《实验三 基于传感技术的定量测定实验》
20页1、实验三,基于传感技术的定量测定实验,基于传感技术的中学理科实验系统主要由传感器(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等软件构成。,传感技术最根本的特点是将化学本质转化为可检测的物理信号,进而利用物理信号反映或研究化学本质,这就是科学研究中非常重要的转化思想。,传感器,数据采集器,终端设备相应软件,将“感触”到的待测物的相关信息转换成数据采集器能够识别和分析的电信号,并传送到数据采集器中。,接受从传感器传过来的电信号,收集、存储数据,是整个系统的“神经中枢”, 它是传感技术的核心,数据采集器与计算机连接后,即可利用实验数据处理软件进行数据处理。,人的感官与传感器的比较,五种感官,传感器,大脑,计算机,来自外界 的刺激,pH传感器,常见化学传感器,温度传感器,导电率传感器,气压传感器,不同的传感器可以用于检测不同的物理指标,输出的电信号被数据采集器识别、放大并转化为数值显示。 1、利用温度传感器感受物质变化中的能量转换。例如:将温度传感器浸入硫酸铜溶液中,向其中加入适量锌粉,记录温度变化曲线,并分析由温度变化曲线可以得出哪些结论。,2、利用压强传感器测定化学反应中的反应
2、速率。例如:测点镁条与盐酸的反应速率,镁条与稀盐酸反应放出氢气,如果该反应在定容密闭体系内进行,则随着氢气浓度的增加压强随着增大,通过记录压强随时间变化的数据,绘制压强时间曲线,根据该曲线的斜率即可计算出反应速率。,3、利用PH传感器绘制酸碱中和反应曲线。例如:向氢氧化钠溶液中滴加盐酸,使用PH传感器监测溶液的PH变化,得到PH变化曲线,观察PH曲线的突变,运用数据软件求导工具,绘制导数曲线,分析导数曲线变化与PH曲线变化的规律。,4、用电导率传感器监控反应过程。例如:用电导率监控稀硫酸与氢氧化钡的反应,将电导率传感器插入氢氧化钡溶液中,启动磁力搅拌器,启动数据采集。待传感器测得的数据相对稳定后,开始向氢氧化钡溶液中匀速滴加稀硫酸溶液,注意控制滴加的速度,每秒23滴,观察实验现象及显示的数据曲线的变化。,5、利用色度计传感器绘制标准曲线。例如:向比色皿中注入三分之二体积的水,选择蓝色检测光,测量其透光率T。向其中滴加高锰酸钾溶液,摇匀后检测透光率,然后每滴加1滴溶液测量1次透光率值,连续测5个数据。绘制吸光度A=lg(1T)与浓度的关系曲线,并拟合为直线。选用不同的检测光进行测定,画出
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