物理化学的问题探究式教学研究——以“电极电势和电池电动势”为例

在物理化学电极电势和电池电动势的教学中探索了问题探究式教学方法的教学实践，具体教学过程为：制定问题探究教学目标；创设问题情境，启迪学生思维；对比分析，探讨结论；联系实际，延伸探究。     

对消法测定原电池电动势实验中电极制备的改进

对消法测定原电池电动势是一个基础物理化学实验。本文采用微米压印技术取代汞齐化的方法来制备锌电极,既避免了剧毒试剂的使用又将新技术引入教学,对保护师生健康和扩展学生知识面均有积极的作用;在铜电极的制备过程中,通过引入搅拌程序,在铜片上获得一层致密的铜颗粒,提高了实验的精度。     

分散电极的制备及其分散差电池的电动势

物质超细化后除产生强烈的量子尺寸效应和宏观量子遂道效应外,还将产生强烈的表面效应和体积效应等。这些效应可改变其的电化学性质。早在1982年Plieth[1]就发现了金属颗粒的粒度对电极电势有影响,随后又在理论和实验方面做了许多工作[2,3]。后来人们又不断发现,组成电极的粉末     

关于汞齐电极的电极电势和可逆性

汞齐电极Ｍｚ +/Ｍ (Ｈｇ)常作为一类可逆电极在物理化学中介绍[1,2 ] ,而对其电极电势和可逆性却少有讨论。本文将主要以钠汞齐电极为例 ,对其作些研究与分析。　　准确称取一定量分析纯Ｈｇ和Ｎａ于玛瑙研钵中混合、研磨成汞齐后 ,用 5倍放大镜观察发现 :反应生成并逸出的氢气泡的数量与Ｎａ含量成正比———含量愈低 ,氢气泡在汞齐与盐液界面形成的速度就愈慢。反之 ,含量愈高 ,形成的速度就愈快。　　由观察可知 ,钠汞齐与ＮａＣｌ水溶液反应　　　　Ｎａ(Ｈｇ) +Ｈ2 ＯＮａＯＨ + 12 Ｈ2 ( 1 )不如纯金属Ｎａ与ＮａＣｌ水溶液反应剧烈…     

浓差电池中几个问题的讨论

概括浓差电池正负极的判断方法和有液接电势存在时浓差电池电动势的求法,分析了液接电势的存在对浓差电池电动势大小的影响。     

Cu-Zn原电池标准电动势测定实验的计算化学设计

基于量子化学计算软件Gaussian 16,对“电动势的测定”这一经典物理化学实验进行了计算化学设计。用密度泛函方法计算了Cu²⁺和Zn²⁺的溶剂化自由能,通过热力学循环计算得到电池反应的标准摩尔吉布斯自由能变,进而求出Cu-Zn原电池的标准电动势。该实验旨在帮助学生加深对标准摩尔吉布斯自由能、电极电势和能斯特方程等物理化学基本概念的理解,发挥学生的主观能动性,培养学生设计实验能力、动手实践能力以及科学思维。     

原电池电动势测定实验的改进

从原电池的结构装置和硝酸亚汞的浓度选择2方面对原电池电动势测定实验进行了一些的改进,从而克服了实验中经常出现溶液渗漏的现象,并且减少了对环境的污染。     

物理化学实验项目改进创新——以“原电池电动势的测定及在热力学上的应用”为例

通过分析电化学法测量化学反应热力学函数变化值实验中测定结果与预期结果偏差大、实验数据重现性差的原因,结合教学实践,采用循环水恒温电动势测定装置,测量锌-铜电池在不同温度下的电动势,进而推导反应热力学函数变化值,以提高教学的实效性,促进学生设计能力和创新能力的发展。     

电动势测定误差对滴定计算分析法的影响研究

以Ag+ 滴定Cl-的沉淀滴定计算分析为例 ,研究了电动势测定误差对滴定计算分析法的影响规律。理论推导与实验验证表明 :电动势测定误差对滴定计算分析法的影响小于直接电位法。电动势测定误差对滴定计算分析法测定结果C的影响与滴定分数α有关 ,在α =1处 ,这种影响为 0 ,α离 1越远 ,这种影响越大。这是因为C由D1 与D2 两部分组成 ,其中D1 与电动势无关 ,D2 与电动势有关。在α =1处 ,D2 对C的贡献为 0 ,α离 1越远 ,D2 对C的贡献越大。电动势测定的系统误差与偶然误差对单点滴定法均有影响 ,但在α =1附近 ,这种影响最小。电动势测定的系统误差是影响线性滴定法的主要因素 ,而偶然误差对线性滴定法的影响较小。电动势测定的偶然误差是影响双点滴定法的主要因素 ,而系统误差对双点滴定法没有影响 ;当电动势增量ΔE >- 0 .0 1 8V时 ,双点滴定法的误差一般大于单点滴定法     

第5届全国大学生化学实验邀请赛(试卷C2)实验C2 电动势法测定化学反应的热力学函数

一、基本原理1化学电池电动势和温度系数的测定本实验采用补偿法(也称对消法)测量电池的平衡电动势,在待测电池上并联一个反向的外加电势,调节回路使得通过待测电池的电流趋近于零,测量待测电池的电动势。改变实验温度,测量不同温度下电池的电动势,求出电池电动势与温度的关系,     

