匡尹杰+周琼花

摘 要 《电化学测量方法》是理论性和实践性都很强的一门课程，实验对提高理论学习效率有着很大的帮助。本文从及时的现场讲解、合理的实验内容、充分的课前预习等三个方面阐述了《电化学测量方法》实验教学的几点体会。

关键词 电化学测量方法 实验教学 创新性实验 电化学工作站

电化学技术除了广泛应用于传统的电解工业、电池工业、工业及环境监测，还在电分析、材料的表面处理以及新型纳米材料和器件的制备和构筑等新兴领域取得了重要进展，其应用正日益受到人们的高度重视。因此，有必要了解和掌握基本的电化学测量方法原理和技术。然而，每一种电化学测量方法都涉及到不同的电化学理论和相应的高等数学知识，学生普遍感到枯燥乏味、深奥难学，学习的积极性也容易受到挫伤。本人从事《电化学测量方法》教学工作十余年，发现如果能够结合课程实验，理论课的学习就会直观生动，学起来也就不那么难了。下面就电化学测量方法的实验教学谈几点体会：

1针对学生的疑惑，实验中及时进行现场讲解，有利于理论知识消化和融会贯通

交流阻抗法是一种非常重要的电化学测量方法，同时也是理论学习的难点。在电化学阻抗谱测量过程中，仪器不时发出“嘀嗒”声，开始急促后来变得缓慢。同学们感到很奇怪，甚至有人以为仪器出了问题。这时候，我告诉他们：每一个嘀嗒声就是仪器在自动生成一个频率不同的正弦交流电信号（频率由高到低变化），和设置好电位的直流电叠加在一起作用于电解池，系统随即测量出该激励信号下的电化学阻抗并以角频率、阻抗模值和相位角的形式在显示器左下角显示出来。同学们听了，都在认真观察。果然，每一次嘀嗒声后，就看到一个不同的频率，然后就有了对应的阻抗模值和相位角。不少人恍然大悟，原来阻抗和频率有关。咦，老师上课不是讲过吗？

然后，我再提醒大家看测量时的阻抗图，屏幕上有两个图，一个是阻抗的模与频率的曲线，另一个是阻抗的相位角和频率的曲线，二者合在一起构成了我们理论课讲的Bode图，能够完整描述阻抗的特征。测量完成后，大家保存好图谱，重新打开时，却发现测量时的Bode图不见了，取而代之的是一个横坐标和纵坐标单位都是欧姆的曲线。就在同学们感到困惑时，我告诉他们：这是系统将测量的阻抗数据自动转换成更直观的复数平面图，它是描述阻抗的另一种方式，由阻抗的实部和虚部构成。将阻抗数据导出后，同学们惊奇地发现每个频率下，测得的阻抗都有不同的模值、相位角、实部、虛部与之对应。这就是我们上理论课时说过的：阻抗既可以用极坐标，又可以用复数平面图来表示。通过这种现场实时讲解，抽象生涩的交流阻抗理论顿时变得直观形象，同学们学习的积极性和效率明显提高。

2实验项目应尽可能包括必要的验证性内容，又适当增加综合创新性的内容

实验项目在设置时，既要包括一些验证性内容，以强化基础，促进学生对基本电化学测量方法的理解；又要适量增加的综合创新性内容，培养学生的创新思维能力和动手能力[2]，为其以后解决实际问题做好准备。在循环伏安法实验中，我们不仅通过Pt电极在铁氰化钾/亚铁氰化钾体系中的循环伏安图，验证了循环伏安法在研究可逆电极过程中的一些应用；还增加了通过循环伏安法评价酸性条件下不同电极催化甲醇电氧化性能等综合创新性内容。大家很快学会了如何通过循环伏安图判断碳、金、铂等材料是否对甲醇电氧化具有催化作用以及评价催化性能，纷纷感叹电化学测量方法的简单实用！学习热情高涨。还强烈希望在其他的电化学测试方法实验中也能够增加一些创新性实验内容。

3强调课前预习的重要性

目前，电化学测试大多使用电化学工作站，我们实验中采用的是辰华CHI660D电化学工作站，它能提供多种电化学测试方法。只需选好测量方法，设好参数，测试完成后结果就通过电脑终端显示出来。操作非常简单，所需时间往往较短。因此，实验前认真预习就特别重要。否则，就可能出现同学还没有反应过来，电化学测量就结束了的情况，很难起到应有的作用。在实验教学中，我特别强调课前预习的重要性，要求学生一定要在实验前预习，弄懂所用电化学测量方法的原理。这样做起实验来，才会心中有数。

总之，及时的现场讲解、合理的实验内容、充分的课前预习是电化学测量方法实验教学取得良好效果的保证。

参考文献

[1] 贾铮等.电化学测量方法[M].北京：化学工业出版社，2006（01）.

[2] 张勇，冯辉，王力臻等.电化学工程实验教学的改革与实践[J].科技信息（学术研究），2007（36） ： 452.