用pH数字传感器测定生活中常见溶液pH值学习任务单--2025-2026学年九年级化学人教版（2024）下册

用pH数字传感器测定生活中常见溶液pH值 任 务 单 小组：________ 姓名：________ 、________ 日期：________ 一、任务目标 1.掌握pH数字传感器（含数据采集器、电脑终端）的正确使用方法，包括校准、样品测定、数据读取与记录等关键操作。 2.运用pH数字传感器测定生活中常见溶液（如饮品、调味品、清洁用品等）的pH值，判断溶液的酸碱性强弱，建立溶液酸碱性与生活应用的关联认知。 3.对比pH数字传感器与传统pH试纸的测定差异，分析数字化实验仪器的优势，提升实验操作和数据处理能力。 4.规范实验操作流程，增强实验安全和环保意识，培养严谨的科学态度和小组合作探究能力。 二、实验器材与试剂 实验器材：pH数字传感器、数据采集器、电脑（安装对应数据采集软件）、烧杯（50mL，6-8个）、玻璃棒（若干）、量筒（10mL）、胶头滴管、洗瓶（盛蒸馏水）、滤纸、试管架、废液缸、标签纸。 实验试剂：生活中常见溶液（如白醋、柠檬汁、矿泉水、可乐、肥皂水、洗洁精溶液、厨房清洁剂、生理盐水等，每种溶液提前编号并贴标签）、标准缓冲溶液（pH=4.00、pH=6.86、pH=9.18，用于传感器校准）。 三、知识铺垫 1.pH是表示溶液________的指标，取值范围通常为________；pH<7时溶液呈________性，pH越小酸性越________；pH>7时呈________性，pH越大碱性越________；pH=7时呈________性。 2.pH数字传感器使用前需进行________，目的是确保测定结果的准确性， 3.测定不同溶液pH值时，需对传感器探头进行________和________处理，防止溶液交叉污染导致测定误差。 四、实验探究过程 （一）实验猜想 结合生活经验和溶液性质，对下列生活中常见溶液的酸碱性提出猜想： 溶液名称 猜想酸碱性（酸性/中性/碱性） 猜想pH范围（如1-3、7、11-13等） 白醋 柠檬汁 矿泉水 可乐 肥皂水 洗洁精溶液 厨房清洁剂 生理盐水 （二）实验方案设计 本实验采用“校准-测定-清洗-对比”的流程，通过pH数字传感器测定生活中常见溶液的pH值，同时用pH试纸进行平行测定，对比两种方法的差异。具体方案如下： 实验环节 操作步骤要点 注意事项 仪器校准 1. 连接pH数字传感器、数据采集器和电脑，打开数据采集软件；2. 用洗瓶将传感器探头冲洗干净，用滤纸吸干表面水分；3. 依次将探头浸入pH=6.86、pH=4.00（或pH=9.18，根据待测溶液酸碱性选择）的标准缓冲溶液中，待软件显示数值稳定后，完成对应点的校准；4. 校准完成后，再次冲洗探头并吸干。 校准顺序建议先中性（pH=6.86），再酸性或碱性；缓冲溶液需现配现用，避免变质影响校准精度。 溶液pH测定（传感器法） 1. 用量筒量取10mL待测溶液，倒入编号对应的50mL烧杯中；2. 将校准后的传感器探头浸入溶液中（探头完全浸没，不接触烧杯壁和底部）；3. 观察电脑软件上的pH数值，待数值稳定后（变化幅度≤0.02pH/s），记录测定结果；4. 取出探头，用洗瓶冲洗干净，滤纸吸干后，进行下一种溶液的测定。 测定顺序建议从酸性→中性→碱性，减少探头残留对后续测定的影响；若溶液有沉淀，需静置后取上层清液测定。 平行测定（pH试纸法） 1. 取与传感器测定相同的待测溶液，分别滴加1滴在pH试纸上；2. 待试纸颜色稳定后，与标准比色卡对比，读出pH值（精确到整数）；3. 