PhET酸碱溶液模拟怎么操作_PhET酸碱中和实验使用教程【详解】

云杰君_6094

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2026-04-23

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原创

phet酸碱实验操作包括:一、访问官网搜索并运行“acid-base solutions”;二、切换“初学者”或“图解”模式调节溶液类型与浓度;三、混合酸碱观察中和反应;四、在“滴定”模式下模拟滴定并添加指示剂;五、通过设置调整温度探究kw与中性ph变化。

phet酸碱溶液模拟怎么操作_phet酸碱中和实验使用教程【详解】

如果您希望在PhET平台上开展酸碱溶液相关模拟实验,但对操作流程不熟悉,则可能是由于未掌握界面交互逻辑或参数设置要点。以下是完成PhET酸碱中和实验的详细操作步骤:

一、进入PhET酸碱溶液模拟页面

该步骤旨在定位并加载正确的仿真程序,确保后续所有操作基于官方认证的“Acid-Base Solutions”模拟环境。该模拟由科罗拉多大学开发,支持实时pH值变化可视化、离子浓度动态显示及溶液稀释/混合功能。

1、打开浏览器,访问官网 https://phet.colorado.edu/zh_CN/。

2、在首页搜索框中输入关键词 “酸碱溶液” 或英文 “Acid-Base Solutions”。

3、在搜索结果中点击标题为 “酸碱溶液” 的蓝色链接,进入该模拟程序主页。

4、点击绿色 “运行” 按钮(无需下载或安装),等待WebGL加载完成,进入主界面。

二、切换至“初学者”或“图解”模式

该步骤用于匹配不同认知水平的学习者,降低初始操作门槛。“初学者”模式隐藏复杂参数,仅保留浓度滑块与pH读数;“图解”模式则同步显示分子、离子分布及水解离平衡,适合深入理解电离机制。

1、启动模拟后,默认处于 “初学者” 标签页,若需查看微观过程,请点击顶部标签栏中的 “图解”。

2、在“图解”视图中,左侧控制区可分别选择 强酸、弱酸、强碱、弱碱 四类溶液类型。

3、拖动下方 “浓度”滑块 调节溶质初始浓度(范围0.001 M 至 1.00 M)。

4、观察右侧可视化区域:红色圆点代表H⁺,蓝色圆点代表OH⁻,灰色圆点代表未电离分子,实时数量随浓度与强度动态变化。

三、执行酸碱中和反应模拟

该步骤通过混合两种溶液触发中和反应,并借助pH曲线与离子浓度图验证反应进程。系统自动计算H⁺与OH⁻结合生成水的速率,体现化学计量关系。

1、在“图解”模式下,点击左上角 “添加溶液” 按钮,选择一种酸溶液(如HCl),设置浓度为0.10 M,体积为0.5 L。

2、再次点击 “添加溶液”,选择一种碱溶液(如NaOH),设置浓度为0.10 M,体积为0.5 L。

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3、点击界面中央的 “混合”按钮,系统将自动合并两份溶液并开始反应动画。

4、观察底部 pH计读数跳变至7.00,同时H⁺与OH⁻粒子迅速减少,H₂O粒子明显增多,证实中和完成。

四、使用“滴定”功能模拟标准酸碱滴定过程

该步骤复现真实实验室滴定操作,支持手动控制滴加体积、记录pH变化、绘制滴定曲线,并可切换不同指示剂观察颜色突变点。

1、点击顶部标签栏切换至 “滴定” 模式。

2、在左侧设置 待测液为醋酸(CH₃COOH),浓度0.10 M,体积20.00 mL。

3、在右侧设置 滴定剂为NaOH,浓度0.10 M,点击“开始滴定”按钮。

4、使用滑块逐次增加NaOH体积(如每次加0.5 mL),每添加一次,观察右侧实时更新的 pH值与滴定曲线坐标点。

5、当pH跃升至8.7左右时,点击“添加指示剂”按钮,选择 酚酞,可见溶液由无色变为粉红,对应终点判断。

五、调整水的离子积与温度参数

该步骤用于探究温度对Kw及中性pH的影响,突破常温25℃限制,帮助理解热力学条件对酸碱平衡的调控作用。

1、在任意模式下,点击右下角齿轮图标打开 “设置”面板。

2、找到 “温度”滑块,将其从25℃拖动至50℃,观察Kw数值由1.0×10⁻¹⁴升至5.5×10⁻¹⁴。

3、注意此时中性溶液的pH不再为7.00,而是自动更新为 6.63,反映[H⁺]=[OH⁻]的新平衡点。

4、返回“初学者”模式,重新配置纯水,验证pH读数是否同步显示为6.63。

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