色度计传感器在日常教学中的应用实例.
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色温传感器用途色温传感器是一种用于测量光源色温的传感器,它具有广泛的应用领域。
本文将介绍色温传感器的用途以及它在不同领域中的作用。
一、照明领域色温传感器在照明领域中起着重要的作用。
它可以测量光源的色温,从而帮助人们选择合适的照明方案。
例如,在家庭照明中,色温传感器可以感知到室内光源的色温,并根据不同的场景自动调整照明亮度和色温,提供舒适的照明效果。
在办公室和商业场所,色温传感器可以根据白天和夜晚的不同,自动调节照明亮度和色温,提高工作和学习效率。
二、室内环境监测色温传感器还可以用于室内环境监测。
它可以测量房间内的光源色温,并根据测量结果自动调整空调、加热器等设备的工作状态,以维持室内的舒适度。
此外,色温传感器还可以检测光源的亮度,帮助人们合理安排室内照明,节约能源的同时提供舒适的居住环境。
三、摄影和影视制作在摄影和影视制作中,色温传感器是必不可少的工具之一。
它可以帮助摄影师和制片人准确测量光源的色温,从而选择合适的摄影灯光和滤镜,以达到所需的拍摄效果。
例如,在拍摄室内场景时,摄影师可以使用色温传感器测量光源的色温,并根据测量结果调整灯光的色温,以获得准确的色彩再现和拍摄效果。
四、植物生长色温传感器在植物生长领域中也有重要的作用。
不同的植物对光源的色温有不同的需求。
色温传感器可以测量光源的色温,并根据植物的需求调整照明系统的色温,提供适合植物生长的光照环境。
通过合理调节光源的色温,可以促进植物的生长和发育,提高产量和品质。
五、医疗保健色温传感器在医疗保健领域也有应用。
在手术室和病房中,合适的照明环境对医生和病人都非常重要。
色温传感器可以测量光源的色温,并根据医疗需求调整照明系统的色温,提供适合医疗操作和病人恢复的光照环境。
合适的照明环境可以提高医生的操作精确度和病人的舒适感,有助于医疗过程的顺利进行。
色温传感器具有广泛的应用领域。
它在照明、室内环境监测、摄影和影视制作、植物生长以及医疗保健等领域中发挥着重要的作用。
色温传感器用途
色温传感器是一种测量光线颜色温度的装置,其用途主要有以下几个方面:
1. 自动调节室内照明:色温传感器可感知环境光线的颜色温度,根据不同场景和需求自动调节照明设备的色温,以提供更加舒适和符合要求的室内照明效果。
2. 调节摄影灯光:色温传感器可用于摄影灯光的调节,根据拍摄对象的需要和环境要求,调整灯光的色温,以使照片或影片呈现出更加真实和自然的效果。
3. 保护作物生长:色温传感器可以监测光线的颜色温度,通过调节光照设备的色温,帮助保护作物的生长。
例如,在冬季或阴天时,可以提供较高色温的光照来促进植物的生长。
4. 智能家居控制:色温传感器可以与智能家居系统结合使用,根据光线的颜色温度调节室内的照明设备、窗帘等,以提供舒适的居住环境。
同时,也可以通过色温传感器感知到日出和日落时间,自动调整照明设备的亮度和色温。
5. 影响人体健康:色温传感器可以感知到环境中光线的颜色温度,根据人体对不同色温的光线的感知和反应,调节室内的照明设备,以提供有益于人体健康和睡眠质量的光照条件。
例如,在晚上或睡眠时间,色温传感器可以降低照明设备的色温,帮助放松身心,促进睡眠。
总之,色温传感器的用途广泛,涵盖了室内照明、摄影、植物生长调控、智能家居、以及人体健康等多个领域。
as7343应用案例
AS7343是一种高精度的颜色测量传感器,被广泛应用于电子产品制造、纺织品行业和印刷业等领域。
以下是AS7343的应用案例:
1.颜色测量:在电子产品制造中,颜色的一致性对于产品的质量和外观非常重要。
