发布时间 : 星期六 文章手持技术在中学化学实验教学中的运用介绍(发给学生)更新完毕开始阅读
以手持技术探究影响大气“温室效应”的因素为例
将制得的N2、O2、CO2及空气 4 瓶气体放在室外的太阳光下，在互相不遮太阳光的条件下尽量使集气瓶靠近，以保证地表和光照条件。将温度传感器插入 4 个集气瓶中，连接好装置。打开数据采集器，实验时间从北京时间12∶00到14∶00，测得此期间 4 种气体在太阳光照射下的温度变化情况。由实验结果分析，在实验的大部分时间内 4 瓶气体的温度由高到低的顺序。 1、数据采集器使用方法 (1）开机
按下“探世界”万能数据采集器面板上的“开机”(ON）按键，采集器首先进行自检，然后显示主菜单（图1）
（2）安装温度传感器
将温度传感器连接在数据采集器的4个端口上。 连接方法：
1号-N2 2号-O2 3号-CO2 4号-空气
（3）设置数据采集器的工作模式 ? 从开机状态的图面开始
? 按数据采集器上的“→”键到“系统配置”（图2） →按“回车”键进入“系统配置”(图3)，根据需要按“→”或“←”可选择：“自动”、“手动”模式。本实验设置 “工作模式为“自动” →按“ESC”键返回到开始的主界面(图1)。
（4）设置实验数据采集参数 图2
采样启动 样品采集 统计分析 打开文件 系统配置 图2 温 度 传 感 器 图1
4 3 2 1 数据采集O2 N2 CO2 空气 图3
从开机状态的图面开始，移动光标到“采集器设置”，然后按 “执行“键（回车键），屏幕显示“传感器通道——温度”后，接着显示图4：
? 设置采样率：根据需要设置，通过按“←”或键“→”键可选择频率： ……;10/min、1/10sec 、 1/sec、 10/S、25/S、50/S、100/S、500/S……。本实验选择：“1/10sec” →按“回车” 键下到“采样数”处。
? 设置采样数：根据需要通过按“←”或键“→”
键可选择选择，20 、 50、 100、500、1000、2000、……本实验选择：“10000” →按“回车” 键下到“显示方式”处
? 设置显示方式：根据需要通过按“←”或键“→”键可选择选择方式：条图、表格、曲线、数字。本实验选择：“曲线”，按“ESC”键回到“主菜单”（图1） 2、采集数据
? 按“执行”键（回车键）开始采集数据，同时打开“探世界”软件（事先安装在电脑中），电脑屏幕会出现数据采集界面（事先数据采集器与电脑连接好），
温度 ／ ℃
图4
4
3 41 39 37
空气
氧气
二氧化碳
氮气
时间
12∶00 12∶30 13∶00 13∶30 14∶00
随着实验的进行，从电脑屏幕可观察到曲线从起点出来（12：00）慢慢的到终点（14：00）。实验结束（也可在实验结束后从文件夹中观察到）。 3、实验结果分析 从实验数据可看出： ?
在实验的大部分时间内4瓶气体的温度由高到低的顺序是：CO2 、空气、N2、 O2 ? 从结论可知：二氧化碳是造成温室效应的罪魁祸首 六、仪器参数设置依据及注意事项 （1）采样频率的设置
应根据反应速度的快慢来确定，反应速率快，采样频率要设置快（一般是采样对象反应速度的 2 倍或以上），反之则慢。
（2）采样总数的设置：需要根据情况来确定。 ? 对于在不断变化的测定对象：
需要根据反应的总时间和频率来设置，其公式为： 采样数＝采样时间×采样频率
注意：其中采样时间的单位应与采样频率相同。
例如：探究浓度对过氧化氢分解速率的影响时，因反应比较快大约在2分钟内能够完成，因此，设置仪器参数为：
采样频率：10/S
采样数：120S×10/S=1200个 显示方式：曲线
? 对于反应已经停止的对象（如测定吸光度），采样数则可以用 “连续”。在连续不断的过程中测定某物质或某浓度的透射率。 七、传感器的选择依据
以探究反应速率实验为例谈传感器的选择。
? 生成气体的反应－可以用压强传感器测定单位时间内压强的变化 ? 生成有色物质的反应－可以用色度传感器测定单位时间内色度的变化
? 逐渐生成有色物质（或沉淀）——可以用光强传感器测定单位时间内光强的变化 ? 伴随明显的热效应－可以用温度传感器测定单位时间内温度的变化
? 溶液中离子浓度或种类的改变－可以用电导率（或离子）传感器测定单位时间内电导率（或离子）的变化 八、资源介绍 教材：
? 手持技术在理科实验中的应用研究——钱扬义
? 手持技术在研究型学习中的应用及其心理学基础——钱扬义 ? 手持技术在化学学习中的应用与建模研究——钱扬义 ? 传感技术——化学实验探究手册——王磊、魏锐、范琳 网站：
? “我爱你化学网” ：http://www.520hx.com.cn/
基于传感技术的化学实验研究 ——用色度传感器测定补钙剂中钙的含量
一、 实验目的
1．初步掌握手持技术的组成、原理和特点。
2．学会用手持技术测定补钙剂中钙的含量的测定方法。 二、 实验内容
用手持技术中的色度计测定补钙剂中钙的含量。 三、 实验原理
1. 化学原理：Ca2+ + 酸性铬蓝K == Ca2+-指示剂（红色络合物） ε=498nm pH=11
A1/A2=C1/C2 A=lg（1/T）=KC 2. 色度计工作原理：
滤光片： 470nm---蓝 565nm---绿 635nm---红 本实验选择蓝色滤光片，放置t=10min 四、 要求及注意事项
1、用Excel或Origin处理结果、制作标准曲线，并将图贴在报告纸上（△A,C），图的大小控制在6×8cm左右。
2、制作的标准曲线图时，要求在图中标出回归方程（y=ax+b）、相关系数（R2）。 3、爱护仪器，严格按操作说明进行操作。
4、规范操作：（1）正确选择实验用水；（2）仪器的洗涤方法，比色皿润洗试剂量≤1mL；（3）移液管的使用方法；（4）比色皿拿棱角处，避免磨花。 5、配制溶液和进行测定时要检查并判断溶液的颜色和数据是否正确。 五、 实验步骤 （一） 药品配制
（1）Ca2+标准储备液（1.00mg/mL）（教师配制）
（2）Ca2+标准使用液（40ug/mL）:准确移取2.0mL储备液→50mL容量瓶→稀释至刻度 （3）酸性铬蓝K显色剂（1.99mg/mL）（教师配制）
（4）缓冲液（pH=11）:0.5mL(0.1mol/L)NH4Cl+16mL(0.1mol/L)氨水→精密试纸测试 , 若pH≠11，则用相应的共轭酸或碱调至pH=11