数字化实验探究明矾净水与盐的水解 明矾净水原理( 二 )


教学难点:根据浊度变化与时间的关系 , 分析数据和图表 , 得出结论 。
3.实验教学过程
(1)创设情景 , 激发思维 。
【课堂介绍】交流研讨会:
取3个烧杯 , 每个装满浑浊的天然水(湖水、河水或井水等) 。) , 在2个烧杯中加入3茶匙明矾粉 , 搅拌溶解 , 然后静置观察现象 。在实际教学中 , 往往要等待很长时间 , 净水效果不理想 。
(2)基于书本发现问题 。
【小组实验】研究讨论书本中明矾净水的实验研究 。并进行书本实验 , 找出实验中的问题 。
【现象报道】实验期间 , 明矾水净化特别慢 。如果是课堂实验 , 效率太低 。
【问题问】如何加快净水速度 , 如何观察 , 能否通过传感器探索?
(3)学习新知识 , 拓展思路
【获得新知识】明矾之所以能净化天然水 , 是因为明矾溶于水后产生的Al3+与天然水中的HCO3-发生双重水解反应 , 生成氢氧化铝胶体 , 吸附并积累水中悬浮的杂质 。明矾中的Al3+水解水 , 加入HCO3-促进水解水净化 。与相同浓度的Al3+相比 , Fe3+水解更深 , 净水效果更好 。浊度传感器是一种用于测量溶液浊度程度的装置 , 通过朗威数据采集器可以获得实时浊度 。
(4)观察实验 , 思考论证 。
【演示实验】用烧杯、橡胶滴管等实验仪器准备好所需试剂和4份浊水 。用PH传感器测量试剂的PH值 , 在实验过程中测量净水过程中PH值的变化;连接浊度传感器、数据采集器和计算机 , 打开DISLab 6.9实验数据处理软件 , 将坐标设置为纵坐标为浊度 , 横坐标为时间 , 利用浊度传感器监测净水过程中四种浑浊水溶液的浊度变化 。
[结论]当悬浮液酸度调节至pH = 9.4 ~ 11.0时 , 明矾用量不宜过多 , 15毫升仅需2 ~ 4天 , 滴加2 ~ 3天饱和碳酸氢钠溶液较好 。
(5)学以致用 。
【学以致用】明矾中的Al3+水解净水 , 加入HCO3-促进水解净水效果更好 。与相同浓度的Al3+相比 , Fe3+水解更深 , 净水效果更好 , 胶体不能吸附有色离子 。所以日常生活中经常用明矾来净化水 , 硫酸铁也可以净化水 。其实硫酸铁是一种先进的自来水净化净水器 。
四.实验效果的反思与评价

将数字实验技术应用于课堂教学 , 可以激发学生的学习兴趣 , 培养学生的探究思维 。传感器可以将化学反应的性质转化为可监测的信号 , 这可以帮助我们更深入地研究化学现象和反应的性质 , 并直接用数字软件获得它们的变化曲线 , 从而使数据能够更加科学、直观、准确地量化 。
由于我校实验室条件的限制 , 制备的反应物纯度可能不够准确 , 因此在数据收集方面存在一些不足 。希望老师能批评指正 。本次查询的数据仅供参考 。

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