热力学方法计算5-羟甲基糠醛电氧化的可逆电池电动势

电化学热力学建立了可逆电池电动势与相应电池反应热力学函数间的关系。电化学氧化5-羟甲基糠醛(5-HMF)制备2,5-呋喃二甲酸(FDCA)可以取代传统聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)路线制备生物衍生塑料,但是该反应的标准电动势和各分步反应的标准可逆电极电势尚无精确的实验数据可用。本文通过查阅文献中的热力学数据推算了该数据,确证了从热力学和动力学2个方面看HMF的电氧化反应比水的电氧化反应都优先,而且HMF的电化学氧化在强碱性溶液中更易进行。将本文内容作为综合习题引入电化学热力学教学,加深了学生对物理化学各部分之间关系的理解,提升了其综合应用物理化学知识解决实际问题的能力。     

直接电位法测定中电动势与离子浓度的关系

针对理论公式和实测数据不一致的原因进行探究,发现：理论公式是以复合电极中参比电极连接正极的条件来推导的,而实验中复合电极连接正极的不是参比电极,而是指示电极。进一步探讨了待测物质是阴、阳离子的情况下,电动势与离子浓度的关系式：E电池=K±0.059 2/nlgci,得到：（1）前式中K后面的符号是“+”还是“-”,也就是说电动势随待测离子浓度的增加是上升还是下降,不仅取决于离子本身的电荷性,还取决于指示电极和参比电极跟仪器的正负极连接情况;（2）标准比较法和标准加入法的定量计算,也需要考虑K后面的正负符号,不同情况下,推导出的定量公式也不一样,建议联立能斯特方程求解样品含量。     

对工业电池交流内阻测量的讨论(英文)

能源和环境的可持续发展是本世纪最重要的问题之一.二次电池是具有重要意义的高效储能器件,在电动汽车及混合动力汽车等实际应用中,经常会用到电池组,此时需要考虑电池组中每一个单体电池性能的一致性.内阻作为用于表征电池一致性的性能参数之一,对电池的工业制造和使用非常重要.目前,锂离子电池等二次电池的内阻测试都是按照国际电工委员会第61960号标准(2003)来进行的.本文从该标准的理论基础和其在内阻测试仪中的实际应用等方面出发,分析并指出了该测试标准中的问题,希望能为电池行业新标准的建立提供一定的指导,并有助于可持续能源设备及电动汽车用动力电池的开发.     

锂标准电极电势反常现象的热力学讨论

在IA族中,锂的标准电极电势是最负的,但锂的还原性却是同族元素中最弱的,这与利用标准电极电势来判断碱金属的还原性是相互矛盾的.本文利用玻恩-哈伯循环,从热力学角度探讨了锂标准电极电势出现反常现象的原因.     

大学化学实验电势-pH曲线测定探讨

大学化学实验电势-pH曲线测定中采用的电极反应S 2H 2e-=H2S(g)的电极电势表达式有误,导致所绘制的电势-pH曲线与教科书要求不符;没有给出电极反应FeY- e-= FeY2-的标准电极电势φθ,易使学生误将电极反应Fe3 e-=Fe2 的φθ=0.771V作为电极反应FeY- e-= FeY2-的φθ;仅从两个电极反应电极电势的差值来确定脱硫氧化-还原反应的最佳pH范围不够全面,应结合溶液中络合物的稳定性、液相催化湿法脱硫原理、脱硫溶液pH对H2S吸收反应的影响、对再生反应的影响和脱硫过程的经济性等多方面考虑,使学生有全面综合的认识.     

HCl-In2(SO4)3混合溶液中InCl3活度系数的测定

HCl-In2(SO4)3混合溶液中InCl3活度系数的测定;电池;标准电极电势;离子强度     

电位滴定法测定二次电池废料中锰

采用电位滴定法测定二次电池废料中锰含量.考察了溶样方法、共存元素干扰、焦磷酸钠用量、滴定时酸度等因素对测定的影响.研究发现:可用盐酸、硝酸溶解样品,在中性焦磷酸钠介质中,用高锰酸钾溶液进行电位滴定;对于稀土系镍氢(Ni-MH)电池废料,需采用氢氟酸氟化分离沉淀稀土元素消除铈的干扰.方法用于锰的质量分数为5.00％～60...     

快速测定钒电池电解液中总酸浓度

钒电池电解液是钒电池能量储存与转换的核心,电解液活性物质是溶解在强酸溶液中的钒的氧化物或化合物,电解液中钒离子的浓度大小和电解液的体积决定了电池的容量。钒电池中一般采用硫酸作为支持电解液,电解液性能与支持电解液硫酸的浓度有直接关系。酸度过高,V（Ⅳ）和V（Ⅴ）容易形成VO³⁺、V₂O₃³⁺等物质,这些物质空间位阻大,易造成钒电池电解液在电堆运行中有较大的电化学极化,影响电解液循环;酸度过低,溶液电导率降低,V（Ⅳ）与SO₄^2-、HSO₄^-易形成离子对,而V（Ⅴ）自发缔合,导致正极电解液析出沉淀。为使钒电池电解液控制在合适的总酸浓度,尤其是监     

报国赤心·守正创新·倾心育新——电动势法测定化学反应热力学函数实验的课程思政设计

课程思政的有效融入是教学质量提升和高素质人才培养的关键。我们以“电动势法测定化学反应的热力学函数”这一实验项目为例,构建了一次深入的实验探究与思政教育相结合的教学实践活动。通过对电动势测定原理和方法的探讨以及反应热力学量的导出,学生们不仅深化了对相关基础理论知识的理解,提升了他们解决实际问题的实验技能和创新能力;同时强化了学生的家国情怀以及责任担当意识。