利用手持技术探究加热过程中石棉网上表面的温度

利用手持技术实时精确测量加热中石棉网上表面不同位置的温度，采用独立样本t检验比较石棉网上表面无铁丝点和有铁丝点间的温度差异与温差差异，通过回归分析探究石棉网上表面温度与其主要影响因素间的关系。研究表明：同等条件下加热中的石棉网上表面无铁丝点与有铁丝点存在显著温度差异，而无铁丝点间的单位距离温差与有铁丝点间的单位距离温差无显著差异；石棉网升温阶段上表面温度与时间、位置的关系可拟合为二元一次线性方程，恒温阶段上表面温度与位置的关系可拟合为一元三次曲线方程；石棉网上表面温度从中心向边缘小幅递减，均匀分布，最大温差小于玻璃仪器的耐热骤变温差。研究结果为化学教育实践中科学使用石棉网以及化学实验教材的编写提供参考依据。     

手持技术数字化实验支持下的“盖斯定律”认知*

在“多重转化、比较建构”认知模型指导下,利用手持技术数字化实验和改进装置,在中学化学教材中“中和热的测定”实验的基础上进行拓展设计,用温度传感器测量3个变化过程的反应热:强碱固体溶解于水、强碱固体与稀盐酸反应以及强碱溶液与稀盐酸反应,并基于“四重表征”理论进行分析,实现对“盖斯定律”的验证,促进对“盖斯定律”的内涵认知。克服了操作烦琐、可视性不佳、实验误差大等问题,有助于在教学中渗透化学核心素养。本研究是对教材内容的补充和拓展,为教师进行“盖斯定律”教学实践提供一定参考。     

基于数字化手持技术的混凝剂净水效果比较及净水机理研究*

利用数字化手持技术比较混凝剂净水效果和研究净水机理,即通过色度计和pH传感器从混凝剂投入量、净水速率、pH适应范围以及腐蚀性等4个方面对比3种混凝剂的净水效果。研究结论显示:聚合硫酸铁(PFS)的净水效果优于硫酸铁和明矾;明矾的最佳投入量约为125 mg/L,硫酸铁以及PFS的最佳投入量均约为75 mg/L。依据四重表征教学模式对净水过程的pH变化曲线进行分析,得出混凝剂净水的一般机理。     

利用手持技术探究建筑火灾逃生策略的合理性——测量氧气含量、二氧化碳浓度和温度的变化

以“蜡烛在亚克力容器中的燃烧”作为建筑火灾逃生通道模拟系统,利用手持技术实时测量亚克力容器内不同高度的氧气含量、二氧化碳浓度、温度的变化,并呈现直观可视的曲线图像。通过对几种表征曲线所负载信息的深入分析,有效解释了建筑火灾发生时关键逃生策略的合理性,深化中小学阶段学生对“燃烧与灭火”相关知识的理解,并有助于提高学生的消防意识及逃生技能。     

火焰各焰层划分方法研究——基于文献综述与数字化实验探究视角

火焰内焰、外焰和焰心的划分是人教版初三化学中的内容，但一直以来对于火焰的划分没有明确统一的标准。由此采用文献研究法与实验探究法总结了几种火焰划分的方法，分别为肉眼观察法、定性探究法、定量探究法（即手持仪器接触式测温法与非接触式比色测温法）以及光谱分析法，旨在丰富火焰焰层划分的研究内容，为科学、有效地进行火焰探究性实验提供参考。