的应用1. 材料研究电化学工作站在材料研究领域具有广泛应用。
通过调节电化学条件，可以合成、修饰和功能化各类材料。
例如，利用电化学沉积方法可以制备具有特定形貌和结构的金属纳米颗粒和薄膜。
通过电化学腐蚀方法可以制备具有多孔结构的材料，用于催化、吸附等方面。
电化学工作站还可以用于表征材料的电化学性能，如材料的电导率、化学活性等。
2. 能源转换和储存电化学工作站在能源转换和储存领域有重要应用。
它可以用于燃料电池、电解水制氢等能源转换过程的研究。
电化学工作站还可以用于电池、超级电容器等能源储存器件的性能测试和优化。
通过调控电化学条件和电极材料，可以提高能源转换和储存器件的效率和循环寿命。
3. 环境监测电化学工作站可用于环境监测和污染物检测。
电解装置的改进创新设计及应用
实验改进电解装置的改进创新设计及应用陕西省西安市第一中学（710082）邢丽丽1问题的提出电解实验是高中电化学的重要实验。
现行人教版和苏教版课程标准实验教科书高二化学选修4“化学反应原理”采用U型管进行此实验,存在反应耗时长,现象不明显，产生的有毒气体易逸岀污染环境、损害师生健康，无法实现分组实验等缺陷导致课堂教学效果不理想。
关于电解实验的改进有很多同行进行了研究!主要从微型化、趣味化和生活化入手，以上改进均有可取之处，但是还存在许多问题,主要体现在装置不够稳定、用途单一、实用性不大、不便于推广、电源没有进行改进等方面。
本文基于解决以上问题，在他人研究的基础上，运用相关科学理论进行此装置的改进创新设计。
力求充分发挥化学实验教学的主体作用，激发学生学习的兴趣!达到预期的教学目标，从而培养岀更具创造性的学生（2改进的科学方法与原理主要采用文献法、实验法、对比法等方式进行研究。
研究时从电解池的基本构造和现行教材装置的缺陷入手，以绿色化、实用化、微型化和生活化为原则进行改进设计。
3改进装置用品废旧的普通干电池、亚克力材质的透明方形塑料盒、医用注射导管、数字电压电流数显调压模块、9V干电池若干节、带导线的鳄鱼夹、橡胶塞、玻璃瓶#0mL）、小型表面皿、银子、酒精喷灯、电烙铁、火柴、打孔器等。
4电解装置改进创新设计依据事先设计好的图纸，如图1所示,逐步进行下列制作。
具体制作过程：图注说明；1-采用数字化显示可调电压式微型电源2-采用废旧的1号普通干电池的碳棒进行打磨处理制作电极3-采用亚克力材质的密封透明方形塑料盒制作电解槽■1-采用细M瓶与医用注射两通管相连进行多余尾气处理5-采用表面皿与医用注射两通管相连进行气体检验|1£酗图1电解一体化装置设计图纸4.1阴、阳电极的制备将废旧的2节普通干电池剥去外壳，取中间的碳棒先在酒精喷灯火焰上灼烧至红热!然后迅速浸入冷水中进行淬火处理即得电极,用电烙铁在每个电极上部焊接导线以便与电源相连。
金属的电化学腐蚀实验创新
第２９卷中小学实验与装备２０１９年第５期３３㊀优秀说课案例选登金属的电化学腐蚀实验创新武汉大学附属中学(４３００７２)㊀李㊀鼎湖北省武汉市洪山高级中学(４３００７４)㊀江㊀薇㊀㊀关于金属的电化学腐蚀,课程标准的相关要求为:了解金属发生电化学腐蚀的本质;知道金属腐蚀的危害;了解防止金属腐蚀的措施;同时建议教师开展铁的吸氧腐蚀以及暖贴的设计等实验探究活动.在实际教学中,人教版高中化学选修４第４章 金属的电化学腐蚀与防护 设计的实验是直接将浸过饱和食盐水的铁钉置于具支试管中观察现象,该实验只能让学生定性的了解金属发生吸氧腐蚀的过程,难以将课标要求落到实处.笔者在结合已有研究成果的基础上,利用数字化实验仪器将该实验进行改进,并有效地应用于化学教学中.１㊀实验目的(１)通过析氢腐蚀㊁吸氧腐蚀的实验,增强对金属发生电化学腐蚀的微观本质的认识,完善电化学的知识体系.(２)利用数字化实验仪器探究吸氧腐蚀,将微观发生的反应可视化,引导学生宏观辨识现象,微观探究分析本质,发展宏观辨识与微观探析㊁科学探究与创新意识等.(３)通过对暖宝宝发热原理的探究,学会运用化学知识解决生活中简单的化学问题,提升学生化学学科核心素养.