利用安卓智能手机探究浓度对化学平衡的影响

李$嘉#!
五爱高级中学$上海$.
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"摘要$利用安卓智能手机的0aX7传感器并配合安卓手机软件041f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">45L5:U来获取不同编号试管中OD041f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4'5'值并将相应数据导入到智能手机的IE7X>>;D中处理后得到相应的色差值通过比较色差值大小来探究浓度对化学平衡的影响取得了良好的效果关键词$智能手机$化学平衡$色差值$浓度!
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$"#$"$$&@$$问题的提出在上科版高中化学一年级第二学期的教材影响化学平衡的章节中#浓度对化学平衡的影响所采用的实验方法是,用等体积$%$"941f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4>;D软件进行数据处理分析&在中国药典中有规定采用色差计法将注射药剂的颜色量化#以此来判断注射药剂的浓度范围和纯度的方法$!
%&因此考虑利用安卓智能手机的0aX7传感器并借助于安卓智能手机软件041f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">45L5:U来获取有色溶液的3'#41f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4'#5'值#并将相关数据导入智能手机IE7X>>;D软件中进行数据处理来计算出不同有色溶液的色差值#通过分析色差值的变化来探究浓度对化学平衡的影响&为此设计了以下实验方案&&$实验设计&%$$实验的原理通常色差是指.
个颜色在颜色知觉上的差异#包括明度差*彩度差和色相差!
个方面$'%&色差值则是表示.
个颜色之间的差别大小#可用#%表示&色差的评估问题一直是颜色科学领域内和实际生活中一个重要问题#客观地测量或评价.
个给定色样之间的色差#长期以来被认为是工业界非常困难而又迫切的问题&而且理想的色差公式的计算结果与目测应有良好的一致性#可真正使用近似统一的色差宽容度用于质量控制&因此#在基础色度学的基础上推导出一种色差公式和对应的色度空间#使得计算的色度值与目测结果较为均匀一致$#%&常用的色度空间是0b8BJ^色空间#它是利用3'#41f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4'#5'!
个不同的坐标轴#指示颜色在几何坐标图中的位置及代号$/%&而B:U色彩模型是由亮度3'及有关色彩的41f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4'和5'!
个要素组成#其中3'表示亮度#41f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4'表示从洋红色至绿色的范围#5'表示从黄色至蓝色的范围&因此.
个不同色彩的样品都按3'#41f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4'#5'来标定颜色#则.
者之间的色差值#%可以用以下公式计算,+#/+.
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+112,--333%+,(-%41f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">456"#通信联系人#8)9:;41f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4R+Q!
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$$因此计算色差值#%时#可以设定任一试样为标准样#就可计算出不同试样与标准样之间的色差值#%&通常来说有色溶液的浓度越大则颜色越深#因此可以通过计算不同浓度有色溶液与样品之间的色差值来更加直观化地分析化学平衡移动的方向&智能手机0aX7传感器的作用就是把传到它上面的不同强度的光线进行光电转换#转换成电压信息最终生成我们想要的数字图片&随着现代科技的高速发展#智能手机的0aX7传感器普遍拥有&$$万以上的成像像素以及较高灵敏度*较短曝光时间#成像质量不亚于专业照相机&041f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">45L5:U是一款利用手机摄像头来实时获得色彩参数的智能手机软件#可以配合手机0aX7传感器精确获取有色溶液的3'#41f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4'#5'值&智能手机的IE7X>)>;D软件可以方便地查看*创建和编辑各种常用I41f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">45T*8,D41f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4'#5'转化为色差值&&%&$实验用品实验药品,蒸馏水*OD041f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4>;D软件新建8,D41f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4'5'#%.
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&卷第*期液颜色更深#即平衡向右移动&而加入"%$941f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4'#5'值是否呈线性关系则需要更进一步深入探究&此外发现色差值还可以便捷地应用于判断未知溶液的2S范围#传统的2S试纸对于2S在!
"*和&"".
的溶液2S的判断是非常不准确的#尝试了使用紫甘蓝提取液作为指示剂#分别加入到2S为"""'的溶液中#并以2S为*的溶液为样品可获得2S""*和2S*""'的色差值范围#以此为依据可以方便判断未知溶液的2S范围&同样也可以应用于不同的强酸弱碱盐溶液和强碱弱酸盐溶液之间2S的比较&>$实验的特色!
""实验巧妙利用了智能手机0aX7传感器和智能手机软件041f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">45L5:U来获取不同浓度有色溶液的3'#41f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">4'#5'值#运用智能手机的IE7X>)>;D软件来处理相关数据获得色差值#通过比较不同有色溶液的色差值来判断溶液化学平衡的方向#且实验的效果比传统依靠目视比色的方法更加直观化*形象化#用数据来分析处理问题&!
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"整个实验所需的设备简便#且无需复杂的化学试剂#实验数据的处理完全依靠智能手机软件#更为便捷#整个实验用时只需#9;N左右#很适合教师在课堂上进行学生分组实验&!
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"随着科技的发展#安卓智能手机不仅普及率较高而且搭载的0aX7传感器精度普遍较高#基本都配置有&$$万像素以上的0aX7传感器#使用不同品牌的智能手机之后#发现一般智能手机都能有效识别"g"$G'941f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">456"(注!
本文中所用到的041f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">45L5:U和IE7X>)>;D安卓软件皆可以在酷市场+112!
))333%41f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">441f20;BACKGROUND-COLOR:#4ae2f7">49)中下载*参$考$文$献$"%$高级中学课本,化学高中一年级第二学期!
试用本"H上海,上海科学技术出版社#.
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%$张洪润#张亚凡H传感技术与应用教程H北京,清华大学出版社#.
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%$王国兰#寇晋萍#余立#等H中国药品标准#.
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$'%$董振礼#郑宝海#轷桂芬H测色及电子计算机配色H北京,中国纺织出版社#"@@/$#%$师萱#陈娅#符宜谊#等H食品工业科技#.
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