化學(xué)傳感器在中學(xué)化學(xué)中的應(yīng)用

1、化學(xué)傳感器在中學(xué)化學(xué)中的應(yīng)用化學(xué)傳感器在中學(xué)化學(xué)中的應(yīng)用傳 遞 理 念感 受 科 技器 為 我 用今天的介紹傳 遞 理 念感 受 科 技器 為 我 用今天的傳感器發(fā)展傳遞的理念中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室試管 燒杯 瓶瓶罐罐實(shí)驗(yàn)儀器停留在幾十年前的水平傳感器發(fā)展傳遞的理念中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)于化學(xué)現(xiàn)象的感知也停留在眼觀耳聽(tīng)鼻嗅舌嘗手摸感覺(jué)的差異會(huì)帶來(lái)感知的偏差從粗略到精細(xì)，是感知提升的必然傳感器應(yīng)運(yùn)而生對(duì)于化學(xué)現(xiàn)象的感知也停留在眼觀耳聽(tīng)鼻嗅舌嘗手摸感覺(jué)的差異會(huì)帶人的感官與傳感器的比較五種感官傳感器大腦計(jì)算機(jī)來(lái)自外界的刺激人的感官與傳感器的比較五種感官傳感器大腦計(jì)算機(jī)來(lái)自外界數(shù)字溫度計(jì) pH計(jì)電導(dǎo)率計(jì)分光光度計(jì).

2、等傳感器傳感技術(shù) 改變化學(xué)實(shí)驗(yàn)所包含的科學(xué)技術(shù)含量 增加化學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)代氣息 推動(dòng)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)代化、定量化的 進(jìn)程數(shù)字溫度計(jì)傳感技術(shù) 改變化學(xué)實(shí)驗(yàn)所包含的科學(xué)技術(shù)含量傳感器發(fā)展的程度 -化學(xué)傳感器材介紹傳感器數(shù)據(jù)采集器終端設(shè)備相應(yīng)軟件將“感觸”到的待測(cè)物的相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)采集器能夠識(shí)別和分析的電信號(hào),并傳送到數(shù)據(jù)采集器中。 接受從傳感器傳過(guò)來(lái)的電信號(hào),收集、存儲(chǔ)數(shù)據(jù),是整個(gè)系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”,它是傳感技術(shù)的核心 數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)連接后,即可利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 傳感器發(fā)展的程度傳感器數(shù)據(jù)采集器終端設(shè)備將“感觸”到的待測(cè)物最新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)采集器 添加了顯示終端和數(shù)據(jù)處理軟件 Ve

3、rnier公司開(kāi)的新產(chǎn)品LabQuest最新的產(chǎn)品 Vernier公司開(kāi)的新產(chǎn)品LabQues pH傳感器常見(jiàn)化學(xué)傳感器溫度傳感器導(dǎo)電率傳感器氣壓傳感器 pH傳感器常見(jiàn)化學(xué)傳感器溫度傳感器導(dǎo)電率傳感器氣壓傳感器色度計(jì)濁度計(jì)電流傳感器電壓傳感器滴數(shù)計(jì)CO2濃度傳感器O2濃度傳感器各種離子傳感器(Ca2+ 、NH4+、Cl- 、NO3-)常見(jiàn)化學(xué)傳感器色度計(jì)常見(jiàn)化學(xué)傳感器傳感器應(yīng)用實(shí)例我的應(yīng)用實(shí)例化學(xué)教師的工作課堂教學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)化學(xué)試題研究科研論文撰寫(xiě)傳感器應(yīng)用實(shí)例我的應(yīng)用實(shí)例化學(xué)教師的工作課堂教學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)三重表征宏觀符號(hào)微觀宏觀微觀符號(hào)曲線四重表征三重宏觀符號(hào)微觀宏觀微觀符號(hào)曲線四重高考鏈接高

4、中新課程標(biāo)準(zhǔn)要求： （1）能通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)收集有關(guān)數(shù)據(jù)，并科學(xué)地加以處理，能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出合理的解釋。 （2）在化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種手段獲取信息，并運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)信息進(jìn)行加工。 高考鏈接高中新課程標(biāo)準(zhǔn)要求：曲線表征試題對(duì)學(xué)生能力的新要求：1、分析曲線、處理數(shù)據(jù)的能力2、歸納概括信息的能力3、總結(jié)宏觀現(xiàn)象與微觀粒子關(guān)系的能力曲線表征試題對(duì)學(xué)生能力的新要求：1、分析曲線、處理數(shù)據(jù)的能力考查方式與內(nèi)容考查熱點(diǎn)考查方向化學(xué)反應(yīng)與能量分析圖像獲取信息分析信息作出圖像化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡酸堿滴定高考題考查方式與內(nèi)容考查考查化學(xué)反應(yīng)與能量分析圖像分析信息化學(xué)反應(yīng)