２㊀实验用品实验仪器:朗威数字化实验仪器(氧气传感器㊁空气湿度传感器㊁压强传感器㊁温度传感器)㊁多功能反应容器(自制)㊁U型管㊁T型连接管㊁橡皮管㊁培养皿.实验药品:铁粉㊁碳粉㊁盐酸(p H＝２)㊁酚酞㊁暖宝宝.３㊀实验原理３．１㊀实验探究:析氢腐蚀和吸氧腐蚀一体化实验钢铁在p H为２~３左右的环境中,先以析氢腐蚀为主,一段时间后以吸氧腐蚀为主.在密闭容器内(见图１),装入一定量的自制钢铁样品(铁粉和碳粉混合物),连接装置,检查装置气密性后,将塑料胶头滴管中的盐酸滴入容器内,先发生析氢腐蚀,一段时间后发生吸氧腐蚀.图１㊀金属的电化学腐蚀实验装置图图２㊀暖宝宝发热原理的探究装置图３．２㊀拓展实验:暖宝宝发热原理的探究暖宝宝的主要成分为:碳粉㊁活性炭㊁盐㊁水㊁吸水树脂㊁蛭石等.暖宝宝工作发热是由于铁碳在电解质溶液中形成原电池,发生吸氧腐蚀,放出热量.在密闭容器中放入暖宝宝(见图２),容器内由于铁发生吸氧腐蚀,容器内氧气浓度下降.吸收树３４㊀中小学实验与装备２０１９年第５期第２９卷脂本身吸收的水在工作过程中释放,虽然铁发生吸氧腐蚀消耗水,但不足以抵消,容器内空气湿度上升.铁发生吸氧腐蚀放出热量,容器内温度升高.４㊀实验操作４．１㊀析氢腐蚀和吸氧腐蚀一体化实验实验装置如图１所示.将７g 铁粉和０．７g 碳粉混合均匀,装入反应容器中,连接好实验仪器,检查装置气密性.将塑料胶头滴管中的盐酸挤入反应容器中,打开止水夹平衡内外气压,使U 型管左右液面保持相平,关闭止水夹,观察并记录实验现象.４．２㊀暖贴发热实验按图２连接好实验装置,将暖贴打开并装入反应容器中,打开数字化实验系统,观察并记录数据,实验结束,绘制图像.５㊀实验现象及数据分析５．１㊀实验探究:析氢腐蚀和吸氧腐蚀一体化实验析氢腐蚀和吸氧腐蚀一体化实验现象及相关实验数据记录见表２.实验中,压强计显示的容器内压强变化及氧气的百分含量变化如图３所示.表２㊀实验现象及数据分析电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀三重表征实验现象U 型管液面左低右高压强传感器示数上升U 型管液面左高右低压强传感器示数下降氧气传感器示数下降宏观解释在酸性条件下,实验过程中产生H ２,容器内压强增大.在弱酸性条件下,实验过程中消耗O ２,容器内压强减小.微观负极F e －２e － Fe ２＋２F e －４e －２F e ２＋正极２H ＋＋２e －H ２ʏO ２＋４e －＋２H ２O ４O H －符号表征图４㊀暖宝宝发热原理实验数据图３㊀实验中容器内压强及氧气百分含量的变化５．２㊀拓展实验:暖宝宝发热原理的探究如图４所示,容器内由于铁发生吸氧腐蚀,容器内氧气浓度下降.铁发生吸氧腐蚀放出热量,容器内温度升高.暖宝宝中含有吸水树脂,吸水树脂本身吸收的水在工作过程中释放,虽然铁发生吸氧腐蚀消耗水,但不足以抵消,容器内空气湿度上升.该实验展示了化学在生活中的应用,学生可以感受到化学给我们的生活带来了很大的便利.６㊀改进的意义(１)金属的电化学腐蚀实验装置(见图１),盐酸选取合适的浓度,利用压强传感器和氧气传感器,一次实验中既可以看到析氢腐蚀的现象又可以看到吸氧腐蚀的现象,方便快捷且将微观变化可视化,也能更加清晰的让学生理解弱酸性条件下也可以发生吸氧腐蚀这一知识.同时利用数字化实验系统的数据,将实验的分析由定性的角度到定量的角度,多角度认识金属的电化学腐蚀过程中的物质变化.(２)在暖宝宝发热原理探究实验中(见图２),引入氧气传感器㊁空气湿度传感器㊁温度传感器等数字化实验仪器,注重定量研究,培养学生 实验 现象 数据 结论 的科学素养,打好实验基础.从宏观辨识实验现象,结合数字化实验对微观粒子的变化进行图像表征,进行微观探析,最后用符号进行表征.在三重表征的基础上增加图像表征,实现四重表征.(３)利用家用塑料密封罐自制多功能反应容器,实验材料易获取,体现了变废为宝的绿色化学理念,具有仪器组装方便快捷㊁装置气密性良好㊁反应之后易清洗等特点.收稿日期:２０１９－０８－２２。
新工科背景下的电化学专业实验课程体系建设
