手持技术pH传感器在酸碱中和滴定实验中的应用
2016-10-13贺阳
黑龙江教育·中学 2016年8期
关键词:实验
贺阳
一、 问题的提出
传统教学通过计算法绘制pH-V曲线,对误差进行分析,用指示剂指示滴定终点,虽然思路清晰,但学生对pH突跃没有形象直观的认识。
通过手持技术(数字化信息系统)绘制pH曲线,形象直观、方便快捷、准确率高,更具说服力,有利于学生对pH突跃、突跃范围、化学计量点、滴定终点、指示剂选择等概念的理解。
二、手持技术在酸碱中和滴定实验定性概念方面的突破
1. 滴定曲线的绘制
将滴定管、中和滴定实验器、光电门、pH传感器的相对位置固定后,用0.1000mol/L的HCl溶液滴定30mL未知浓度的NaOH溶液,利用软件完成实验操作,得到滴定曲线图。
图1:酸碱中和滴定实验装置
图2:0.1000mol/L
盐酸滴定未知浓度氢氧化钠溶液pH曲线(点)
pH曲线变化规律:随着盐酸的滴加,刚开始时pH值降低的较慢,当溶液接近中性时,一滴(0.04mL-0.05mL)盐酸溶液便引起pH值的突然变化,从碱性突然变成酸性,继续滴加盐酸,pH值变化又趋于平缓。
计算法绘制pH曲线费时费力;计算机实时绘制曲线,形象直观,准确率高。不仅给学生以视觉冲击,更能形象直观地显示出1滴溶液引起的pH突跃,同时有利于学生科学素养的培养。
2. pH突跃及突跃范围
pH突跃:当接近滴定终点时(pH=7)时,很少的溶液(0.04mL,约1滴)引起pH值的突然变化。
突跃范围:化学计量点前后相对误差-0.1%-+0.1%范围内,1滴酸(约0.04-0.05mL)引起pH值的变化范围。用0.1000mol/L的盐酸滴定0.1000mol/L氢氧化钠,突跃范围是9.7-4.3,浓度不同、强弱不同的酸碱中和滴定,突跃范围不同。
从图像上可以直接读出pH突跃时的变化范围,省去了计算的麻烦。……
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