Презентация по химии "Цифровая лаборатория"

Слайд #1

г.Мурманск
МГОУ «Гимназия №10»
г. Мурманск , ул. Баумана 11, тел. 536153

Слайд #2

Использование
цифровой лаборатории
«АРХИМЕД 4.0»
на уроках химии
Соколова А.В.
МГОУ гимназия №10 г.Мурманск
2018

Слайд #3

«Разум человеческий владеет тремя ключами, открывающими все: цифрой, буквой, звуком».
Виктор Гюго.
 

Слайд #4

Цифровые лаборатории «Архимед»

Слайд #5

Цифровые лаборатории «Архимед»
Новое поколение школьных естественнонаучных лабораторий для проведения лабораторных работ, демонстраций, исследований в области физики, биологии и химии.
В отличие от предыдущих версий, основой лаборатории Архимед 4.0 является портативный специализированный регистратор данных USB Link – это мощный и, в то же время, очень маленький и простой интерфейс датчиков, который можно подключить к USB-порту любого компьютера

Слайд #6

Цели использования лаборатории «Архимед»:
-осуществлять новые подходы в обучении
-способствовать формированию у учеников навыка самостоятельного поиска, обработки и анализа информации, раскрытию творческого потенциала учащихся
-создание электронного ресурса, содержащего различные виды объектов (текстовые, анимированные модели, презентации).

Слайд #7

Преимущества использования цифровой лаборатории:
позволяют получать данные, недоступные в традиционных учебных экспериментах
дают возможность производить удобную обработку результатов
обладают мобильностью, что позволяет проводить исследования в «полевых условиях».

Слайд #8

Основные достоинства:

Подключение 'plug-n-play'
Высокая скорость регистрации данных - до 10 000 замеров в секунду
Возможность одновременной регистрации данных от 8 датчиков
Автоматическое определение датчиков
Питание от любого USB порта компьютера
Совместимость с программным обеспечением MultiLab

Слайд #9

Использование цифровой лаборатории:
Лабораторные работы
Исследования учащихся

Слайд #10

Состав цифровой лаборатории:

Цифровой микроскоп
Цифровые датчики

Слайд #11

Состав цифровой лаборатории:


Карманный персональный компьютер Palm
Измерительный интерфейс TriLink

Слайд #12

Слайд #13

Слайд #14

Экран MultiLab

Слайд #15

Слайд #16

Собирать данные и
отображать их в ходе эксперимента

Слайд #17

Различные способы отображения данных
В виде графиков
В виде таблиц
Индикаторный
Цифровой
Табло измерительных приборов

Слайд #18

Обрабатывать и анализировать данные с помощью
Мастера анализа
Произвольная
Линейное приближение

Слайд #19

Обрабатывать и анализировать данные с помощью
Мастера анализа
Статистика
Интеграл

Слайд #20

Импортировать / экспортировать данные текстового формата

Слайд #21

Вести журнал экспериментов

Слайд #22

Просматривать видеозаписи предварительно записанных экспериментов 

Слайд #23

Цифровые лаборатории «Архимед»






Датчик
нитрат-ионов
AC017A









Датчик мутности
(турбидиметр)DT095A
 







Датчик
температуры
DT025






Датчик калия
с электродом
АС 008A







Датчик
электропроводимости
DT035A





pH-метр DT016-A

Слайд #24

Датчик температуры DT025
 
Датчик температуры (0 °C – 1250 °C) это датчик, в котором в качестве чувствительного сенсора применяется термопара типа K с диапазоном измерения от 0 °C до 1200 °C. Это чрезвычайно чувствительный датчик, имеющий погрешность не более 2 % на всем диапазоне измерения.
Диапазон измерений 0–1250 °C

Слайд #25

pH-метр DT016-A

Прибор находится в пластиковом корпусе и снабжен электродом для измерения концентрации ионов Н+, а также системой температурной компенсации. Для осуществления температурной компенсации к регистратору следует подключить вместе с рН-метром датчик температуры.
 
Диапазон измерений 0–14 единиц pH

Слайд #26

Датчик электропроводимости DT035A

Датчик электропроводимости предназначен для измерения проводимости жидкостей и растворов. Этот датчик может быть использован в экспериментах по химии, биологии и науке об окружающей среде. 
Диапазон измерений 0–20 мСм

Слайд #27

Датчик мутности (турбидиметр) DT095A

Датчик мутности используется для измерения непрозрачности воды, что является важным показателем качества воды: чем больше непрозрачность, тем больше мутность.
Диапазон измерений от 0 до 200 НЕМ

Слайд #28

Датчик нитрат-ионов AC017A

Датчик нитрат-ионов (солей азотной кислоты) –
это тщательно изготовленная мембрана из ПВХ, ионоселективный электрод. Он измеряет нитратные ионы в водных растворах просто, быстро, экономично и точно. Его используют для проведения изучения качества воды.
Датчик измеряет концентрацию ионов в пределах от 1 М до 7х10−7 М или от 0,1 до 14 000 промилле.

