手持技术在中学化学实验教学中的运用介绍(发给学生)

工作原理：
在中学化学实验教学中常用的传感器有以下一些传感器。
(1)温度传感器
(2)电导率传感器
（3）pH传感器
（4）压力传感器（5）电压、电流传感器
（6）CO2传感器（7）溶解氧传感器
（8）离子传感器（9）色度传感器
（三）系统软件介绍
利用计算机强大的运算和数据处理功能，能更好地把握实验的动态以及对实验结果进行分析、推测，同时还可以通过接口软件对掌上技术的硬件进行更加精确的操作。
从实验数据可看出：
在实验的大部分时间内4瓶气体的温度由高到低的顺序是：CO2、空气、N2、O2
从结论可知：二氧化碳是造成温室效应的罪魁祸首
六、仪器参数设置依据及注意事项
（1）采样频率的设置
应根据反应速度的快慢来确定，反应速率快，采样频率要设置快（一般是采样对象反应速度的2倍或以上），反之则慢。
（2）采样总数的设置：需要根据情况来确定。
是一套先进的便携式数据采集系统，可以利用它对许多自然现象和科学实验进行探究性学习。
二、手持实验技术的组成
手持技术是由数据采集器、传感器（又称为探头）和配套的软件组成的定量采集和处理数据系统。
能与计算机连接，完成各种后期处理的实验技术系统。将手持技术与网络技术整合构成的现代科学实验室成为“掌上实验室”。
（4）设置实验数据采集参数
从开机状态的图面开始，移动光标到“采集器设置”，然后按“执行“键（回车键），屏幕显示“传感器通道——温度”后，接着显示图4：
设置采样率：根据需要设置，通过按“←”或键“→”键可选择频率：……;10/min、1/10sec、1/sec、10/S、25/S、50/S、10sec”→按“回车”键下到“采样数”处。
设置采样数：根据需要通过按“←”或键“→”键可选择选择，20、50、100、500、1000、2000、……本实验选择：“10000”→按“回车”键下到“显示方式”处
设置显示方式：根据需要通过按“←”或键“→”键可选择选择方式：条图、表格、曲线、数字。本实验选择：“曲线”，按“ESC”键回到“主菜单”（图1）
2、采集数据
按“执行”键（回车键）开始采集数据，同时打开“探世界”软件（事先安装在电脑中），电脑屏幕会出现数据采集界面（事先数据采集器与电脑连接好），随着实验的进行，从电脑屏幕可观察到曲线从起点出来（12：00）慢慢的到终点（14：00）。实验结束（也可在实验结束后从文件夹中观察到）。
3、实验结果分析
1、数据采集器使用方法
(1）开机
按下“探世界”万能数据采集器面板上的“开机”(ON）按键，采集器首先进行自检，然后显示主菜单（图1）
（2）安装温度传感器
将温度传感器连接在数据采集器的4个端口上。
连接方法：
1号-N22号-O23号-CO24号-空气
（3）设置数据采集器的工作模式
从开机状态的图面开始
按数据采集器上的“→”键到“系统配置”（图2）→按“回车”键进入“系统配置”(图3)，根据需要按“→”或“←”可选择：“自动”、“手动”模式。本实验设置“工作模式为“自动”→按“ESC”键返回到开始的主界面(图1)。
实验数据处理程序：利用计算机强大的运算和数据处理功能，能更好地把握实验的动态以及对实验结果进行分析、推测，同时还可以通过接口软件对掌上技术的硬件进行更加精确的操作。
实时录像系统：将摄像头与计算机连接，可实时地记录实验现象、将数据曲线与实验现象同时呈现在计算机上，且记录的数据和拍摄的录像都可以保存在计算机中，可以随时播放，再现实验过程。
手持技术在中学化学实验教学中的运用简介
一、“手持实验技术”简介
“手持实验技术”又称“手持技术”( held technology)，顾名思义，在掌上就可以操作的技术，因而又称“掌上技术”。
手持技术可以广泛应用于理科实验中，可以方便而迅速地收集各类物理、化学、生物、环境等数据，如位移、速度、温度、声音、光、电、力、pH值、心电图等。
综合：数据采集器可与各种传感器连接，可同时进行物理、化学、生物、体育、环境、气象等学科实验的定量探究研究。
直观：手持技术可以以图像、图表等多种形式动态实时地显示实验的变化过程。可以在自己喜欢的一种显示方式中任意查看某一时刻、某一段时间或整个过程的实验数据。
五、手持技术使用方法介绍
以手持技术探究影响大气“温室效应”的因素为例
对于反应已经停止的对象（如测定吸光度），采样数则可以用“连续”。在连续不断的过程中测定某物质或某浓度的透射率。
三、手持技术系统介绍
（一）数据采集器介绍（以“探世界”牌为例）
“探世界”万能数据采集器是一个具有强大数据采集与数据分分析功能的综合理科实验系统。
它把实验过程中的物理信号转变为数字信号输出，全程跟踪实验过程中的数据变化并以多种形式显示实验结果。
（二）传感器介绍
传感器：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。或传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。
对于在不断变化的测定对象：
需要根据反应的总时间和频率来设置，其公式为：
采样数＝采样时间×采样频率
注意：其中采样时间的单位应与采样频率相同。
例如：探究浓度对过氧化氢分解速率的影响时，因反应比较快大约在2分钟内能够完成，因此，设置仪器参数为：
采样频率：10/S
采样数：120S×10/S=1200个
显示方式：曲线
四、手持技术的特点
便携：数据采集器和传感器都较小,实验时在手掌上就可以操作，可随时随地地进行定量实验探究活动。
实时：数据变化过程与实验过程同时进行，与计算机连接，就能将显示变化过程的各种形式同时演示出来，与微型摄像头连接，就能将实验的整个操作过程演示出来并储存在计算机的硬盘中，实验后可以重复演示。
准确：既可以用仪器或电脑自动收集数据，又可又人工控制收集，实验数据可以准确到0.5%，完全符合中学对实验数据准确度的要求。
将制得的N2、O2、CO2及空气4瓶气体放在室外的太阳光下，在互相不遮太阳光的条件下尽量使集气瓶靠近，以保证地表和光照条件。将温度传感器插入4个集气瓶中，连接好装置。打开数据采集器，实验时间从北京时间12∶00到14∶00，测得此期间4种气体在太阳光照射下的温度变化情况。由实验结果分析，在实验的大部分时间内4瓶气体的温度由高到低的顺序。