文档介绍:基于手持技术的中和热测定的实验创新
基于手持技术的中和热测定的实验创新
摘要:中和热测定实验作为高中化学教材中的一个必修的学生 实验。利用手持技术配合自制的教具,实时、快速、直观地显示中和 反应在反应过程中的温度变化,并能根据实验结果较为准确地计算出 中和热值。有助于学生从定性和定量的角度对酸碱发生中和反应过程 中的热效应进行全面深人的理解。
关键词:手持技术;中和热测定;温度传感器
文章编号:1008-0546 (2014) 04-0091 -02 中图分类号:G633. 8 文献标识码:B
一、 问题提出
中和热测定实验作为高中化学教材中的一个必修的学生实验,在 原人教版第三册教材和新人教版、苏教版、鲁科版三套教材中均有被 列为学生需做实验,对于训练学生的实验技能和创新能力,完成教学 目标,有非常重要的作用。
该实验在操作过程中主要借助中和热实验测定装置利用温度计 来测量反应前后的温度,运用相应公式计算反应放出的热量。但在传 统实验的过程中,需要不断地读取温度计显示的温度,实验时间相对 较长,同时对于装置的要求较高,从实验测定的数据计算出的中和热 数值与理论值也可能相差较大。在实验的研究过程中发现借助手持技 术可以很好地解决上述问题。
二、 实验研究
仪器及药品
仪器:计算机、思迈数据采集器及配套计算机软件软件、 普通温度传感器、简易量热器(自制)、50 mL量筒(2个)、滤纸。
药品:0. 5 mol/L HC1 溶液、0. 55 mol/L NaOH 溶液。
实验步骤
简易量热器的自制:把2个150mL的一次性纸杯叠在一起, 然后放入空的塑料罐
(如空茶叶罐)中。在塑料罐盖子上打个与温度 传感器一样大的孔,把温度传感器从孔中插入,盖上盖子,就制成一 个简易的量热器。如图1-图3所示。
将数据采集器、温度传感器、计算机三者相连接。
如图4所示。
打开“思迈数字化实验平台通用”软件。打开“数据列表”, 选择自动记录数据的频率为“1Hz” ;
用量筒量取50 mL mol/L HC1溶液,将温度传感器的 探头插入HC1溶液,待传感器读数稳定后,将其对应的HC1溶液的温 度(Thcl)填入表1。
将温度传感器从HC1溶液中取出,用蒸馆水清洗干净,并 用滤纸吸干待用。
用另一只量筒量取50 mL 0. 55 mol/L NaOH溶液,倒入简 易量热器内筒中。用温度传感器测量其温度TNaOH并填入表lo
计算两种溶液的平均温度记为T1填入表1,重复步骤(5)。
将50mL 0. 50mol/L HC1溶液倒入装有NaOH溶液倒入简易 量热器内筒,迅速盖上带有温度传感器的量热器的盖子,右手点击
“数据列表”中的“开始读数”按钮,开始记录数据,左手手握量热 器外壁,轻轻震荡,使溶液均匀反应。
当温度传感器读数不再上升时,点击“停止读数”按钮, 停止记录数据,读取最高温度记为T2填入表1。然后点击“分析” 按钮,选择X轴表示时间,Y轴表示温度,作出“温度-时间”曲线。 并利用如下公式进行相关计算。
重复步骤(1) - (9) 2-3次,把所得数据填入表1,取测 量所得数据的平均值作为计算数据。
数据记录与分