5、手持技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中的促進(jìn)作用教學(xué)模式的創(chuàng)新(POE模式-冰醋酸的電離)化學(xué)知識(shí)的更新(酒精燈火焰、CO2滅火、原電池，壓強(qiáng)對(duì)NO2 )化學(xué)知識(shí)的理解(醋酸的電離,石頭的溶解)促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展化學(xué)試題研究學(xué)習(xí)方式的創(chuàng)新(研究性學(xué)習(xí)、科技創(chuàng)新)認(rèn)知方式的提升(四重表征)手持技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中的促進(jìn)作用教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變POE教學(xué)策略即“預(yù)測(cè)觀察解釋”策略（PredictObserveExplain），是在“觀察滲透理論”哲學(xué)觀念和建構(gòu)主義、前概念、概念轉(zhuǎn)變等教育理論基礎(chǔ)上提出的一種新型演示策略教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變POE教學(xué)策略即“預(yù)測(cè)觀察解釋”策略（POE教學(xué)策略預(yù)測(cè)觀察解釋POE教學(xué)策略預(yù)測(cè)觀察解釋二氧

6、化碳滅火實(shí)驗(yàn)做了30年31“數(shù)字化手持技術(shù)實(shí)驗(yàn)”12年之路32實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新永恒的話題33二氧化碳滅火實(shí)驗(yàn)二氧化碳滅火實(shí)驗(yàn)做了30年31“數(shù)字化手持技術(shù)實(shí)驗(yàn)”12年之2010版教材實(shí)驗(yàn)：二氧化碳和一氧化碳 九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)（人教版）第六單元課題32010版教材實(shí)驗(yàn)：二氧化碳和一氧化碳 3、二氧化碳加入裝置的改進(jìn)參考文獻(xiàn)：夏友林，二氧化碳有關(guān)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和補(bǔ)充.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀 器，1997(6). 高玉蘭，二氧化碳滅火實(shí)驗(yàn)裝置.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，1996(1).傳統(tǒng)的改進(jìn)方法3、二氧化碳加入裝置的改進(jìn)參考文獻(xiàn)：夏友林，二氧化碳有關(guān)性質(zhì)優(yōu)點(diǎn)： 保證蠟燭從底部向上逐漸熄滅，使現(xiàn)象更加明顯。參考文獻(xiàn)：王錦化，二

7、氧化碳性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn).實(shí)驗(yàn)與教具改革，1997(6)傳統(tǒng)的改進(jìn)方法優(yōu)點(diǎn)：參考文獻(xiàn)：王錦化，二氧化碳性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn).實(shí)驗(yàn)與教具改傳統(tǒng)改進(jìn)方法的缺點(diǎn)1局限于玻璃儀器裝置的改進(jìn)2著重宏觀現(xiàn)象的講解，缺乏利用定量數(shù)據(jù)探討實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新3難于解決新課程關(guān)注的下列問(wèn)題傳統(tǒng)改進(jìn)方法的缺點(diǎn)1局限于玻璃儀器裝置的改進(jìn)2著重宏觀現(xiàn)象的問(wèn)題1、蠟燭熄滅時(shí)，周圍的氧氣濃度是否為零？問(wèn)題2、如何證明蠟燭熄滅時(shí)周圍是否有氧氣？問(wèn)題3、每支蠟燭熄滅時(shí)，周圍的氧氣濃度是 否一樣？二氧化碳滅火實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題問(wèn)題1、蠟燭熄滅時(shí)，周圍的氧氣濃度是否為零？問(wèn)題2、如何證明宏觀現(xiàn)象 測(cè)量什么數(shù)據(jù)傳感器的擺放位置 蠟燭由下至 上逐根熄滅 氧氣

8、濃度 亮 度 氧氣 傳感器光強(qiáng)度 傳感器二氧化碳滅火實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究宏觀現(xiàn)象 測(cè)量什么傳感器的 蠟燭由下至 氧氣濃度 亮 手持技術(shù)二氧化碳滅火實(shí)驗(yàn)手持技術(shù)二氧化碳滅火實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析氧氣濃度變化曲線光強(qiáng)度變化曲線結(jié)果分析氧氣濃度光強(qiáng)度得出結(jié)論1 蠟燭熄滅時(shí)，周圍的氧氣濃度不 為零2氧氣濃度可利用手持技術(shù)儀器定量測(cè)量3改變傳感器的擺放位置重復(fù)測(cè)量，可以探究每根蠟燭熄滅時(shí)周圍氧氣濃度是否相同。得出結(jié)論1 蠟燭熄滅時(shí)，周圍的氧氣濃度不2氧氣濃度可利用手持石灰石能溶解嗎？導(dǎo)電率： 11.1 73 9.3 滴入酚酞：紅 淺紅 無(wú)色 第二天紅色裉去了？ 石灰石能溶解嗎？導(dǎo)電率： 11.1 73 酒精燈火焰溫度是

