龚迪 梁燕锋 刘义晶 毕建洪

（合肥师范学院 化学与化学工程学院，安徽 合肥 230601）

原电池是人教版高中化学选修4第四章第一节的内容[1]，与氧化还原反应有紧密联系，在高考中经常考察二次电池的电池原理，因此如何帮助学生学习好原电池原理是笔者的初衷。本文利用数字化实验仪器电流传感器、电势传感器检测Al-Cu原电池的电流电势变化，同时利用酚酞试剂检测溶液中OH-的变化，从多方面微观角度观察原电池中的微观离子变化。在2017年修订的《普通高中化学课程标准》指出培养学生五大核心素养[2]，笔者从宏观微观两个角度出发，进行本次实验设计。

一、实验用品与仪器

仪器：电流传感器、电势传感器、数据采集器、配套电脑，250ml容量瓶，100ml烧杯

用品：铜片、铝片、酚酞试剂、饱和氯化钠溶液

二、实验原理

利用酚酞指示剂检测在正极产生的OH-，帮助学生观察离子运动，实验装置图如右图1。

三、实验步骤

图1

（一）分别用砂纸将铜片与铝片打磨，出去表面氧化层。

（二）取100ml饱和氯化钠溶液与100ml烧杯中，将打磨好的铜片、铝片连接好电流、电势传感器，并浸没在滴加有酚酞试剂的电解质溶液中。

（三）点击采集按钮，采集数据。

四、实验现象及分析

（一）通过实验数据曲线可以看出，该电池有微弱电流产生，但不是很稳定，可能是铝片、铜片打磨的不够彻底，还有氧化物薄膜，阻碍反应进行。

（二）铜片表面有一层小气泡产生，即为氢气。铜片附近的溶液有红色产生，即产生了OH-离子。

五、结论

本实验从宏观表象——电解质溶液变红色，到微观特征——由手持技术所测得电流电势曲线，两个层面揭示原电池的特征，帮助教师原电池课堂教学的正常实施，辅助教学提高课堂效率，激发学生的学习兴趣，培养学生的学科核心素养。