使
用AS7343传感器进行颜色测量,能够通过调整产品的颜色参数来实现一致性。
2.医疗领域:AS7343的多光谱颜色测量功能也可以应用于医疗领域。
例如,在体内组
织的检测和诊断中,可以检测血液中的荧光标记物,辅助癌症的早期诊断。
3.环境监测:在环境监测中,AS7343芯片可以应用于空气和水质监测。
通过荧光光谱
的变化来分析污染物的种类和浓度。
4.电子设备颜色校正:AS7343芯片的多光谱颜色测量功能还可以应用于电子设备的颜
色校正。
例如,在电视、电脑等显示设备的颜色校准中,可以精确地测量显示器的颜色输出,从而调整其颜色参数以达到最佳的显示效果。
这些应用案例表明,AS7343传感器在颜色测量和质量控制方面具有广泛的应用前景。
这些年来,高中化学教学变革越来越深入,化学研究开始运用计算机及传感器技术相结合的方式来进行。
传统实验过程中的一些棘手问题可以通过传感器来解决,同时也不会产生什么污染,实验所使用的试剂较少,对实验者的身体及环境来说,都是一种保护。
此外传感器相对于传统的仪器来说,更有着技术新、性能完善、种类多、发展迅速及功能强大的特征。
一、化学教学传感器概念传感器一般是由转换器件及敏感器件构成,可以将对被测量对象的感受根据相应的规律变成可以使用的信号。
被测物质和敏感材料接触后会产生表面化学势、电势电极等的改变,这些都可以被化学传感器获取,或者是表面发生的生物或者化学反应,传感器可以间接或者直接地将其变成电信号,是采集实验数据并且将其数据化处理的有力手段。
二、传感技术对教学的促进作用通常来讲,不同的人群对一些观测的结果有着不同的看法,比如:对于溶液颜色的深浅,一般来说颜色会根据浓度不同有所区别,浓度大的溶液颜色相对较深。
如果通过肉眼观察判断,就会存在很大的差别,只能是作为大致的参考。
科技在不断发展,目前人们已经可以利用设备如紫外光可见分光光度计对透光率进行测量,这样对色度的分析就成了定量的分析可是多数中学因为资金问题没有配置该设备。
许多中学教材中包含的实验可以用色度计传感器提供相关数据的支撑,让实验由之前定性升级为定量实验,让学生有一个定量的意识。
学生的视野也会得到很大的拓展,更能深刻感受到科技的发展对科学仪器的推动作用。
三、传感器在化学教学中的应用1.快速呈现实验结果。
传感器的使用能够将结果快速地输出,教学就会变得连贯。
比如酸碱中和滴定终点需要用酸碱指示剂来判断,因为溶液的PH值在滴定终点会产生突变,可以用中和滴定实验来发现。
以往的教学当中,溶液的PH值需要学生在教师的引导下,通过使用很多不同的标准液,经过大量的计算才能获取,PH值的突变曲线需要起码30分钟才能绘制出来,尽管整个计算过程学生会有比较深刻的印象,但是往往忽视了对PH值产生突变的原因的探求。
色标传感器应用场景色标传感器是一种能够感知周围环境中特定颜色的传感器。
它的应用范围很广,从工业生产到家庭生活都有着重要的作用。
下面,我们就来分步骤阐述色标传感器的应用场景。
一、工业生产工业生产是色标传感器最广泛的应用领域之一。
在很多生产流程中,都需要对材料或产品的颜色进行检测。
例如,纺织厂需要对原材料的颜色进行测量,以保证生产出的面料颜色均匀一致。
制药厂需要对药片颜色进行检测,以确保药品质量。
在这些场景中,色标传感器都能够帮助流程自动化、提高生产效率,并且不会像人眼视觉一样受到光照等环境因素的影响。
二、产品质量检测在一些需要颜色一致性的行业,如食品、化妆品、玩具、包装等行业,色标传感器的应用场景尤为显著。
例如,面包制造商需要保证每个面包都是同一颜色的;化妆品制造商需要保证每支口红颜色都相同;包装制造商需要保证包装盒的颜色一致。