记录每种溶液的试纸测定结果，与传感器测定结果对比。 pH试纸不可直接伸入溶液中；每次测定后更换新的试纸，避免交叉污染。 实验收尾 1. 所有溶液测定完成后，将传感器探头用蒸馏水彻底冲洗干净，吸干水分后妥善存放；2. 清洗烧杯、玻璃棒等器材，将废液倒入废液缸，整理实验台。 传感器探头需避免碰撞、暴晒，长期不用时需按说明书要求浸泡在保护液中。 安全提示：厨房清洁剂、洗洁精溶液等可能具有刺激性，避免接触皮肤和眼睛；若不慎接触，立即用大量蒸馏水冲洗；实验后及时洗手，废液需分类倒入指定废液缸。 （三）实验操作与数据记录 1. 实验前检查：确认传感器连接正常、软件运行稳定、标准缓冲溶液在有效期内、待测溶液标签清晰。 2. 实验数据记录表格： 溶液编号 溶液名称 传感器测定pH值（精确到0.01） pH试纸测定pH值（整数） 测定差值（传感器-试纸） 酸碱性判断（酸性/中性/碱性） 与猜想是否一致 备注（如溶液状态、是否有异常现象） 1 白醋 2 柠檬汁 3 矿泉水 4 可乐 5 肥皂水 6 洗洁精溶液 7 厨房清洁剂 8 生理盐水 3. 特殊现象记录：若出现传感器数值波动过大、试纸颜色对比不明显等现象，需详细记录：________ （四）实验结论与分析 1.生活中常见溶液的酸碱性规律： 酸性溶液：________（列举测定的酸性溶液），其pH值范围为________，这类溶液通常具有________（如酸味）等特征。 2.中性溶液：________（列举测定的中性溶液），其pH值约为________，如生理盐水呈中性，适合人体生理环境。 碱性溶液：________（列举测定的碱性溶液），其pH值范围为________，这类溶液常用于________（如清洁、去油污）等场景。 五、反思与拓展 （一）实验反思 1.本次实验中，哪些操作可能导致测定误差？（如传感器校准、探头清洗、溶液取样等）请提出改进措施：________ 2.若测定的可乐pH值偏低（酸性较强），结合可乐成分（含碳酸、磷酸等），分析其呈酸性的原因：________ 3.实验中选择的生活溶液是否具有代表性？若要进一步完善实验，还可选择哪些溶液进行测定？________ （二）拓展思考 1.生活中，如何利用溶液的酸碱性知识解决实际问题？请举例说明（如用白醋除水垢、用肥皂水区分硬水软水）：________ 2.人体体液（如血液、唾液）的pH值维持在特定范围（血液pH7.35-7.45），若pH值异常会影响健康。请查阅资料，说明人体如何调节体液pH值的稳定：________ 3.若要探究“温度对溶液pH值的影响”，请设计简单的实验方案（写出实验变量、控制条件和主要步骤）：________ 六、小组评价 评价维度 优秀（5分） 良好（3分） 待改进（1分） 小组得分 仪器操作规范性 传感器校准、连接、测定操作规范，探头维护得当，无仪器损坏 主要操作正确，校准和测定流程完整，仪器使用无明显错误 仪器操作错误较多，校准不规范，探头维护不当 数据记录与分析 数据记录完整、准确，差异分析深入，能结合生活实际解读结果 数据记录基本完整，差异分析较清晰，能解释主要实验结果 数据缺失或错误较多，无法进行有效差异分析 结论与反思深度 结论严谨且贴合数据，反思全面，拓展思考有创新性和实用性 结论基本正确，反思较完整，拓展思考符合要求 结论错误或与数据矛盾，反思简略，无拓展思考 小组协作性 分工明确（如校准、测定、记录），配合默契，能共同解决实验问题 有合理分工，能配合完成实验，遇到问题需指导解决 分工混乱，协作不畅，实验进度滞后 总分 学科网（北京）股份有限公司 $