微型實(shí)驗(yàn)與手持技術(shù)

1、下載可編輯實(shí)驗(yàn)六微型實(shí)驗(yàn)與手持技術(shù)實(shí)驗(yàn) 6-1利用微型實(shí)驗(yàn)儀器電解水實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】理解在不同電解質(zhì)溶液環(huán)境中電解水的原理規(guī)律；探究微型實(shí)驗(yàn)儀器電解水過程中電極變化原因。【實(shí)驗(yàn)原理 】用大頭針作電極電解水 、稀硫酸、氫氧化鈉和硫酸鈉的原理實(shí)際上均是電解水的原理 。電極不參與反應(yīng)時電解水的電極反應(yīng)方程式如下：堿性陰極：陽極：酸性陰極：陽極：實(shí)驗(yàn)裝置圖 ：.專業(yè) .整理 .下載可編輯【實(shí)驗(yàn)儀器與試劑 】儀器：多用滴管 、井穴板、低壓電源 、大頭針、肥皂水、火柴；試劑：去離子水 、Na 2 SO4 溶液（0.3mol/L ）、 NaOH 溶液（ 2mol/L ）、H2SO4 溶液（ 1mol/

2、L ）【實(shí)驗(yàn)步驟 】 在多用滴管中吸取純水，插入兩根大頭針作為電極，連接低壓電源 ，設(shè)置低壓電源電壓 ，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ； 當(dāng)多用滴管中產(chǎn)生較多氣泡時，將滴管尖嘴插入井穴板中盛放的肥皂水中，用火柴點(diǎn)燃吹起的肥皂泡，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ；.專業(yè) .整理 .下載可編輯在多用滴管中依次換取Na 2SO4 溶液、 NaOH 溶液和硫酸溶液 ，接通電源，設(shè)置電解電壓 ，點(diǎn)燃肥皂泡 ，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ； 實(shí)驗(yàn)一段時間后 ，觀察電極 （大頭針 ）的變化 ，解釋其變化原因，說明該如何解決問題 ?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象與解釋 】所用溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象電解電壓實(shí)驗(yàn)解釋電極溶液肥皂泡陰極的反應(yīng) ：溶液透明 淺陽極的反應(yīng) ：黃綠色 變淺正負(fù)極均

3、產(chǎn)無肥皂泡純水20v 澄清 ，溶液生少量氣泡產(chǎn)生上層有綠色混Fe2+ + H + + O 2Fe3+H 2O濁產(chǎn)生的氫氣少 ，不能吹起肥皂泡 。溶液現(xiàn)象是由于大頭針被腐蝕，鐵單質(zhì)參與了電極反應(yīng) 。陰極的反應(yīng) ：有肥皂泡產(chǎn)生，點(diǎn)稀硫酸5v陽極的反應(yīng) ：兩極都有大溶液始終透燃發(fā)出尖1mol/L量氣泡產(chǎn)生明。銳的爆鳴產(chǎn)生氫氣較多能吹起肥皂泡，肥皂泡里聲。面的氫氣不純 ，點(diǎn)燃有尖銳爆鳴聲.專業(yè) .整理 .下載可編輯陰極的反應(yīng) ：有肥皂泡產(chǎn)生，點(diǎn)氫氧化鈉5v兩極都有大溶液沒有明顯陽極的反應(yīng) ：燃發(fā)出尖2mol/L量氣泡產(chǎn)生變化銳的爆鳴產(chǎn)生氫氣較多能吹起肥皂泡，肥皂泡里聲面的氫氣不純 ，點(diǎn)燃有尖銳爆鳴聲陰

4、極的反應(yīng) ：兩極都有大有肥皂泡量氣泡產(chǎn)陽極的反應(yīng) ：無色溶液變?yōu)楫a(chǎn)生，點(diǎn)硫酸鈉生，陽極大10v淡黃色燃發(fā)出尖0.3mol/頭針處有淡銳的爆鳴L黃色沉淀產(chǎn)聲。生沉淀本應(yīng)為紅褐色，但由于量很少，所以為淡黃色 ?！緦?shí)驗(yàn)分析 】1、電解過程中產(chǎn)生氫氣與氧氣，因此能吹起肥皂泡 ，并由于氫氣不純 ，所以點(diǎn)燃肥皂泡會發(fā)生清脆響亮的爆鳴聲。2、電解去離子水 ，由于其中可自由移動的離子數(shù)量少，因此速率很慢 ，看不到明顯有肥皂泡產(chǎn)生現(xiàn)象。3、加入稀硫酸 、硫酸鈉、氫氧化鈉等強(qiáng)電解質(zhì)溶液，溶液導(dǎo)電性大大增強(qiáng)，有明顯的電解現(xiàn)象 。 此時溶液中放電的離子仍是H+ 、 OH-，電解的物質(zhì)仍.專業(yè) .整理 .下載可編輯然是

