2024年6月6日下午，在化学环境与工程学院潘慧老师的带领下，我们在进行了场令人印象深刻的化学实验——水果电池实验。
图1 实验器材
实验伊始，摆在我们面前的是若干柠檬，以及铝、铜、镁、锌、铁、碳棒、发光二极管、电线若干等丰富材料。
1.实验的任务
潘慧老师明确提出任务：通过设计实验来探究不同因素对二极管亮度的影响，并利用手持技术的电压传感器来准确呈现水果电池的电压情况，并且进行有关科学专业的有关思考。
图2 潘慧老师讲解实验
图3 实验要求
2.实验的开展
在潘慧老师进行实验的讲解后，整个班级被分成若干个小组分别进行实验，在实验过程中潘慧老师对不同小组都分别进行了指导，并且提问，让同学边做实验边思考，达到了“在做中学”的理念。
图4 小组实验
图5 潘慧老师指导学生思考
3.不同因素的探究
各个小组展开了热烈的讨论和积极的实践。有的小组专注于不同金属材料之间的搭配，他们运用电化学的专业知识，发现不同金属组合所产生的电动势存在明显差异，进而引发二极管亮度的显著变化。在这个过程中，同学们运用了各种知识，诸如电极电位、氧化还原反应速率等专业术语被频繁提及。
而另一些小组则着重研究柠檬数量的影响。大家观察到随着柠檬数量增加，整个电池系统的内阻发生改变，这与电池内阻的专业概念紧密相关，从而使得电压和二极管亮度也出现了相应的变化。
在实验过程中，每个同学都全情投入，仔细观察每一个细微的反应，认真记录每一项数据。教室里充满了兴奋的讨论声和思维的碰撞声。
图6 二极管发光
图7 变量探究
图8 变量探究
图9 变量探究
4.实验总结
实验结束后，潘慧老师引导我们全班一起思考还有哪些因素值得进一步探索。大家纷纷发言，有的提出可以对不同水果的导电性能进行对比研究，探索其中的电解质特性；有的关注电解质溶液浓度对电池性能的影响，涉及到离子浓度等专业方面；还有同学想到了不同电路结构对电流分布的潜在影响，这与电路理论息息相关。
回顾之前的课程，我们全班在科学思维养成方面都有着丰富的收获。我们学会了以质疑的眼光看待各种科学现象，运用归纳和演绎的逻辑方法去构建知识体系。
图10 潘慧老师带领大家总结
5.学习感受和课程认知
通过今天的实验，我们全班同学更加深刻地认识到科学的魅力和严谨性。我们明白了科学研究必须基于实证和数据，只有通过严格的实验设计和精确的测量，才能得出可靠的结论。
同时，这次实验也让我们看到了跨学科知识融合的重要性。化学、物理等学科的知识在实验中相互交织，共同推动我们对问题的理解和解决。
此外，创新精神在我们班级中也得到了充分的激发。面对实验中的各种挑战和可能性，我们大胆尝试新的方法和思路，不断拓展科学研究的边界。
整个班级在这次实验中展现出了强大的团队合作能力。每个小组内成员相互协作，不同小组之间也相互交流和分享经验，共同为探索科学的奥秘而努力。
总之，这次水果电池实验对于我们全班来说是一次极具意义的科学之旅。我们会带着这次实验的收获和思考，在科学的道路上继续携手前行，不断探索新的领域，创造更多的精彩！