新工科背景下的电化学专业实验课程体系建设1. 引言1.1 背景介绍在新工科背景下，电化学专业实验课程体系建设不仅需要关注传统知识技能的传授，更要注重学生的创新能力、实践能力和团队协作能力的培养。
通过构建符合新工科理念的电化学实验教学模式，能够更好地激发学生的学习兴趣和创新潜力，提高他们的实际应用能力和解决问题的能力。
本文将从电化学专业实验课程体系现状分析、新工科理念下的电化学实验教学模式探索、实验课程内容和设计原则、实验室建设与教学设备更新、实验课程评估与持续改进等方面来探讨如何在新工科背景下建设电化学专业实验课程体系，以期为电化学实验教学提供一些启示和借鉴。
1.2 研究意义电化学实验课程的建设可以有效提升学生的实践操作能力和创新意识。
通过实验操作，学生可以更加深入地了解电化学理论知识，并将理论知识与实际操作相结合，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
电化学实验课程的建设有助于培养学生的团队合作精神和沟通能力。
在实验课程中，学生需要与同学们一起合作完成实验任务，这有利于培养学生的团队合作意识和沟通技巧，提升学生的协作能力和团队意识。
电化学实验课程的建设可以促进学生对电化学专业的兴趣和热情。
通过实验操作，学生可以亲身体验和感受电化学实验的乐趣和挑战，激发学生对电化学领域的兴趣，培养学生对电化学专业的热情和探索精神。
电化学专业实验课程体系建设具有重要的研究意义，对提高教学质量和培养高素质电化学专业人才具有重要的推动作用。
2. 正文2.1 电化学专业实验课程体系现状分析电化学专业实验课程在过去主要以传统的实验教学模式为主，以理论课程为基础，注重实验操作技能的培养。
但是随着新工科背景下技术的快速发展和社会对高级人才需求的变化，传统的实验课程体系已经不能完全满足学生的需求。
因此需要对电化学实验课程进行现状分析，找出存在的问题和不足，为实验课程体系的改进提供依据。
当前电化学实验课程内容过于理论化，缺乏实际应用和创新性。
电化学工作站的原理
电化学工作站的原理电化学工作站是一种用于研究电化学反应的实验装置，广泛应用于材料科学、化学、环境科学等领域。
它采用了多种电化学技术，通过测量电流、电压和电荷等参数，揭示物质的电化学性质以及电极与电解质界面的相互作用机制。
本文将介绍电化学工作站的原理及其在研究中的应用。
一、电化学工作站的组成电化学工作站主要包括电化学细胞、参比电极、工作电极、电解液、电源以及连接线等。
其中，电化学细胞是整个工作站最核心的组件，它提供了一个含有电解质的封闭空间，使得电极能在其中进行电化学反应。
参比电极和工作电极则是实验中被测量的电极，参比电极用于提供参比电位以准确地测量工作电极的电位。
电解液则是介质，提供离子的输运，使电化学反应发生。
电源则是提供电流以驱动电化学反应的动力源。
二、电化学工作站的工作原理电化学工作站基于电极、电解液和电源的相互作用原理，通过测量电流、电压等参数来研究电化学反应的规律。
在实验中，参比电极与工作电极通过连接线与电源相连，构成了一个电路。
电源会提供一定的电势差，使得电解液中的离子发生迁移，并在电极上发生电化学反应。
当电解液中的离子与电极反应时，会产生电流。
电化学工作站通过测量这个电流，可以确定反应速率、电荷传递过程以及电极性能等信息。
参比电极则提供了一个已知电位，用于测量工作电极的电势。
通过测量工作电极与参比电极之间的电势差，可以计算出被测电极的电势。
三、电化学工作站的应用电化学工作站的应用非常广泛，可以用于研究电极材料的性能、电催化反应机理、腐蚀行为、电解合成等。
具体来说，它可以用于以下几个方面的研究：1. 电极材料的性能研究：通过测量电化学工作站中电极的电流-电压曲线，可以获得电极的电容、电导率、交流电阻等信息，进而评估电极的性能，为电化学应用提供理论基础。
2. 电催化反应机理研究：电催化是指在电化学条件下，利用电极材料的特殊性质实现的催化反应。
电化学工作站可以用于研究电催化反应的机理及其关键步骤，为设计高效的电催化剂提供理论指导。
