Þ Исследование физических явлений с помощью цифровой лаборатории «Архимед» (стр. 3 )

2.  Подсоедините датчик измерения и датчик кислотности раствора, датчик температуры, освещенности. к Trilink'у.

3.  Включите Trilink, нажав на нем кнопку ON

4.  Запустите программу Multilab

5.  Выполните необходимые настройки для проведения видеоанализа (см. стр. 9)

6.  Установите параметры измерений. (См. стр 4)

Настройка параметров измерений

•  Частота измерений - каждую секунду

•  Количество замеров – 500

Порядок проведения эксперимента:

1.  Введите в пробку иглу, чтобы конец иглы вышел наружу.

2.  Подсоедините к игле датчик давления.

3.  Чтобы запустить проект выделите эксперимент на карте данных и нажмите кнопку

4.  Смешайте оба раствора. Акцентируйте внимание на том, что раствор изменил свой цвет. Замерьте кислотность раствора, нажав кнопку .

5.  Опустите в раствор кусочек алюминиевой проволоки и плотно закройте крышкой. Замерьте давление, нажав кнопку .

6.  Замерьте кислотность полученного раствора, нажав кнопку .

7.  Остановите видеосъемку.

8.  Ополосните датчик в стакане с водопроводной водой.

8.  По окончании эксперимента, загрузить произведенные замеры в память ПК для анализа

9.  Добавить таблицу в проект

10.  Добавить график в проект

11.  Сохраните проведенный эксперимент в папке M:\Семинар_Архимед\химики\.. Group№. с именем Видеоанализ№ гр.

Обработка результатов эксперимента:

1.  Вернитесь к результатам эксперимента в Multilab.

2.  Вырежьте фрагменты графиков при измерении давления и кислотности в момент стабилизации показателей.

·  Нажмите кнопку для указания начальной точки фрагмента графика и за нижний кончик стрелки перетащите на точку графика в момент времени 35 с.

·  С помощью кнопки укажите конец фрагмента графика. Перетащите стрелку в момент времени 50 с.

·  Выполнить команду График – отрезать.

3.  С помощью контекстного меню на карте данных на объекте Вырезанные данные покажите графики на графике 1

Сохранить изменения в проекте.

4.  Создайте презентацию по проекту.

Вопросы для предварительного опроса

1.  Какой раствор мы получили в результате проведения эксперимента?

2.  Какое вещество выпало в осадок при проведении эксперимента?

3.  Запишите формулы химических реакций.

Проведение эксперимента и сбор информации с помощью КПК

Тема: исследование физических процессов с помощью видеоанализа.

Цель: научить проводить сбор, обработку, хранение и передачу результатов эксперимента с помощью КПК

План:

1.  Индукция. Особенности проведения экспериментов в полевых условиях.

2.  Инструкция по проведению эксперимента.

·  Основы работы с КПК (включение, работа с сенсорной клавиатурой, обзор программного обеспечения)

·  Интерфейс программы Multilab, сбор результатов эксперимента.

·  Демонстрация проведения экспериментов со сбором информации на КПК.

3.  Деление участников на группы.

4.  Работа в группах.

5.  Презентация результатом.

6.  Рефлексия.

Опыт1: эндотермические реакции

Цель работы:

Проконтролировать изменение температуры в процессе реакции лимонной кислоты и пищевой соды.

Теоретические основы работы

Химическая реакция, протекающая с поглощением тепла, называется эндотермической

H3C6H5O7 (p-p)+3NaHCO3 (тв) Þ3CO2 (г) +3H2O(ж)+NaC6H5O7(р-р)

Оборудование:

•  Защитные очки

•  Раствор лимонной кислоты H3C6H5O7 (25 мл)

•  Пищевая сода NaHCO3

•  Датчик температуры.

•  Соединительные провода для датчиков

•  Trilink

•  КПК

Установка параметров измерений

-  частота – 1 замер в секунду

-  длительность – 1000 секунд

Монтаж экспериментальной установки

1.  Вырежьте крышку диаметром больше диаметра чашки.

2.  Проденьте сквозь крышку датчик температуры.

3.  Подключите датчик к Trilink

4.  Включите Trilink

Порядок проведения эксперимента

1.  установите связь между Trilink и КПК (см. стр. 12)

2.  налейте в чашку 25 мл лимонной кислоты.

