無線pH感應器教學應用

化學溶液的pH量測

• 目的:分析各種化學溶液的pH值，以鑑定酸鹼性
• 方法:準備各種不同的化學藥品，分別量測其酸鹼性，也可以透過改變濃度，量測pH值的變化
• 延伸思考:
  • pH與H⁺濃度關係是什麼?藥品的pH的大小，代表什麼含意?
  • 化學藥品的濃度改變後對pH有什麼影響?不同的藥品稀釋後pH的變化會不會相同?
• 參考影片

酸鹼化學反應

• 目的:觀察化學反應前後pH所產生的變化
• 方法:使用滴定的方式，觀察酸性溶液與鹼性溶液相互反應時，pH的變化，並可以繪出pH的滴定曲線(可以同時量測溫度變化)
• 延伸思考:
  • 要如何判定滴定終點?達到滴定終點時溶液一定呈現中性嗎?
  • 酸鹼反應時參與的離子有哪些?不同的酸鹼反應參與的離子會相同嗎?
• 參考影片

擴散作用

• 目的:藉由透析袋模擬生物細胞膜，觀察物質的擴散速率
• 方法:在透析袋內裝入酸性溶液，搭配透析袋外側的pH量測，觀察pH的變化以分析擴散速率
• 延伸思考
  • 有哪些因素影響到擴散速率?在實驗中要如何提升擴散速率?如果將透析袋內的酸性溶液進行稀釋，則擴散速率如何變化?
  • 為什麼透析袋可以簡單模擬生物細胞膜?比較透析袋與真實細胞膜的異同處
• 參考影片

緩衝溶液的功能

• 目的:觀察緩衝溶液抵抗外在pH變化的能力
• 方法:比較各種溶液(水、蘇打水…)加入酸性溶液後，pH的變化程度，以評估溶液的緩衝能力
• 延伸思考
  • 比較水與蘇打水，兩者的pH變化有什麼差異性?代表什麼意義?
  • 緩衝溶液的基本組成是什麼?蘇打水屬於緩衝溶液嗎?
  • 為什麼緩衝溶液在人體內很重要?緩衝溶液如何幫助人體內恆定 pH?

CO₂溶解量

• 目的:透過pH的量測，觀察CO₂在水中的溶解量
• 方法:使用吸管在水中吹氣，觀察水中的pH變化，以評估CO₂的溶解量
• 延伸思考
  • CO₂溶在水中產生的化學反應是什麼?為什麼可以透過pH的變化觀察CO₂在水中的溶解量
  • 有哪些因素影響到CO₂在水中的溶解量?本實驗中要如何提升CO₂的溶解量?
• 參考影片

環境水質分析

• 目的:檢測水質的酸鹼度
• 方法:搭配導電度、濁度與溶氧量的量測，檢測水質的好與壞
• 延伸思考:
  • 一般的飲用水pH範圍是多少?過高或過低對人體或環境有什麼影響
  • 探討水質的pH與導電度、溶氧量之間的關聯性