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数字化实验探究明矾净水与盐的水解 明矾净水原理( 二 )


【分组实验】学习讨论书本上的明矾净水实验研究 。并进行书本实验，找出实验中的问题 。
【现象报告】实验过程中，明矾净水特别慢 。如果是课堂实验，效率太低 。
【问题问】如何才能加快水的净化速度，如何观察，能否通过传感器进行探索？
(3)学习新知识，拓展思路
【获取新知识】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，吸附并积累悬浮于水中的杂质 。明矾中的Al3+水解水，加入HCO3-促进水解水净化 。与同浓度的Al3+相比，Fe3+水解更深，净水效果更好 。浊度传感器是用来测量溶液浊度的装置，用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，在实验过程中测量水净化过程中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，设置坐标为纵坐标为浊度，横坐标为时间，利用浊度传感器监测水净化过程中四种浊水溶液的浊度变化 。
[结论]当悬浮液的酸度调至pH = 9.4 ~ 11.0时，明矾的用量不宜过多，15mL只需2 ~ 4天，滴加2 ~ 3天的饱和碳酸氢钠溶液较好 。
(5)学以致用 。
【学会应用】明矾中的Al3+水解净水，加入HCO3-促进水解净水效果更好 。与同浓度的Al3+相比，Fe3+水解更深，净水效果更好，胶体不能吸附有色离子 。所以日常生活中常用明矾净化水，硫酸铁也能净化水 。其实硫酸铁是一种先进的自来水净化净水剂 。
四 。实验效果的反思与评价

将数字化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本质转化为可监测的信号，帮助我们更深入地研究化学现象和反应的本质，用数字软件直接获得它们的变化曲线，使数据更加科学、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，因此在数据收集上存在一些不足 。希望老师们批评指正 。本次询价数据仅供参考 。


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