化学实验的数字化设计

化学实验的数字化设计化学实验的数字化设计一装置系统二价值优势三设计思想四参考案例常规实验对于现象的认识源自感官感觉的差异会带来感知的偏差提升感知精细度的必然目视比色计紫外可见分光光度计光电比色计文字数字图像一、装置系统pH传感器二氧化硫传感器温度传感器色度传感器人体感官传感器大脑计算机实验讯息主观感受客观数字利用传感器采集信息，计算机进行数据处理的实验装置数字实验常用的传感器色度计浊度计电流传感器电压传感器微电流传感器光电门传感器CO2浓度传感器SO2浓度传感器O2浓度传感器温度传感器高温传感器湿度传感器一、装置系统被测信号转换成电信号检出放大输出信号采集信号处理1.传感器2.数据采集器3.计算机软件具有识别传感器、显示数据和运算结果的功能。还能将结果显示为函数图像，直观呈现。接收电信号、分析电信号，并将电信号转化成数字信号数据采集器一、装置系统一、装置系统操作界面数值表格曲线二、价值优势1、定量例1.空气中氧气含量的测定2010010002000300040000O2%时间/s二、价值优势2、直观例2.溶解氧和蓝瓶子实验例3.pH曲线的绘制二、价值优势3、便捷例4.溶液导电能力的比较3.便捷二、价值优势天然水中由于含有钾、钙、镁和偏硅酸等离子，呈弱碱性，适合饮用。国外部分饮用水品牌会在瓶帖上注明pH。“饮用水卫生标准”规定，饮用水的酸碱度范围在6.5-8.5之间。pH的测量例5.饮用水部分指标的检测1.继承传统仪器三、设计思想例5.饮用水部分指标的检测国家标准要求，饮用纯净水和饮用天然净水的电导率应分别≤10μS/cm和在20-120μS/cm范围内。电导率的测量三、设计思想1.继承传统仪器例6.香烟气成分的半定量测定三、设计思想1.继承传统仪器例7、压强对化学平衡的影响2.整合图文信息三、设计思想读图时代数据的图形化，图形的信息化。例8.醋酸稀释过程中的导电性变化2.整合图文信息三、设计思想3.5ms/cm2.整合图文信息三、设计思想例9.过氧化氢分解速率的对比例10.电解法测定阿伏加德罗常数教材实验装置数据采集器电源电流传感器6孔井穴板铜片电脑2.整合图文信息相对于传统手工计算，利用计算机进行自动化的数据处理三、设计思想3.多元教学设计组合化教学内容人体电池构成原电池的要素电极材料活泼性吸氧腐蚀钢铁的腐蚀与防护实验补充电解质溶液的性质影响电极电势的因素浓差电池单穴电池双穴电池原电池的应用教学流程原电池教学流程例11.原电池的教学设计三、设计思想3.多元教学设计例11.原电池的教学设计人体电池三、设计思想组合化3.多元教学设计组合化浓差电池三、设计思想例11.原电池的教学设计3.多元教学设计组合化例11.原电池的教学设计三、设计思想吸氧腐蚀3.多元教学设计简约化例12.食醋中总酸含量的测定三、设计思想3.多元教学设计生活化例13.含铁药物中铁含量的测定1．配制待测液药片的溶解活性炭脱色过滤除过氧化氢三、设计思想3.多元教学设计生活化例13.含铁药物中铁含量的测定2．配制标准液三、设计思想酒精灯火焰温度中和热、熔解热、汽化热吸热反应和放热反应二氧化碳的温室效应焊锡、锡、铅熔化温度比较熔融硝酸钾导电实验温度对化学反应速率的影响温度传感器/高温传感器四、参考案例强电解质和弱电解质比较浓度对强/弱电解质导电能力的影响绘制醋酸稀释过程中导电性的变化曲线离子反应（复分解反应）的实质温度对乙酸电离平衡的影响基于电导率的滴定电导率传感器四、参考案例pH传感器溶液的pH的测量酸碱中和滴定曲线的绘制食醋总酸量的测定乙酸电离平衡常数的测定温度对水解平衡的影响酸碱指示剂变色范围的测定缓冲溶液的配制和试验模拟酸雨的形成四、参考案例催化剂对化学反应速率的影响验证渗透作用（渗透压）减压蒸馏装置的抽气效果比较压强传感器四、参考案例更多案例等待我们去尝试传感器新知科技有成