利用数字传感技术绘制酸碱中和滴定曲线.pdf

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1、中学教学参考２０１５年９月总第２４２期化学·实验研究利用数字传感技术绘制酸碱中和滴定曲线江苏连云港海州高级中学（２２２０２３）宗国平［摘要］利用ｐＨ数字传感技术绘制酸碱中和滴定曲线，可感受滴定过程中的“突变”，体会强弱电解质滴定曲线的不同，并学会利用现代数字化技术进行探究。［关键词］数字传感技术酸碱中和滴定曲线［中图分类号］Ｇ６３３．８［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７４－６０５８（２０１５）２６－０１０１一、问题的提出背景

2、盐酸滴定氢氧化钠pH中学化学新课程标准中，明确提出“要在配有图形13计算器或掌上电脑（掌上实验室）和信息传感器的学校，1210推广在化学实验中使用图形计算器或掌上电脑（掌上实突8变反应终点pH验室）和信息传感器，并应用于课堂教学中，特别是应用6范围于研究性学习中”。数字传感技术作为一种应用较为先42进、实用性强、便于操作、集数据采集与分析于一体的实Ｏ10203040V（HCl）/mL验系统，若能广泛应用于研究性实验，既体现新课改下小组总结：通过曲线可知，在酸碱滴定时，选择的指教育思想与理念的转变，又符合学生学习的认知规律。示剂变

3、色范围在突变范围内，就不会造成太大的误差。苏教版《化学反应原理》中的绘制酸碱中和滴定曲线，恰【反思】学生通过绘制曲线，熟悉ｐＨ的计算方法和好可以利用这一技术，将滴定过程中ｐＨ的变化情况借技巧，体会“突跃”的过程，同时也发现数据点较少，曲线助计算机以图像的形式显示出来，即直接绘制滴定曲不平滑的缺点，从而提出实验测定的思路。线，体会ｐＨ“突变”范围，同时还可以进一步探索强弱电片断二：传感技术绘制酸碱中和滴定曲线解质滴定中和曲线的不同。师：现在我们将利用ｐＨ传感器二、实验仪器和试剂实时监测盐酸滴定氢氧化钠和醋酸课堂设计：６个小组，分组

4、实验。滴定氢氧化钠溶液过程中ｐＨ的变化实验器材：ｐＨ传感器、数据采集器、计算机、磁力搅情况，并借助计算机绘制ｐＨ曲线，平拌器、滴定管等。行两组做对比实验，并找出两种曲线试剂：蒸馏水、０．１０００ｍｏｌ／Ｌ盐酸、０．１０００ｍｏｌ／Ｌ氢的不同，说明理由。氧化钠溶液、０．１０００ｍｏｌ／Ｌ醋酸、０．１０００ｍｏｌ／Ｌ碳酸钠小组实验：两个小组按照图１所溶液。示组装实验装置，烧杯里加入２０ｍＬ三、课堂实录片断及反思０．１０００ｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠溶液，上面的片断一：传统绘制酸碱中和滴定曲线图１注射滴管中分别加入０．１０００ｍｏｌ／Ｌ师：同

5、学们，上节课我们学习了酸碱中和滴定的方盐酸、０．１０００ｍｏｌ／Ｌ醋酸，进行对比实验。法和实验，今天我们一起来学习酸碱中和滴定的曲线绘小组展示１：制方法。请每个小组选取课本Ｐ７５中的两个体积进行pH计算。12时间-pHＰＰＴ：０．１０００ｍｏｌ／Ｌ盐酸滴定０．１０００ｍｏｌ／Ｌ氢氧化10盐酸滴定氢氧化钠钠溶液２０．００ｍＬ时的数据如下表所示。86V（HCl）/mL0.005.0010.0015.0019.0019.9520.0020.0522.0030.004pH1312.7812.5212.1511.4110.707.003.

6、902.321.7020小组展示：滴入５．００、１０．００、１９．９５、２０．０５、２２．００、0100200时间（s）３０．００毫升盐酸时，ｐＨ的计算过程。pH12师：通过计算，各小组有什么发现？醋酸滴定氢氧化钠10小组发言：在恰好中和的点，少加一滴和多加一滴8ｐＨ相差很大，而之前和之后的变化比较小。6师：很好，根据以上１０个点，请大家在坐标纸上绘4制盐酸滴定氢氧化钠的ｐＨ变化曲线。2小组展示：评选曲线平滑，作图准确的小组。00100时间（s）ＰＰＴ展示：１０１化学·实验研究中学教学参考２０１５年９月总第２４２期

7、小组总结：小组展示：１．醋酸滴定时的曲线突跃范围小。pH12２．盐酸滴定氢氧化钠滴定终点ｐＨ等于７，而醋酸时间-pH10滴定氢氧化钠滴定终点ｐＨ约为９。8３．由曲线的变化也可判断醋酸是弱酸，醋酸钠水解6呈碱性。4师：各小组实验观察和总结都做得很好，下面我们2利用ｐＨ传感器借助计算机绘制氢氧化钠分别滴定盐酸0和醋酸的曲线，小组观察并讨论曲线中提供的信息。0100200时间（s）小组实验：两个平行小组按照图１所示组装实验装师：各小组找到滴定突

8、跃范围并解释。置，上面的注射滴管中加入０．１０００ｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠溶小组总结：液，烧杯里分别加入２０ｍＬ０．１０００ｍｏｌ／Ｌ盐酸、０．１０００１．盐酸滴定碳酸钠先反应生成碳酸氢钠，所以滴定ｍｏｌ／Ｌ醋酸进行对比实验。终点ｐＨ约为８。小组展示２：２．继续滴定到