传统的生产线调整需要依靠经验,而色标传感器可以通过检测颜色差异自动调整制造流程,维护产品的标准化。
三、家电智能化随着人们对于生活质量的不断要求,更多的家电产品开始向智能化方向发展。
色标传感器的应用可以让这些产品更加智能、人性化。
例如,一些智能灯泡可以使用色标传感器检测周围环境的光线和颜色,并进行相应的自动调节;智能烤箱可以依据食物颜色调整温度和时间,确保烤出的食物的色香味俱佳。
四、机器人视觉在一些机器人应用场景中,色标传感器的应用也十分广泛。
例如,在工业机器人领域,色标传感器可以通过检测环境中的颜色来实现机器人的自动化操作。
在农业机器人领域,色标传感器还可以帮助机器人识别植物的颜色和状态,实现更加高效的农作操作。
总之,色标传感器的应用场景十分广泛,在各个领域都有着重要的作用。
无论是为了提高生产效率,还是为了让人们的生活更加智能化,色标传感器都将发挥重要作用。
传感器传感器在生活中的应用之十大实例及应用:1.楼梯走道:电灯的触摸开关。
功能:使在人手或是其他的导电物体的接触下方能通电(这是我自己想的,不知事实是否如此。
),此举为节约能源做出巨大贡献。
2.电饭锅:功能:到达沸腾温度(居里点)即停止加热。
在某种材料的硬件支持下,使得具有这种功能,才使得人类做出伟大的进步!3.电子天平:功能:无需复杂操作,就能很快称出物体的质量,而且一般来说很精确。
这是因为在电子称下安装压力传感器再加上一些电子系统,使得能又快又好的称出质量,一切都得益于传感器的发展。
4.电子温度计:功能:简单快捷精确测量人体体温。
在电子温度计内部加入红外传感器,由于人体在不同温度下发射红外线的强度等因素皆有不同,利用此特点即可使用红外传感器。
5.mp4上的触摸键:功能:无需原来的机械按压,即可进行操作,使机身的寿命更长久,尤其是“按键”更是长久!原理暂时还不是很清楚,不过可想而知应该是传感器的功劳!6.手机的触摸屏:功能:分好几种,有的是点触摸,有的是面触摸,不尽相同,不过原理应该是差不多,只是硬件材料上的支持有所不同,所以出现不同的操作方式,不过说回来还是传感器在发挥作用。
7.电熨斗:功能:熨烫衣物,使衣物保持整洁。
不过在加热中有一个问题需要解决,那就是加热温度的问题,所以另一种温度传感器应运而生,在达到一定温度时,就会出现断电使温度保持在一定的范围内,此举与电饭锅有异曲同工之妙!8.汽车称重:功能:在渡口为汽车称重,既是用上此种传感器,压力传感器使得即使是很重的物体也能在短时间内准确称出,此为大型的压力应变片的应用。
9.自动门:功能:在一些重要场合就会有自动门的身影,当人靠近时就会自动根据情况开关门。
传感器的应用案例
传感器是一种用于感知、监测与测量环境中特定物理量的装置,广泛应用于各个领域。
下面列举了10个传感器的应用案例:
1. 温度传感器:用于测量环境温度,常见于空调、冰箱、热水器等家电设备中,以控制温度在合适的范围内。
2. 光敏传感器:用于感知光线强度的变化,常见于自动照明系统、摄像机中,以实现自动调节光线亮度和拍摄质量。
3. 湿度传感器:用于测量环境湿度,常见于气象仪器、温室、空气净化器中,以监控和控制湿度水平。
4. 压力传感器:用于测量压力变化,广泛应用于汽车、工业设备、医疗器械等领域,以实现压力监测和控制。
5. 加速度传感器:用于测量物体的加速度,常见于汽车、智能手机、运动设备中,以实现运动检测和姿态跟踪。
6. 位移传感器:用于测量物体的位移变化,常见于机械设备、机器人、汽车制动系统中,以实现位置控制和安全监测。
7. 气体传感器:用于检测环境中的气体浓度,常见于煤气报警器、空气质量监测仪器中,以实现气体泄漏和污染监测。
