气体摩尔体积测定实验的改进

针对上科版高中教材中“气体摩尔体积测定装置”中存在的多个不够完善的地方,利用微量化实验技术进行实验方案的改进。经过多次试验,设计了一套操作简便、精确度高的装置,且实验过程有趣,实验误差较小。实践表明,改进后的实验装置更易于学生理解和操作。实验的改进既是中学化学实验教学新模式的一种尝试,也能促进学生对科学概念的深刻理解。

“气体摩尔体积测定”实验改进

一、问题的提出上海市高中化学实验教材(上科版)中实验二“测定常温下1mol 氢气的体积”是利用一定量的镁跟酸的反应生成氢气的体积,推算1mol 氢气的体积。实验中使用了“测气管”(如下图所示)这种仪器,使实验的可操作性大大提高了,然而,笔者认为这个实验仍有一些不尽如人意的地方。其一,在实验中,向测气管中注入盐酸,要求酸液尽可能不粘在管壁上,然后再注入水,要求尽可能不搅动底部的酸液,实际操作存在相当大的困难。其二。

气体摩尔体积实验的新设计

利用智能手机、ESP32芯片和BME280温湿度/大气压强传感器模块组合测试装置分别定量探究并测得同种气体的体积与物质的量的关系以及相同物质的量的不同种气体的体积。通过对数据的进一步处理,得到气体摩尔体积。该组合测试装置结构简单,现象直观,数据相对误差较小,应用于中学化学探究实验的教学中可以培养学生的定量探究意识,改变课堂教学方式,促进学生核心素养的发展。

利用手持技术探究“气体摩尔体积实验”

针对教材上“气体摩尔体积实验”诸多不够完善的地方，利用手持技术进行了实验方案改进。经过层层探究，设计了一套简化且能提高测量准确度的实验装置，实验误差能控制在0．2％左右。实践表明，改进后的实验更易让学生动手去做。而本实验探究过程也是展示中学化学实验教学新模式的一种尝试。