电化学工作站原理
电化学工作站原理电化学工作站是一种可以进行电化学实验的实验装置。
它由电解槽、电极、电源、电位计以及其他相关组件组成。
电化学工作站的原理基于电化学的基本原理和电解学的原理。
首先，电化学工作站利用电解槽进行电化学实验。
电解槽是一个容器，其中装满了电解液。
电解液可以是溶液，也可以是熔融态的固体。
电解槽的设计使得电极可以插入其中，以便进行电化学反应。
电化学反应的基本原理是电子在电极上的迁移以及离子在电解液中的迁移。
在电解槽中，通常有两个电极：阳极和阴极。
阳极是在电化学反应中带正电荷的电极，而阴极是在电化学反应中带负电荷的电极。
当外加电源给电解槽提供电流时，电子从阳极移到阴极，与离子发生反应。
其次，电点电位差是电化学工作站的关键参数之一。
电位计是用来测量电化学反应中电极之间的电位差。
电位差可以通过电位计与电极之间的导电性量进行测量。
这个电位差反映了电化学反应的倾向性。
当电位差为正值时，电化学反应是自发进行的，也称为氧化反应。
当电位差为负值时，电化学反应是非自发进行的，也称为还原反应。
通过测量电位差，可以推断出电化学反应的速率以及反应的趋势。
电化学工作站的另一个重要原理是电极材料对电化学反应的影响。
电解槽中的电极通常由特定的材料制成，如金属、碳材料等。
这些材料具有不同的性质，包括电导率、电化学活性等。
不同的电极材料会对电化学反应速率产生不同的影响。
通过使用不同的电极材料，可以改变电化学反应的速率、选择性以及产物的种类。
最后，电化学工作站还可以通过改变电解液的组成来调控电化学反应。
溶液中的离子浓度、pH值等因素都会对电化学反应产生影响。
通过改变这些因素，可以控制电化学反应的速率以及反应的方向。
总之，电化学工作站的原理基于电化学的基本原理和电解学的原理。
通过电解槽、电极、电源、电位计以及其他相关组件，可以进行电化学实验，研究电化学反应的机制、速率以及其他相关性质。
届合肥新东方第一次模拟考试试卷版
2015届合肥新东方第一次模拟考试化学试题（考试时间：90分钟满分：100分）注意事项：1.答题前，务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。
2.答第Ⅰ卷时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.答第Ⅱ卷时，务必使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写，要求字体工整、笔迹清晰。
作图题可先用铅笔在答题卷对应的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。
必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束，务必将答题卡和答题卷一并上交。
可能用到的相对原子质量H:1 O:16 Fe:56 Cu:64第Ⅰ卷（本卷包括16小题，每小题3分，共48分。
每小题只有一个选项符合题意）1．化学与工农业生产、环境保护、日常生活等方面有广泛联系，下列叙述错误的是（）A．绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染B．“84”消毒液的有效成分为NaClO，能杀菌消毒C．某雨水放置一段时间后，pH由4.68变为4.28，是因为雨水在放置过程中溶解了较多的CO2D．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”2．在给定的四种溶液中，加入以下各种离子，各离子能在原溶液中大量共存的有（）A．滴加石蕊试液显红色的溶液：Fe3+、NH4+、Cl−、I−B．pH值为1的溶液：Cu2+、Na+、Mg2+、NO3−C．水电离出来的c（H+）=10−13mol/L的溶液：K+、HCO3−、Br−、Ba2+D．所含溶质为Na2SO4的溶液：K+、CO32−、NO3−、Al3+3．