8. 声音传感器:用于感知环境中的声音变化,常见于安防系统、智
能家居中,以实现声音检测和警报。
9. 触摸传感器:用于感知物体的触摸或接近,常见于智能手机、电子设备中,以实现触摸操作和接近检测。
10. 水位传感器:用于测量液体的水平高度,常见于水箱、洗衣机、污水处理设备中,以实现水位监测和控制。
这些传感器应用案例涵盖了生活、工业、安全、医疗等多个领域,展示了传感器在实际应用中的重要性和广泛性。
通过传感器的监测与测量,我们能够更好地了解和控制环境中的物理量,提高生活质量和工作效率。
传感器技术的发展不仅为我们带来了便利,也为各行各业提供了更多的创新机会。
生活中传感器的应用实例嘿,咱聊聊生活里那些神奇的传感器呗!这玩意儿可厉害啦。
你想想看,咱每天用的手机,那里面就有好多传感器呢。
光线传感器就像个小机灵鬼,能根据周围环境的亮暗自动调节屏幕亮度。
这多贴心呀!要是没有它,大白天的屏幕暗得看不清,晚上又亮得刺眼,那得多闹心。
就好比你开车的时候,车灯不会自动调节亮度,那不是很危险嘛。
还有那重力传感器,玩游戏的时候可太有用啦。
手机一歪,游戏里的角色也跟着动,简直酷毙了。
这就像你有个魔法遥控器,轻轻一动,就能指挥游戏里的世界。
你说要是没有重力传感器,玩游戏得多单调呀。
再说说咱家里的智能空调,那也离不开传感器呀。
温度传感器就像个小卫士,时刻监测着房间的温度。
热了就自动降温,冷了就赶紧升温。
这多舒服呀!就像有个贴心的小伙伴,一直照顾着你。
要是没有温度传感器,空调还不得乱吹一气,那不得把人冻成冰棍或者热成烤红薯呀。
汽车上也有不少传感器呢。
胎压传感器那可是很重要的。
它能随时告诉你轮胎的气压情况。
要是气压不正常,那可危险啦。
这就像你的鞋子里有个小警报器,一旦鞋子不合适了,就赶紧提醒你。
你想想看,要是开车的时候轮胎出问题,那得多吓人呀。
还有倒车雷达,也是靠传感器工作的。
它就像你的小眼睛,帮你看着后面有没有障碍物。
倒车的时候心里就有底啦。
这多棒呀!就像有个小伙伴在后面给你站岗放哨。
传感器在医疗领域也大显身手呢。
血糖仪里的传感器能快速准确地测出血糖值。
这对糖尿病患者来说可太重要啦。
就像有个小医生随时在身边,随时掌握自己的身体状况。
要是没有这些传感器,那得多麻烦呀。
你说这传感器是不是无处不在呀?它们就像一群小天使,默默地为我们的生活带来便利和安全。
咱可不能小瞧了这些小小的传感器哦。
总之,传感器在我们的生活中发挥着巨大的作用。
它们让我们的生活更加智能、更加舒适、更加安全。
咱得感谢这些神奇的小玩意儿。
让更多的孩子得到更好的教育传感器及其应用(应用实例)一、目标与策略明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件,要做到心中有数!学习目标:●传感器的传感元件是如何将非电学量转化电学量的。
●传感器的应用模式:如何实现信号的放大、转换显示和执行等。
(这些内容限于高中水平只要求了解,不要求理解或掌握)重点难点:●传感器的传感元件是如何将非电学量转化电学量的。
●传感器的应用模式:如如何实现信号的放大、转换显示和执行等。
学习策略:●多观察,多思考,理论联系实际,这样才能使我们的知识成为有用的知识。
二、学习与应用“凡事预则立,不预则废”。
科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对知识回顾---复习学习新知识之前,看看你的知识贮备过关了吗?传感器原理是什么?请简单描述:知识要点——预习和课堂学习认真阅读、理解教材,尝试把下列知识要点内容补充完整,带着自己预习的疑惑认真听课学习。
