数字化实验在探究Na_2CO_3和盐酸反应过程中的应用
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浅 红 色说 明 了什 么 问题 ？
解 释： 在 滴 加 盐 酸 的 过 程 中， Ｎａ 。 Ｃ Ｏ。在 向
Ｎａ ＨＣ ０３ 转 变．
３ ）传 统 实 验 的 缺 陷
ａ ）滴管 实验 ， 只有 极 个别 同学 观 察 到 ， 而 且 产 生
的气泡 很 细小 ， 不 仔 细观察 很难 看见 和分 辨．
２ ）仪 器 的 组 装 和 连 接
众 所周 知 ， Ｎａ Ｃ Ｏ。和 盐 酸 反 应 的过 程 应 分 为 ２ 步： Ｎａ ２ Ｃ ０３ ＋ＨＣ ｌ ＝Ｎａ ＨＣ Ｏ３ ＋Ｎａ Ｃ ｌ （ Ｃ Ｏ； 一＋ Ｈ 一
ＨｃＯ３ 一 ） ； Ｎａ ＨＣ Ｏ３ － ＋ －ＨＣ １ 一 Ｈ２ Ｏ ４ － Ｃ Ｏ２十＋ Ｎａ Ｃ １ （ Ｈ ＋ＨＣ ０￣ － 一 Ｈ。 ０４ － Ｃ Ｏ。十） ． 下 面从 传 统 实验 和
了哪里 ？
对 于 Ｎａ 。 Ｃ ０。 和盐酸 反 应 过程 的探 究 ， 可 以分 析 过程 中 ｐ Ｈ 的变化， 利用 ｐ Ｈ 传感器 ， 通 过 图 象 的 拐
点， 寻找 出 ２步反 应 的转折 点． 图 ２是 利用 ｐ Ｈ 传感 器
测 出的 Ｎபைடு நூலகம் Ｃ Ｏ。 溶液 中滴 加盐 酸 的 ｐ Ｈ 变化 的图象．
液， 观察 颜 色变 化 ， 发 现 Ｎａ Ｃ ０。 溶 液 的颜 色 为红 色 ，
Ｎａ ＨＣ Ｏ。 溶液 的颜 色 为 浅 红 色 ． 再 分别滴加 １ ｏｏ ｔ ｌ ・
Ｌ 盐 酸溶液 ， 观察 到 Ｎａ ＨＣ Ｏ。 溶 液立 即产 生 大量 气 泡， 而 Ｎａ Ｃ Ｏ。溶 液 几 乎 观 察 不 到气 泡 产 生 ； 继 续 滴 加盐酸， 仍 然 没 有气 泡 产 生 ， 同时 观 察 到 溶 液 的颜 色
变浅 ， 甚 至 到最后 ， 达 到和 Ｎ ａ ＨＣ ｏ。 溶 液 相 同 的 浅 红
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色； 再继 续 滴加 ， 观察 到有 大量 气泡产 生 ． ２ ）现 象和 解释
图 １
ａ ）为什 么 Ｎａ Ｃ ０。溶 液滴 加 盐 酸 开 始 时 几 乎 观
察不 到气 泡产 生 ， 后 来 又 有气 泡 产 生 ？ 刚开 始 Ｈ 去
６ ０ Ｓ 压强几 乎 不变 （ 或 变化 很 小 ） ， 后 ６ ０ ｓ 压 强 急 剧增 加． 通 过 图象 的变 化 ， 很 好 地 解 释 了 Ｎａ 。 Ｃ Ｏ。和盐 酸
反应 的过程 ．
取 ２支 试 管 ， 分别加入 ２ ｍＬ １ ｏｏ ｔ ｌ ・ Ｌ 的
Ｎａ Ｃ Ｏ。 和 Ｎ ａ ＨＣ Ｏ。溶 液 ， 并 分 别 滴 加 ２滴 酚 酞 溶
现 出来 ， 既 能让 每 位 学 生 看 清 ， 也 能 使 问题 的解 释 更
翱 鳞
◇ 安徽 陈 中 燕 张 春
加科 学 和直观 ．
２ 数 字化 实验来 探究
１ ）问 题 分 析
在 密闭 的体 系 中 ， 因产 生 气 体 ， 体 系 的 压 强 必 定 增加 ． 可 以借 助压 强传感 器将 溶 液 中滴 加 盐 酸 时产 生 气体 的速 率 以压强 变化 的形 式 呈 现 出来 ， 将 变 化 的过 程投 影 到大屏 幕上 ， 让 每位学 生都 可 以直 观地 看到 ．
学生 的思 维方式 ， 也 开 阔 了学 生 的视 野．
针对 传统 实验 中的不足 ， 我 们 可 以借 助 传 感 器 和
计算机， 将抽象的理论知识， 通 过 直 观 的变 化 图形 呈
一 二 ． ． ５ ０
（ 作 者单 位 ： 安徽 合 肥一 中）
理他
数 字化 实验 ２个方 面对 比 ， 让 学 生感受 这 ２个过 程． １ 传统 实 验来探 究
１ ） 实 验 步骤
反应 装置 一传感 器一 主机 一 电脑一 投影仪 ．
３ ）数 字采 集和 图 象分析
设置计 算机 参数 ， 每１ Ｓ 采集一 次数 据 ， 一共 采集 １ ２ ０ Ｓ ， 得 到 如 图 １所 示 的 图 象 ， 通过 图象可知 ， 在 前
解释： 在 盐酸 滴加 到 Ｎａ Ｃ ０。 溶液 的过程 中 ， Ｈ
是分 步 结 合 的 ， 首先 ｃ Ｏｉ 一 结 合 Ｈ 生 成 ＨＣ０￣ － （ 该
过程 没 有 气 泡 产 生 ） ， 然 后 ＨＣ Ｏ 再 结合 Ｈ 生 成
Ｈ ０和 Ｃ Ｏ 气 体 （ 该 过程 有气 泡产 生） ． ｂ ）在 Ｎ ａ 。 Ｃ Ｏ 。 溶 液 中滴加 盐 酸 ， 颜 色 由红色变 为
图 ２
ｂ ）在滴加 盐 酸 的过 程 中 ， 虽然颜色在变浅， 很 多
学 生也 提 出质疑 ， 加水 稀 释 ， 颜 色 本来 就变 浅 ， 不 足 以
说 明 问题．
３ 总 结 和 反 思
对 于 中学 中很 多实验 ， 我们 可 以借 助 数 字 化实 验
更 加直观 的 解 释其 原 理 ， 得 出更 科 学 的 结论 ， 扩 大 了