3.  положите крышку на чашку, оставив зазор, чтобы добавлять соду.

4.  через 20 секунды добавьте соду и плотно закройте крышку.

5.  Начать сбор данных .

6.  следите за изменением температуры, пока она не стабилизируется.

7.  Измените концентрацию лимонной кислоты и соды, повторите эксперимент.

8.  сохраните результаты эксперимента с именем ТЕМА.

Дальнейшая обработка результатов эксперимента
на настольном компьютере

1.  Произведите экспорт опытов на настольный компьютер. Передать данные на ПК для более детального анализа:

a)  Подключить КПК с помощью специального кабеля к ПК.

b)  Запустить программу PalmDesktop.

c)  Синхронизировать КПК и ПК с помощью кнопки на разъеме КПК. В папке Мои документы появится папка MultiLab Palm

d)  Открыть программу MultiLab на ПК.

e)  Выполнить команду Файл – Импорт файла данных с Palm.

f)  Из предложенного списка выбрать файл, содержащий данные последнего эксперимента.

3.  Проложить обработку данных в Multilab на ПК.

2.  Запустите программу MultiLab. Откройте файлы с результатами опытов отснятых с помощью КПК.

Мои документы\MultiLab Palm Выберите файл, Открыть.

3.  Передайте отснятые данные в таблицу:

Выберите кнопку Редактирование таблицы В окне выберите замеры, которые должны быть отображены в таблице и нажмите кнопку Добавить.

4.  Загрузите произведенные замеры в память ПК для анализа

5.  Добавьте таблицу в проект

6.  Добавьте график в проект

7.  Сохраните проведенный эксперимент в папке M:\Семинар_Архимед\химики\... с именем Group№

Анализ результатов эксперимента.

1.  Определите по графику изменение в этом процессе и время, необходимое для достижения конечного значения температуры.

2.  Передайте данные, полученные в процессе эксперимента в табличный процессор Excel.

3.  Рассчитайте удельную теплоту реакции по формуле q=CDt, где Dt – изменение температуры, С – удельная теплоемкость, q - количество поглощенного \ выделенного тепла на 1 г вещества для каждого эксперимента.

4.  Сохраните проведенный эксперимент в папке M:\Семинар_Архимед\химики\.. Group№. с именем Удельная теплота, тип файла Книга Microsoft Office Excel

Вопросы для предварительного опроса

1.  Какой тип реакции был рассмотрен в процессе эксперимента? Обоснуйте свой вывод с помощью результатов эксперимента.

2.  Изменяется ли температура реагурующей системы в результате взаимодействия различных количеств пищевой соды и лимонной кислоты?

Опыт 2: определение показателя величины рН осадков.

Цель работы:

определить показатель рН в дождевых осадках.

Теоретические основы работы

Для того чтобы определить рН снега необходимо, чтобы он растаял, а затем определить показатель рН. Если среда не загрязнена, то показатель рН должен быть не менее 5,5. Забор пробы снега производят, при мощном покрове (более 10 см), при помощи стеклянной банки, которую погружают вверх дном вертикально вниз до земли, а затем вытаскивают пробу. Банка должна быть стерильной. Если же покров не мощный, необходимо иметь два чистых полиэтиленовых пакета, которые одевают на руки и таким образом делают забор снега, помещая его в чистую ёмкость. Забор снега предлагаем провести за городом на базе отдыха, в районе Комсомольского озера, вдоль дорожного полотна по улице Мира, внутри микрорайона.

Оборудование:

-  стеклянная банка (около 0,5 – 1 литра)

-  полиэтиленовые перчатки или два чистых полиэтиленовых пакета

-  Карманный Компьютер (КПК) и/или ПК,

-  Измерительный Интерфейс,

-  датчики рН(количество в зависимости от количества проб осадков)

Установка параметров измерений

-  частота – каждую секунду.

-  длительность – Вручную

Порядок проведения эксперимента

1.  Если снежный покров более 10 см, возьмите чистую стеклянную банку, переверните ее дном вверх и погрузите вверх дном вертикально вниз до земли. Если покров недостаточно мощный, оденьте на руки чистые полиэтиленовые пакеты или полиэтиленовые перчатки, возьмите достаточное количество снега и поместите в банку.