巧用感温卡的演示实验创意

张灵丽　黄丹　倪江红　钱吉　孙彬彬

摘要：在初中实验教学中，引进推广感温卡和温度传感器，从感温卡颜色的变化，从温度传感器显示温度变化曲线，让学生亲自触感到化学中的热量变化。

关键词：感温卡；温度传感器；实验；改进

文章编号：1008-0546（2017）06-0094-01 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.06.029

一、疑问和寻找

物质溶解或发生化学反应常都伴随着有热量的变化，呈现出吸热和放热现象。

关于温度的变化测定，在初中教学中，教师一般是通过演示实验告知学生，常用方法有：温度计测量、手触摸反应器外壁等。习题中常通过密闭容器内温度的变化，引起压强变化，通过观察液面变化推测温度变化。目前技术含量较高的方法是利用数字化实验中的温度传感器。但这些方法在实际操作中，都存在着问题：1、温度计测量法，其实是演示实验的教师在自说自演自看，台下的学生无法看到具体数據。2、手触摸法，对热量变化比较大的适用，但热量变化不明显的，即使敏感的手有感觉，一个演示实验，有幸能摸摸容器壁的同学也只是坐在讲台附近的同学。3、温度传感器，精准度高，曲线变化明显，从定性走向定量，但就实情来看，目前只有经济条件好的少数学校有配备，配备了的学校也常常在公开课上才用一用。针对以上实情实况，我们一直在想，我们有酸碱指示剂、pH试纸，石蕊试纸等等，可以简单方便地测出溶液的酸碱性，我们能不能也找到一种温度指示剂，可以简单方便地测出温度的变化。网上热销的变色戒指、给宝宝洗澡的变色小鸭子给了我们启示，通过颜色的变化来反应温度的变化，于是，我在网络上搜集到一款“液晶变色卡”来显示温度的变化。并将其命名为温度变色卡或感温卡。

二、感温卡简介

如图所示，是其中一种规格的，目前厂家一共有6种规格。（厂家给我们四种规格的。）

感温卡测温精度最高可以达到0.5℃。测温范围为0℃到50℃。用温度传感器和感温卡同时测水温。感温卡显示的是14℃，温度传感器显示的是14.2℃。感温卡的原理是液晶显色，价格一片大约2.6元，一片可以反复使用2年左右，灵敏度很高。不论感温卡放在液体中，还是贴在容器外壁，温度相差很小，都可以显示出温度。这样可以有效地避免类似温度计伸入酸碱腐蚀液中，拿出时沾有腐蚀液的弊端。感温卡既可以用于教师演示实验，也可用于学生实验中，快速简单地感知温度的变化。具有操作简单、使用方便，现象明显，价格低廉，安全无害等优点。不过感温卡目前技术还不是很成熟，有待进一步提升精确度，期望达到一种效果，即使是色弱的学生也可以辨认出温度的变化，并延长使用期限。

三、实验案例

1. 氢氧化钠溶于水

一开始做这个实验的时候，我先是习惯性地向试管中加了一药匙氢氧化钠，加水约2mL，振荡试管，用温度计测温度的变化，发现温度从11℃升高到45℃，做完之后，发现实验不够精确，重做实验，用天平称2g氢氧化钠，量筒量2mL水，再次测温度，发现温度从11℃升高到35.8℃。我在实际课堂教学中，教师演示时用温度传感器，学生做实验的时候，用感温卡，双管齐下，师生共同亲身体验温度的变化。

如图4、图5所示：当天实验时水的初始温度，温度传感器和感温卡几乎一致。氢氧化钠溶于水后，感温卡和温度传感器测出的温度变化也基本一致。

2. 酒精和水混合实验

用50mL的容量瓶代替细长玻璃管做酒精和水混合实验，验证分子之间有空隙，同时，使用感温卡发现：温度从11℃升高到约16℃。

3. 硝酸铵溶于水

从温度传感器和感温卡看出：温度可以从14.5℃降低到约0.1℃，温度明显下降。

4. 镁带和稀盐酸（1：3）反应

从温度传感器和感温卡看出：温度可以从14.5℃升高到约35.2℃ ，温度明显升高。

5. 10%左右的过氧化氢溶液和二氧化锰混合

从温度传感器和感温卡看出：温度可以从14.5℃升高到约38.3℃ ，温度明显升高。

四、小结

使用感温卡时，因反应物的量、浓度不同，温度变化也各不相同，我们做了很多实验，以上只是呈现了部分。感温卡作为初中化学实验中利用新型材料的一种尝试，我们认为是比较成功的，感温卡与数字化实验中的温度传感器并用体现了初中化学实验生活化取材和高科技并行的理念，其最终目的还是为了让孩子们更生动活泼地学习和发展。