5、水。4、在我們實(shí)驗(yàn)中 ，由于使用的某些大頭針鍍層破損，鐵與電解液直接接觸，在電解水過程中鐵質(zhì)大頭針在陽極被氧化為亞鐵離子，在堿性或中性條件下，被空氣繼續(xù)氧化成三價(jià)鐵離子，并結(jié)合氫氧根離子 ，最終變成氫氧化鐵紅褐色沉淀 ，由于量較少 ，故呈淡黃色 ?！緦?shí)驗(yàn)拓展 】（1）多用滴管實(shí)驗(yàn)利用多用滴管作為反應(yīng)容器，多用滴管用途很多 。多用滴管的液滴體積經(jīng)過標(biāo)定后，便是小量液體的計(jì)量器 。通過計(jì)量滴加液滴的滴數(shù) ，就得知滴加試劑的體積 。 因此，已知液滴體積的多用滴管，便是一支簡易的滴定管 。使用者經(jīng)過練習(xí) ，掌握了從多用滴管連續(xù)滴出體積均勻的液滴的操作后 ，就可進(jìn)行簡易的微型滴定實(shí)驗(yàn)。決定滴管液滴體積的

6、主要因素之一是滴管出口的大小 ，手工拉細(xì)的毛細(xì)管滴管管壁薄，溫度變化對毛細(xì)管口徑的影響頗大 ，液滴體積要經(jīng)常標(biāo)定 ，比較麻煩 。在多用滴管徑管出口處 ，緊套上一個市售醫(yī)用塑料微量吸液頭（簡稱微量滴頭 ）就組成一個液滴體積約為0.02mL 的滴液滴管 。 此時，液滴體積不易變化 。將同一微量滴頭逐一套到盛有不同試劑的滴管上 ，可得到液滴體積劃一的不同試劑液滴。這時，液滴滴數(shù)之比即所滴加試劑的體積比。采用微量滴頭使滴定操作、反應(yīng)級數(shù) 、配合物配位數(shù)測定等實(shí)驗(yàn)的精確度提高，操作規(guī)范 。多用滴管 ，徑管朝上 ，放入離心機(jī)中可進(jìn)行離心操作。多用滴管還可作滴液漏斗，它穿過塞子與具支試管組合成氣體發(fā)生器?？?/p>

7、之，多用滴管的用途確實(shí)很多，掌握了它的材料與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本功能與操作要領(lǐng) ，開動腦筋 ，勇于.專業(yè) .整理 .下載可編輯實(shí)踐，在不同的實(shí)驗(yàn)中它還能有不少新的用途。（2）微型實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展早在 1989 年我國高等學(xué)校化學(xué)教育研究中心把微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)課題列入科研計(jì)劃，由華東師范大學(xué)和杭州師范學(xué)院牽頭成立微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究課題組。杭州師院承擔(dān)了原國家教委下達(dá)的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)玻璃儀器和塑料系列儀器等新產(chǎn)品的研制任務(wù) ；華東師大與廠家合作研制初中微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)箱。經(jīng)過近兩年的努力，前兩項(xiàng)新產(chǎn)品通過了國家教委的鑒定，初中微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)箱通過了北京市教委的鑒定 ，均已投放市場 。 在實(shí)踐中 ，又開發(fā)出多種實(shí)驗(yàn)配件和