请在虚线部分填写预习内容,在实线部分填写课堂学习内容。
课堂笔记或者其它补充填在右栏。
详细内容请学习网校资源ID:#50941#406622。
知识点一、温度传感器的应用——电饭锅1.感温铁氧体(1)组成:氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末。
(2)特点:常温下具有铁磁性,能够被磁体吸引,温度达到约103℃时,失去铁磁性。
(3)居里点:又称居里温度,即指103℃。
2.电饭锅的结构如图所示:3.电饭锅的工作原理开始煮饭时,用手压下开关按钮,永磁体与感温磁体相吸,手松开后,按钮不再恢复到图示状态,则触点接通,电热板通电加热,水沸腾后,由于锅内水保持100℃不变,故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热,直到饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,温度升至居里点103℃时,感温磁体失去______,在弹簧作用下,永磁体被弹开,触点分离,切断电源从而停止加热。
要点诠释:如果用电饭锅烧水,在水沸腾后因为水温保持在100℃,故不能自动断电,只有水烧干后,温度升高到103℃才能自动断电。
生活中使用传感器的五个实例一、智能家居系统智能家居系统利用传感器技术,可以实现对家庭环境的自动感知和控制。
例如,温度传感器可以感知室内温度变化,并根据预设的温度范围自动调节空调的温度;湿度传感器可以感知室内湿度,根据设定的湿度范围自动调节加湿器或除湿器。
通过传感器的应用,智能家居系统可以提高居住的舒适度,节约能源,提高生活质量。
二、智能健康监测智能健康监测设备广泛应用于医疗领域。
例如,心率传感器可以实时监测心脏的跳动情况,帮助医生判断患者的心脏健康状况;血压传感器可以测量患者的血压变化,帮助医生诊断和治疗高血压等疾病。
通过传感器的使用,智能健康监测可以实现对人体健康状态的精准监测和及时预警,为医疗诊断和治疗提供重要支持。
三、智能交通系统智能交通系统利用传感器技术,可以实现对交通流量、道路状况等信息的实时感知和处理。
例如,车辆检测传感器可以感知车辆的数量和速度,实时调整红绿灯的时长;路面传感器可以监测道路的温度和湿度,提醒驾驶员注意路面状况。
通过传感器的应用,智能交通系统可以提高交通运输的效率和安全性,缓解交通拥堵,减少交通事故的发生。
四、环境监测环境监测利用传感器技术,可以实时监测环境中的各种物理量,为环境保护和资源管理提供数据支持。
例如,空气质量传感器可以监测空气中的污染物浓度,帮助监测和改善空气质量;土壤湿度传感器可以感知土壤湿度,为农田灌溉提供合理的水量。
通过传感器的应用,环境监测可以实现对环境污染和资源利用的监测和管理,促进可持续发展。
五、智能安防系统智能安防系统利用传感器技术,可以实现对安全状况的实时监测和预警。
例如,红外传感器可以监测房间内的人体热量变化,发现异常情况并及时报警;摄像头可以实时监控家庭或公共场所,预防入侵和犯罪行为。
通过传感器的应用,智能安防系统可以提供更加全面和精确的安全保护,提高人们的生活安全感。
总结:传感器在生活中的应用非常广泛,不仅能提高生活的便利性和舒适度,还能提升安全性和环境质量。
高分辨率颜色传感器原理与应用随着现代工业生产向高速化、自动化方向的发展,生产过程中长期以来由人眼起主导作用的颜色识别工作将越来越多地被相应的颜色传感器所替代。
例如:图书馆使用颜色区分对文献进行分类,能够极大地提高排架管理和统计等工作:在包装行业,产品包装利用不同的颜色或装潢来表示其不同的性质或用途。
