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基于温度传感器的结构与性质探究实验

作者：马晓雯 鲜 华

来源：《中国教育技术装备》2009年第29期

物质微观结构的变化必然伴随着能量释放或吸收,宏观体现在温度的改变上。但是有时候温度的微小改变单靠触摸感觉是不够的,用温度计检测难免不精确而且实时性不佳。基于数字化实验室的温度传感器可以帮助人们即时地了解物质变化时的温度改变,更全面地认识微观变化,达到化学知识的三重表征。

1 I2和不同溶剂之间的作用

碘在非极性、弱极性溶剂中的溶解度大于它在水中的溶解度,它们的溶液呈现紫色、棕褐色等不同的颜色(表1)。实验证明:形成褐色溶液是溶剂分子以其一对电子和I-I配位。常见的醇、酮等均能提供电子对和I-I配位,所以它们的溶液显褐色。若溶剂提供电子对的能力更强,则溶液颜色向浅黄色过渡(如在水中的颜色);若提供电子对的能力不强,则溶液呈紫色。由于溶剂的电子对和碘配位,所以在碘与之结合较强的溶剂中溶解度稍大些,同时很容易想象褐色溶液中的碘较紫色溶液中的碘更为活泼。

1.1 实验目的使用温度传感器感测体系温度的瞬时和连续变化情况;探究温度对I2溶解于不同溶剂的影响。

1.2 实验仪器与药品仪器:温度传感器、磁子搅拌器、100 mL烧杯、天平、10 mL量筒。药品:I2、三氯甲烷、乙醇、四氯甲烷。

1.3 实验过程实验1:在装有10 mL CHCl3 和0.2 g I2(约0.000 79 mol)的100 mL烧杯中加入10 mL C2H5OH,用磁子搅拌器充分搅拌,观察溶液颜色变化,并用温度传感器记录溶液温度的变化情况(图1)。实验2:在装有10 mL CCl4和0.2g I2(约0.000 79 mol)的100 mL烧杯中加入10 mL C2H5OH,用磁子搅拌器充分搅拌,观察溶液颜色变化,并用温度传感器记录溶液温度的变化情况(图2)。

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1.4 实验数据见表2

1.5 实验小结往I2—CHCl3和I2—CHCl4的溶液中加C2H5OH,溶液的颜色由紫色向紫红色、褐色、棕色转变。实验结果表明,C2H5OH和I2的结合力强于CHCl3和I2,C2H5OH和I2

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发生明显的配位作用,所以在滴加搅拌后,温度上升较多;而C2H5OH和I2的结合力与CCl4和I2的结合力相差无几,混合时放热较少。

2 物质混合放热

2.1 实验目的使用温度传感器感测体系温度的瞬时和连续变化情况;探究结构对物质混合时吸放热量的影响。