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实验教学
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| 基于Arduino与MATLAB交互的化学反应速率与活化能测定实验改进 |
| 张志秋*, 林已杰, 牛千佳, 李心睿, 段吉国 |
| 东北石油大学化学实验教学中心 黑龙江大庆 163318 |
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| Experimental Design of Chemical Reaction Rates and Activation Energy Using an Arduino-MATLAB Interactive System |
| ZHANG Zhi-Qiu*, LIN Yi-Jie, NIU Qian-Jia, LI Xin-Rui, DUAN Ji-Guo |
| Chemistry Experimental Teaching Center,Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China |
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摘要：针对传统“过硫酸铵氧化碘离子”反应速率测定实验存在的碘蒸气外逸、搅拌不均、人工计时误差大等问题,提出一种基于Arduino与MATLAB交互的数字化改进方案。该方案采用碘量瓶和恒速磁力搅拌器保障实验安全与操作平行性;通过GY-33颜色传感器实时监测反应体系颜色变化,并利用MATLAB与Arduino的串口通信,实现了变色终点的自动精准计时与数据处理。结果表明,改进后的实验不仅消除了碘污染,而且反应级数、速率常数的测定线性度均有提升,活化能测定相对误差由传统方法的2.7%降至0.2%(GY-33传感器),显著提高了实验的准确性和重现性。该设计为经典化学实验的智能化改造提供了可行思路。
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| 关键词： 化学反应速率,
颜色传感器,
活化能,
MATLAB
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收稿日期: 2026-01-21
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通讯作者:
*E-mailzhang_zhiqiu@126.com
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| 引用本文: |
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张志秋, 林已杰, 牛千佳, 李心睿, 段吉国. 基于Arduino与MATLAB交互的化学反应速率与活化能测定实验改进[J]. 化学教育（中英文）, 2026, 47(16): 72-78
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