目前的颜色传感器通常是在独立的光电二极管上覆盖经过修正的红、绿、蓝滤光片,然后对输出信号进行相应的处理,才能将颜色信号识别出来;有的将两者集合起来,但是输出模拟信号,需要一个A/D电路进行采样,对该信号进一步处理,才能进行识别,增加l『电路的复杂性,并且存在较大的识别误差,影响了识别的效果。
美国TA0s公司最新推出的颜色传感器TCS23O。
它能够实现颜色的识别与检测,同时与其它的颜色传感器相比,还具有许多优良的新特性。
这种可编程的彩色光到频率转换器适合于色度计测量应用领域,如彩色打印、医疗诊断、计算机彩色监视器校准以及油漆、纺织品、化妆品、印刷材料的过程控制和色彩配合。
1 TCS23O芯片的结构框图与特点:TCS230 是TAOS (TexaS AdVanced Optoe1ec口onicSolutions)公司推出的可编程彩色光到频率的转换器。
它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的CM0S电路上,同时在单一芯片上还集成了红绿蓝(RGB)三种滤光器,是业界第一个有数字兼容接口的RGB彩色传感器。
TcS230的输出信号是数字量,可以驱动标准的TrL或CMOS逻辑输入,因此可直接与微处理器或其它逻辑电路相连接。
由于输出的是数字量,并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度,因而不再需要,A/D转换电路,使电路变得更简单。
图1是TCS230的引脚封装和功能框图。
图1 Tcs23O的引肢封装和功能框图图1中,TCS23O采用8引脚的S0IC表面贴装式封装,在单一芯片上集成有64个光电二极管。
色彩传感器又叫颜色识别传感器或颜色传感器,它是将物体颜色同前面已经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的传感器,当两个颜色在一定的误差范围内相吻合时,输出检测结果。
色彩传感器在终端设备中起着极其重要的作用,比如色彩监视器的校准装置;彩色打印机和绘图仪;涂料、纺织品和化妆品制造,以及医疗方面的应用,如血液诊断、尿样分析和牙齿整形等。
色彩传感器系统的复杂性在很大程度上取决于其用于确定色彩的波长谱带或信号通道的数量。
此类系统种类繁多,从相对简单的三通道色度计到多频带频谱仪不一而足。
感测色彩的传统做法是采用把三至四个光电二极管组合在一块芯片上的结构,而将红、绿、蓝滤色器置于光电二极管的表面(通常将两个蓝滤色器组合在一起以补偿硅片对于蓝光的低灵敏度)。
独立的跨阻抗放大器将每个光电二极管的输出馈送到具有8~12 位典型分辨率的A/D 转换器中。
A/D 转换器的输出随后被馈送至一个微控制器或其他类型的数字处理器中。
这种方法的主要优点是灵活性高,因为能够使放大器的增益和带宽以及A/D 转换器的速度和分辨率适合具体应用的要求,从而可以对设计进行调整以实现性能与成本的折中。
获得这种灵活性所付出的代价是增加了设计复杂性,另外也使模拟电路的电路板布局变得非常苛刻。
该方案的主要应用包括:工业控制中需要短暂响应时间的高速过程检验,或因光照条件不定而要求随意调节增益和速度的应用。
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色度计传感器在日常教学中的应用实例佘平平北京市第二中学
调节旋钮
橡胶盖
比色皿
滤波片 光源
光电二 极管
透射光
(I ) 入射光(I 0) 色度计传感器在日常教学中的应用实例
佘平平 北京市第二中学 100010
摘要: 色度计传感器是手持技术中的一种。
它是通过检测溶液透光度来测量溶液中带色粒