9、外焰“最高”嗎酒精燈火焰溫度是外焰“最高”嗎課堂教學(xué)應(yīng)用壓強(qiáng)傳感器的碳酸鈉與碳酸氫鈉 的課堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)比碳酸鈉與碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的差異課堂教學(xué)應(yīng)用壓強(qiáng)傳感器的碳酸鈉與碳酸氫鈉 的課堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課堂教學(xué)對(duì)比碳酸鈉與碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的差異碳酸鈉CO32- + H+ = HCO3-HCO3- + H+ =H2 O +CO2 課堂教學(xué)對(duì)比碳酸鈉與碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的差異碳酸鈉CO32-創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)應(yīng)用氧氣濃度傳感器的鋁空氣電池的設(shè)計(jì)制作與探究 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)應(yīng)用氧氣濃度傳感器的鋁空氣電池的設(shè)計(jì)制作與探究化學(xué)試題研究（2010蘇州中考化學(xué)）“塊狀石灰石和適量稀鹽酸反應(yīng)至氣泡逸出不明顯后，測(cè)得

10、其殘留液pH等于2。此時(shí)取適量反應(yīng)后溶液，逐滴滴入碳酸鈉溶液，并用pH數(shù)字探測(cè)儀連續(xù)監(jiān)測(cè)，得曲線如下pH為縱坐標(biāo)，時(shí)間s（秒）為橫坐標(biāo)：寫(xiě)出AB段內(nèi)有關(guān)化學(xué)方程式 寫(xiě)出BC “平臺(tái)”段化學(xué)方程式 。CD段上升的原因是： 。應(yīng)用pH傳感器的化學(xué)試題命制 制取CO2后的殘液中滴加碳酸鈉后pH變化化學(xué)試題研究（2010蘇州中考化學(xué)）“塊狀石灰石和適量稀鹽酸化學(xué)試題研究（2011年安徽13題）“常溫下，將1.000 molL-1 鹽酸滴入20. 00 mL 1.000 molL-1 氨水中，溶液pH和溫度隨加入鹽酸體積變化曲線如右圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是Aa點(diǎn)由水電離出的 c (H+) = 1.0

11、10-14 molL-1Bb點(diǎn)：c (NH4+) + c (NH3H2O ) = c (Cl-) Cc點(diǎn)：c (Cl-) = c (NH4+)Dd點(diǎn)后，溶液溫度略下降的主要原因是NH3H2O電離吸熱應(yīng)用溫度和pH傳感器的化學(xué)試題命制化學(xué)試題研究（2011年安徽13題）“常溫下，將1.000 該題由這樣一個(gè)手持實(shí)驗(yàn)改編而來(lái)向氨水中逐滴加入鹽酸該題由這樣一個(gè)手持實(shí)驗(yàn)改編而來(lái)向氨水中逐滴加入鹽酸傳 遞 理 念感 受 科 技器 為 我 用傳 遞 理 念感 受 科 技器 為 我 用無(wú)數(shù)先行者已經(jīng)開(kāi)發(fā)了大量實(shí)用的中學(xué)傳感器使用案例 溫度傳感器酒精燈火焰溫度中和熱蓋斯定律吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率

12、的影響石油的分餾無(wú)數(shù)先行者已經(jīng)開(kāi)發(fā)了大量實(shí)用的中學(xué)傳感器使用案例 溫度傳 電導(dǎo)率儀強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)離子反應(yīng)條件對(duì)乙酸乙酯水解反應(yīng)速率的影響水體污染狀況的檢測(cè)CO2與澄清石灰水反應(yīng)氯氣與水的反應(yīng)無(wú)數(shù)先行者已經(jīng)開(kāi)發(fā)了大量實(shí)用的中學(xué)傳感器使用案例 電導(dǎo)率儀無(wú)數(shù)先行者已經(jīng)開(kāi)發(fā)了大量實(shí)用的中學(xué)傳感 壓強(qiáng)傳感器催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響各種噴泉形成過(guò)程中壓強(qiáng)的變化測(cè)定物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)無(wú)數(shù)先行者已經(jīng)開(kāi)發(fā)了大量實(shí)用的中學(xué)傳感器使用案例 壓強(qiáng)傳感器無(wú)數(shù)先行者已經(jīng)開(kāi)發(fā)了大量實(shí)用的中學(xué)傳感案例：壓強(qiáng)對(duì)于化學(xué)平衡的影響2NO2 N2O4當(dāng)增大壓強(qiáng)后，化學(xué)反應(yīng)向哪個(gè)方向移動(dòng)？回答：向正反應(yīng)移動(dòng)，即向氣體體積減小的方向移動(dòng)。案例：壓強(qiáng)對(duì)于化學(xué)平衡的影響2NO2 手持技術(shù)探究