基于手持技术的“CO2与Ca(OH)2反应”基于手持技术的“CO2与Ca(OH)2反应”

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  [摘要]手持技术的应用可使抽象的微观反应变得真实、实时、快捷,将反应的定性变为定量分析,如对“”借助pH传感器提供可信的数据,进行对比分析,从而揭秘反应的事实和用途。
  [关键词]手持技术实验数据分析
  [中图分类号]G633.8[文献标识码]A[文章编号]16746058(2015)140000
  在探究实验中发现,不是所有化学实验都能靠肉眼观察并得出结论的。手持技术作为一种新兴的实验手段,极大地丰富了化学实验的研究内容、拓展了化学实验的研究范围,为信息时代下的化学实验数据源带来了新的变革,而手持技术运用到课堂课堂教学的前提也是本着恰当、适时、必须、有度的原则,尽可能发挥手持技术的最大特点——变复杂为简单,变抽象为直观,变静态为动态,变定性为定量,为化学传统实验难以解决的问题探索出了一条新的途径。
  一、名词解释:手持技术
  1.原理
  何谓手持技术?它是利用传感器、数据采集器、电脑(已安装相应软件)这三者进行连接,把温度、色度等连续变化的物理量转化为电信号,从而对化学实验进行定量研究的装置。应用手持技术的具体过程是传感器(探头)进行测量,数据采集器进行数据的收集、处理并传输给电脑,再由相应的软件进行数据分析、绘制图像,并直接展现在电脑屏幕上。下图表示了手持技术的相关原理:
  图1.1手持技术原理示意图
  2.特点
  手持技术的应用,打破了传统化学实验在时空上的局限性,能使实验数据的测定更加简便,并且借助于手持技术自身所匹配的软件,对于复杂的数据进行分析、拟合,减少了人工计算的数量,提高了化学实验研究的质量。在充分应用计算机强大的运算能力的基础上,把复杂的化学实验趋于简单化,易操作。
  中学化学实验中,常用的传感器有数字化温度计、pH计、CO2传感器等。这些传感器将传统的化学实验现象转化成可视的、直观的数字与图像,对于这些可监测的数字信号,更好的帮助学生对化学实验现象和本质原理的认识和理解,同时也可以提高化学教师对现代化科学技术的运用技能以及教师专业化素质。
  二、提出问题
  在人教版普通高中课程标准实验教科书化学必修一第二章第二节离子反应中与“量”有关的化学方程式中涉及一个知识点就是CO2与Ca(OH)2反应的问题。理论上讲就是当二氧化碳通入石灰水中先发生反应Ca(OH)2 CO2═CaCO3↓ H2O;使沉淀不断增加,继续通入CO2,CO2会与生成的碳酸钙反应生成碳酸氢钙,使沉淀溶解。记得当初我们老师讲完这个知识点后,很多同学就有这么个疑问从反应看溶液中溶质的变化流程是:Ca(OH)2CaCO3Ca(HCO3)2,简单的从溶质看,溶液应该是一直pH
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