子浓度的一种技术。
本文通过介绍几个色度计传感器在化学教学中的应用实例,讨
论传感技术对教学效果的影响。
关键词:色度计传感器 化学 教学 实例
一、色度计传感器原理简介
[1]
手持实验技术主要由传感器(探头)、数据采集器、计算机等硬件设施以及实验数据处理程序(“探世界”综合理科实验室系统)等软件构成。
色度计传感器(如图1)是传感器中的一种,它检测溶液的透光度(T )。
图1色度计传感器
图2色度计传感器剖面图
原理如图2:将待测溶液装入比色皿,置于色度计中测量。
光源发出的光透过滤波片变为单色光(光强度为I 0),入射单色光通过装有溶液样品的比色皿,一部分入射光被溶液吸收,透射光(光强度为I )被光电二极管检测,从而计算出该溶液的透光度(T =I/I 0×100%)。
只要化学反应能在化合或分解的过程中体现出对某色光的吸收,就可以利用该仪器来分析化学反应的特征。
二、色度计传感器应用实例
(一)研究性学习
1、近地臭氧污染的监测[2]
原理:强氧化剂臭氧(O3)与碘化钾(KI)反应生成游离碘(I2)。
O3+2KI+H2O→O2+I2+2KOH I2遇淀粉变蓝
操作:运用空气采样仪,记录多少时间通入的空气使淀粉碘化钾溶液变蓝。
因为浓度越大(溶液的颜色越深),对光的吸收程度越大,即透光度(T)越小。
可由朗伯-比尔定律可知透光率与浓度相关,从而可求得I2浓度。
计算得到O3的体积。
再由空气采样仪的时间和流量计算通入的空气总体积,就可计算出单位体积空气中O3的浓度。
2、SO2含量的监测
原理:SO2使酸性高锰酸钾褪色。
操作:运用空气采样仪,通1min的空气,计算通入的空气总体积。
利用色度计传感器记录酸性高锰酸钾溶液的透光率,从而可求得高锰酸钾的浓度,进而得到SO2浓度。
就可计算出单位体积空气中SO2的浓度。
3、食盐中碘含量的测定[3]
原理:碘元素以IO3-形式存在于食盐中,加入还原剂后IO3-变成碘单质,再加入淀粉溶液变蓝色。
操作:利用色度计传感器记录溶液的透光率,由朗伯-比尔定律可知透光率与浓度相关,从而可求得浓度。
4、食物和补铁剂中铁元素含量的测定[1]
原理:Fe3+与足量的硫氰化钾可以反应形成深红色的[Fe(SCN)6]3-。
操作:将食物灼烧完全炭化后用酸浸取,可以将食物中的铁元素转化为Fe3+溶液,Fe3+与足量的硫氰化钾可以反应形成深红色的[Fe(SCN)6]3-。
[Fe(SCN)6]3-可以吸收蓝色光(所以溶液的颜色为红色),[Fe(SCN)6]3-的浓度越大(溶液的颜色越深),对光的吸收程度越大,即透光度(T)越小。
补铁剂中的铁一般以二价形式存在,对于液态补铁剂,选用合适的氧化剂
氧化,再用上述方法测定铁元素的含量。
如果是固态补铁剂,先要将其溶解,再进行实验。
(二)常规教学[1]
1、盐酸的浓度对Na2S2O3分解速率的影响
Na2 S2O3+2HCl=2NaCl+SO2↑十S↓+H2O
由于反应生成了黄色的沉淀硫,使溶液便浑浊,透光能力降低,因此溶液的透光度体现了反应进行的程度,用色度计记录溶液透光度的变化,绘制透光度-时间曲线,曲线斜率的大小反映了反应速率的大小。
我们选用不同浓度的盐酸进行实验,研究的浓度对反应速率的影响。
2、测定铁离子与硫氰根离子的可逆反应的平衡常数
测定待测溶液的吸光度A,即可求出待测溶液中有色物质[Fe(SCN)2+]的浓度c(即平衡浓度)。
再根据Fe3+和 SCN-初始浓度,求出平衡时各物质的浓度,再代入平衡常数表达式中,就可计算出该反应的平衡常数。
3、浓度对铁离子与硫氰根离子的可逆反应的化学平衡的影响