8、成套儀器，為微型化學(xué)在中國的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。無機(jī)化學(xué) 、普通化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化帶動了有機(jī)化學(xué)和中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化。目前擴(kuò)展到分析化學(xué) 、物理化學(xué) 、醫(yī)用化學(xué)和高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化探索并取得了可喜的成果 ，形成了中國開展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)工作的特點(diǎn)：微型儀器配套比較完整且價(jià)格低廉，在國際上具有競爭力 。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比，具有明顯的綠色環(huán)保 、節(jié)約藥品和節(jié)省時間的特點(diǎn) 。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢已經(jīng)在教學(xué)中呈現(xiàn)出來，受到了廣大師生的歡迎 。目前 ，國內(nèi)已有 800 余所大、中院校開始采用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)。1992 年，我國自編的第一本 微型化學(xué)實(shí)驗(yàn) 出版 。 此后，浙江大學(xué)李明馨教授主編的 普通

9、化學(xué)實(shí)驗(yàn) 及周寧懷教授主編的 微型化學(xué)實(shí)驗(yàn) 、微型無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 和微型有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 也相繼問世 。 上世紀(jì) 90 年代以來 化學(xué)通報(bào) 和大學(xué)化學(xué) 等雜志發(fā)表微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的論文近50 篇。在化學(xué)教育 、化學(xué)教學(xué) 和中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考 上發(fā)表論文 100 余篇 。另外，有關(guān)微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)站也相繼出現(xiàn)，如：中國微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心.專業(yè) .整理 .下載可編輯（網(wǎng)址： http ：/），它是專業(yè)的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的網(wǎng)站 。 湛江師范學(xué)院微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)（http ：/1/wxhxsy/），湛江師范學(xué)院微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)是專業(yè)的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的網(wǎng)站 。主要包括了微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)、微型儀

10、器 、教學(xué)課件 、資源中心、實(shí)驗(yàn)手冊 、化學(xué)論壇等欄目 。實(shí)驗(yàn) 6-2手持技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究【實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】學(xué)習(xí)利用手持技術(shù)分析酸滴定堿的PH 變化規(guī)律 。【實(shí)驗(yàn)原理 】酸堿中和滴定的全過程均在溶液中進(jìn)行，溶液中 pH 的變化隨著滴定過程的進(jìn)行而發(fā)生變化 ，因此，溶液的 pH 可以表征溶液中離子的濃度。在滴定過程中，滴定劑與溶液中的被測離子反應(yīng)生成水使溶液的pH 發(fā)生變化 。 因此，可通過滴定曲線上的突躍點(diǎn)來確定滴定終點(diǎn)。本次實(shí)驗(yàn)采用手持技術(shù)儀器(主要包括數(shù)據(jù)采集器與pH 傳感器 )，通過計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù) ，為學(xué)生深刻理解中和滴定提供了技術(shù)條件。【實(shí)驗(yàn)儀器與試劑 】數(shù)據(jù)采集器 、PH 傳感

11、器、磁力攪拌器 、磁力攪拌子 、酸式滴定管 、 100mL燒杯；0.1mol/L 鹽酸溶液 、0.1mol/L 氫氧化鈉溶液 。實(shí)驗(yàn)設(shè)備 ：.專業(yè) .整理 .下載可編輯【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 】量取 20mL 氫氧化鈉溶液 （0.1mol/L ）于 100mL 燒杯中；酸式滴定管用 0.1mol/L 鹽酸潤洗 ，裝液，調(diào)零；打開磁力攪拌器 ，設(shè)置軟件 ，設(shè)置數(shù)據(jù)采集器 ：采樣速率為 10m/s ，采樣樣本總數(shù)為持續(xù) ；開始記錄數(shù)據(jù)的同時打開酸式滴定管活塞，控制滴加速度穩(wěn)定 ；待數(shù)據(jù)采集完畢 ，停止數(shù)據(jù)記錄 ，關(guān)閉酸式滴定管活塞 、磁力攪拌器 ，拆除并清洗儀器 。實(shí)驗(yàn)操作完畢，讀取所消耗的鹽酸體積。觀察軟件中的圖像，并分析圖像拐.專業(yè) .整理 .下載可編輯點(diǎn)?！緦?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集與記錄 】HCl溶液滴定 NaOH溶液pH變化曲線141210值Hp86420系列102004006008001000時間t/S【實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論 】如圖所示 ，在第 500 秒左右 pH 發(fā)生了突躍 ，從 11 降至 3，圖示曲線平滑 ，突躍明顯 ，說明實(shí)驗(yàn)很成功 。本次實(shí)驗(yàn)通過 pH 傳感器