设N A代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是（）A．1 mol Fe(OH)3可形成N A个氢氧化铁胶体微粒B．常温常压下，100 mL 0.5 mol/L的乙二酸溶液中，总的离子数目大于0.15N AC．0.03 mol Cu与过量浓硝酸反应，收集到1.12 L气体(标准状况)，则被还原的硝酸的分子数目是0.06N AD．20 g D2O所含的中子数为9N A4．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是（）A．硫酸铝溶液中加入过量氨水Al3＋＋3OH−= Al(OH)3↓B．向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水：2HCO3−+Ca2++2OH−=CaCO3↓+CO32−+2H2OC．浓硝酸中加入过量铁粉并加热：Fe + 3NO3−+ 6H+＝Fe3+ + 3NO2↑ + 3H2OD．1L0.2mol/LNH4Al(SO4)2溶液与1L 0.4mol/LBa(OH)2溶液混合：NH4＋+Al3＋+ 2SO42−+2Ba2＋+ 4OH− =2BaSO4↓+ Al(OH)3↓ + NH3·H2O5．关于图中各装置的叙述不正确．．．的是（）A．装置①是中和滴定法测定硫酸的物质的量浓度B．装置②中手捂烧瓶(橡胶管已被弹簧夹夹紧)，发现导管中有液柱上升并保持稳定，则说明装置不漏气C．装置③中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸D．装置④可检验溴乙烷发生消去反应得到的气体中含有乙烯(假定每个装置中吸收完全)6．已知将过氧化钠加入硫酸亚铁盐溶液中发生：4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋，则下列说法正确的是（）A．该反应中的氧化产物是Fe(OH)3，还原产物是O2B．该反应的氧化剂是Na2O2，还原剂是FeSO4C．生成4 mol Fe(OH)3时转移6 mol电子D．反应转移9 mol电子时，生成33.6L O27．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质(如图)。
e-logic电化学工作站 控制电流放大器过载
电化学工作站是一种用于研究和测试电化学反应的实验设备。
在实验过程中，控制电流放大器过载是一个常见问题，需要仔细分析和解决。
在本篇文章中，我们将深入探讨这一问题，并结合个人观点和理解，为读者提供全面、深刻的解析。
1. 电化学工作站的基本原理电化学工作站是一种用于研究电化学反应的实验设备，主要包括电化学电极、参比电极、工作电极、控制电流放大器等部件。
其中，控制电流放大器起着至关重要的作用，它负责控制电极之间的电流，确保实验的准确性和可靠性。
2. 控制电流放大器过载的现象在实验中，控制电流放大器过载是一种常见现象。
当实验过程中电流超过控制电流放大器的承载能力时，就会发生过载现象。
这会导致实验结果的失真和设备的损坏，因此需要及时解决。
3. 解决控制电流放大器过载的方法为了解决控制电流放大器过载的问题，可以采取以下方法：- 调整实验条件：通过调整电化学工作站的参数，如电压、电流范围等，来避免过载现象的发生。
- 优化电极设计：合理设计和选择电极材料和结构，减小电极之间的电阻，降低过载的风险。
- 使用保护装置：安装过载保护装置，及时切断电路，保护控制电流放大器和其他设备的安全。
4. 个人观点和理解在实际操作中，控制电流放大器过载是一个需要高度重视的问题。
通过对电化学工作站的控制电流放大器过载现象进行深入研究和分析，可以不断优化实验条件和设备性能，提高实验的可靠性和准确性。
总结回顾电化学工作站是现代电化学研究中不可或缺的工具，控制电流放大器过载是其实验过程中需要重点关注的问题。