Слайд #29

Датчик калия
с электродом AC008A
Датчик позволяет просто, быстро и точно определить концентрацию ионов калия в водных растворах в промилле (частиц на миллион, ч/млн). Используется при контроле качества воды. Диапазон концентраций, измеряемых при помощи ион-селективного калиевого электрода с ПВХ-мембраной, составляет от 1 M до 7x10–6 M, или от 90,04 до 39000 промилле (ч/млн).
 
Диапазон измерений:
1–7×10–6 M, или 90,04–39000 промилле (ч/млн)

Слайд #30

Колориметр
трехцветный DT185A
Для определения концентрации растворов путём анализа интенсивности их окраски. Он измеряет интенсивность монохроматического света, прошедшего сквозь раствор. В комплект поставки каждого колориметра входит набор из трёх светофильтров и пятнадцать кювет для оптических измерений.
 

Диапазон измерений: коэффициент пропускания света раствора 20–90%

Слайд #31

Документ-камера

Слайд #32

 
Документ-камера подключается непосредственно к устройству отображения. Таким устройством может быть проектор, телевизор или монитор, а также видеомагнитофон при записи видеосюжетов. Это самый простой способ использования. Достаточно иметь в классе одно из указанных устройств отображения информации и соответствующий кабель для того, чтобы включить документ камеру в процесс обучения.

Документ-камера
Это цифровое устройство нового поколения. Оно состоит из видеокамеры и цифрового блока управления

Слайд #33

На столе учителя в поле зрения видеокамеры помещается фотография, рисунок или какой-нибудь небольшой прибор и на экране проектора, телевизора или монитора получается увеличенное изображение объекта.

Слайд #34

Изучение строения пламени свечи

Слайд #35

Изучение строения пламени свечи

Слайд #36

Изучение строения пламени свечи

Слайд #37

Изучение среды водных растворов
а) Определение реакции среды с помощью растворов индикаторов
б) Определение реакции среды с помощью универсальной индикаторной бумаги (УИБ).
в)определение среды растворов с использованием специального прибора pH-метра .

Слайд #38

Определение реакции среды с помощью растворов индикаторов
Для грубой оценки реакции среды широко используются кислотно-основные индикаторы – органические вещества-красители, цвет которых зависит от рН среды. Наиболее известные: лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый.

Слайд #39

Индикаторы способны существовать в двух по-разному окрашенных формах – либо в кислотной, либо в основной. Изменение цвета каждого индикатора происходит в своем интервале кислотности (1-2 единицы)

Слайд #40

Слайд #41

Определение реакции среды с помощью УИБ
Для расширения рабочего интервала измерения рН используют универсальный индикатор, представляющий собой смесь из нескольких индикаторов. УИБ последовательно меняет цвет при переходе из кислой области в щелочную.
Определение рН индикаторным методом затруднено для мутных и окрашенных растворов.

Слайд #42

Эталонная шкала для рН

сильно-
кислая


слабо-
кислая
нейтральная
слабо-
щелочная
сильно-
щелочная

Слайд #43

Слайд #44

Определение среды
с помощью рН-метра
Позволяет измерить рН в более широком диапазоне и более точно (до 0,01единицы рН). Способ отличается удобством и высокой точностью даже в непрозрачных и цветных растворах.

Слайд #45

pH-метр DT016-A

Прибор находится в пластиковом корпусе и снабжен электродом для измерения концентрации ионов Н+, а также системой температурной компенсации. Для осуществления температурной компенсации к регистратору следует подключить вместе с рН-метром датчик температуры.
 
Диапазон измерений 0–14 единиц pH

Слайд #46

pH-метр DT016-A

Слайд #47

pH-метр DT016-A

Слайд #48

Аналитический метод
Кислотно-основное титрование
Также дает точные результаты определения кислотности растворов. Раствор известной концентрации (титрант) по каплям добавляется к исследуемому раствору. При их смешивании происходит реакция. Точка эквивалентности – момент, когда титранта точно хватает, чтобы полностью завершить реакцию, -- фиксируется с помощью индикатора. Далее, зная концентрацию и объем добавленного раствора титранта, вычисляется кислотность раствора.

Слайд #49

Кислотно-основное титрование

Слайд #50

Кислотно-основное титрование

Слайд #51

Кислотно-основное титрование

Слайд #52

Слайд #53

Слайд #54

Использование цифровой лаборатории "Архимед»

Слайд #55

Ученические проекты
«Измерение калорийности пищи»,
«Зависимость скорости реакций от температуры»,
«Изучение эндотермических реакций»,
«Влияние примесей на температуру замерзания»
«Процесс скисания молока»
«Спиртовое брожение в дрожжах»



,