用色度计检测溶液的透过率,溶液中Fe(SCN)3的浓度越大(溶液的颜色越深),对光的吸收程度越大,即透光度(T)越小。
因此,改变反应物的浓度,通过检测溶液的透光度的变化,可以得出Fe(SCN)3浓度的变化,进而推之化学平衡的移动方向。
4、温度对FeCl3水解平衡的影响
Fe(OH)3显棕黄色,水解程度越大,Fe(OH)3的浓度越大,溶液的颜色越深,对光的吸收程度越大,即透光度(T)越小。
用比色皿盛装热的FeCl3溶液,放入色度计中测量它的透光度,随着溶液的冷却(即温度下降),平衡发生移动,溶液的透光度也随之改变,因此可以借助透光度的变化研究水解平衡随温度改变如何移动。
5、温度对NO2聚合反应的影响
向(广口)比色皿中充入NO2,并迅速盖紧盖子(注意两个活塞均处于关闭状态)。
将比色皿放于热水中浸泡几分钟。
监测透光度随时间的变化,推测随着温度的降低,平衡向哪个方向移动。
三、传感技术运用于教学的反思
(一)传感技术对教学的促进作用
一般来说同学们都具备这样的生活常识:浓度不同的溶液颜色不同,颜色深的溶液浓度大。
但是不同的人观测存在严重的视觉误差。
所以肉眼直接观察的色度分析误差较大,只能作为定性的判断依据。
但是随着科技的发展人们可以利用先进的仪器(例如紫外-可见分光光度计)来准确测量透光率。
这样就将色度分析从定性的层面上升到定量分析。
但是由于经费的限制,很多中学买不起紫外-可见分光光度计,本文介绍的色度计传感器也能基本满足中学的要求。
它作为紫外-可见分光光度计的替代产品,具有价格便宜、操作方便的优点。
它的使用可以为很多中学教材中涉及的实验提供直接的数据支持,使得这些实验从定性实验上升为定量实验,从而增强同学们定量的意识。
同时,它的使用可以开阔同学们的视野,让同学们了解现代化的科学仪器对科学技术发展的促进作用,从而激发同学对科学的热爱,立志科学研究、形成终生学习的意识。
(二)传感技术应用于教学应避免走入的误区
在中学教学中,传感技术使用不当有时容易造成的一些不好的影响。
有的老师应用传感器,仅简单停留于给学生看看仪器,读个数。
这样容易让学生养成不去思考、甚至懒于思考的恶习。
更有甚者,学生逐渐变得忽略过程、只重结果。
这不但没有让学生通过传感器体会到先进的科学仪器对科学研究的帮助,反而还产生负面影响,就非常得不偿失了。
例如测量某一时刻的近地臭氧污染情况,我们没有直接采用臭氧传感器而是采用色度计传感器。
其目的是为了给学生留有思维的空间,让他们学会色度分析,学会利用已有条件建立自己的分析方法。
有的教师直接采用臭氧传感器测量,让他的学生读数,虽然实验结果相同,但是他的学生就体会不到建立分析方法的这一过程。
再例如测量某一时期的近地臭氧污染情况,我们直接采用臭氧传感器。
此刻我们并不关注测量方法本身,而是关注对测量结果的统计分析。
引导学生对某一时期的近地臭氧污染情
况做统计分析,其目的也是为了给学生留有思维的空间,让他们学会对实验结果做数据分析。
所以选择用什么传感器关键是教学的目的决定的,但关键都在于要给学生留有思维的空间。
不难看出,这些传感技术在教学中应用的不良影响并非传感技术造成的,而是传感技术的使用者造成的。
传感技术只是一个帮扶我们教学的工具,不是替代物。
应用传感技术时一定要避免走入上述误区。
总之,传感技术近几年已大量的应用于教学中,它有很多积极的教学辅助作用。
使用得当,对教学会有很大的促进。
我们应注意发挥传感技术的积极作用,使得它对教学产生良好的正面地影响。
参考文献
1.王磊等传感技术--化学实验探究手册北京师范大学出版社2007年
2.佘平平等研究性学习一例化学教学2007年5期
3.佘平平等创新精神和实践能力的培养北京教育教学研究2007年4期。