通过本文的探讨和分析，读者可以深入了解控制电流放大器过载的原因和解决方法，进而优化实验设计，提高实验效率和准确性。
在控制电流放大器过载问题上，我个人认为需要在理论和实践中不断探索，结合自身的经验和发现，积极寻求创新性的解决方案，从而推动电化学研究的发展和应用。
通过不断地反思和改进，我们可以更好地应对控制电流放大器过载问题，提高实验效率和成果质量。
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《让创新点亮课堂——一体化电化学综合创新实验装置》
厦门实验中学邹标赵丽佳
一、使用教材
本次说课内容是一节复习课，选自鲁科版高中化学选修4《化学反应原理》第一章第3节电化学的相关内容。
二、实验仪器
一体化电化学综合创新实验装置、烧杯、石墨电极。
三、实验创新点
1.通用性利用自主研发的一体化电化学综合创新实验装置能够用这一套装置完成课本上所有的有关电化学的实验。
实现仪器的多功能性。
2.趣味性本装置为增加实验的趣味性，加入了小灯泡和音乐卡，激发学生学习的兴趣。
3.简约性整个操作简单方便节省时间。
4.直观性指针指示电流、数字显示电压，读数非常直观。
四、实验原理/实验设计思路
本节课是一节复习的实验探究课，学生对于原电池、电解池的反应原理理解的不够系统，学生主要是机械的记忆。
教材上没有关于燃料电池的实验，只给了燃料电池的结构示意图。
不够直观、比较抽象学生不容易理解。
本节课利用自制的一体化电化学综合实验装置，能够更加直观、便捷、多功能。
通过一体化电化学综合实验装置让学生亲自动手做有关的电化学实验，为学生学习电化学反应原理创设实验情景，帮助学生学习和理解反应原理。
五、实验教学目标
1.对原电池特别是燃料电池有深入的认识和理解。
2.通过实验提高学生的观察能力、动手能力和综合能力。
3.通过积极实验的探究，培养学生的创新能力。
六、实验教学内容
1.电解饱硫酸钠溶液和氢氧燃料电池。
2 .电解饱和氯化钠溶液和氢氯燃料电池。
3.甲醇燃料电池实验。
4.金属镁过氧化氢隔膜实验
5.水果电池实验。
七教学过程
1.介绍一体化学电化学综合创新实验装置
本套装置主要是由两个部分组成。
左侧的部分是化学反应单元，这两根石墨电极上刻上螺旋槽，便于吸附更多气体。
右侧为检测单元。
检测单元又可以分为三个部分，最左边的是一个电流计，右边的是两个电压表。
中间的电压表主要是电源的电压，最右边的电压表是测原电池的电压。
最下边的两组接口分别是电源的输出端口和原电池的输出接口。
整个装置可以看作是一个电源、电流表、电压表、电解池的整合体。
图1:一体化电化学综合创新实验装置
2.激发兴趣，建构模型
在教学开始之初利用水果电池激发学生兴趣，同时为学生构建原电池、电解池模型。
让学生理解原电池和电解池都是外电路和电解质溶液构成的。
只要任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池和电解池。
从原理维度分析电子来源，电子转移、离子移动和从而研究对环境介质的影响。
3.案例再现，应用模型
让学生亲手做电解饱和硫酸钠溶液和电解饱和食盐水实验，为学生提供案例。
学生观察实验现象，并分析现象的原因，让学生利用模型来解决实验过程中涉及到的问题，应用模型。
4.深化认识，走向生活
氢氧燃料电池、氢氯燃料电池、甲醇燃料电池深化认识，从课本走向生活。
5.学术情境，模型解决。
最后模拟工业废水处理和解决复杂的电化学问题，为学生创设学术情境，用模型解决实际问题贴近高考，紧贴高考热点，做一些复杂的工业电化学实验。
八、实验效果评价
本次课教学效果较好，真正意义上的实现了电化学知识内容上的融合，对于这个实验和整个教学有以下展望，对于整套装置需要进一步改进和完善，争取能够完成更多的有关电化学实验。
值得一提的是本次实验所用到的装置已经申请专利，并且我们希望它不仅能用在老师的演示实验上，还可以进一步推广，让学生的分组实验也使用这套装置。
真正意义上的做到让创新点亮课堂，让电化学实验，飞入寻常百姓家。