数字化实验越来越常见了，将化学的物理量转变成数字信号，通过探针连接到电脑，转变成电信号，在显示器上显示，分析这些曲线图背后的意义，是非常有趣的事情。

拿最近的作业题中的两道数字化实验为例，我们来探讨一下。

1气密性检测

例1.用推拉注射器活塞的方法检查甲图装置的气衡性，并用传感器测量锥形瓶内压强的变化，图像记录如乙图所示。则下列说法不正确的是

A．0~20s时，瓶内压强减少

B．20s后压强不再变化说明气密性良好

C．由0~20s的图像可知，该同学的操作是向外拉注射器活塞

D．由20~80s的图像可知，该同学移动注射器活塞后，立刻松手

气密性，在什么地方可以体现呢？第一，橡胶塞和锥形瓶的瓶口的紧贴处，第二，注射器针管和橡胶塞的紧贴处，第三，注射器本身的活塞和针筒的紧贴处。

右图建立的是平面直角坐标系，横坐标是时间，纵坐标是压强传感器投影在电脑屏幕上的信号。从图中可以看出，起始时，压强是标准大气压，也就是和外界大气压相同，从0s到20s，压强持续减小到80kPa左右，压强p等于压力F除以受力面积S，p=F/S，气体分子的动能没变，压力不变，只有受力面积变大，压强就会减小，也就是空间变大，所以，这里的操作应该是将注射器的活塞往外面拉。

如果拉住注射器的活塞不动，密闭空间里面的气体，体积不变，受力面积也不变，压力不变，自然压强也不变。

如果松开手呢？假如气密性很好，则松手后，由于密闭空间里面的压强小，大气压就会把活塞压进去，恢复到拉伸之前的位置，压强也会跟着增大，直到达到100kPa。如果气密性不好，漏气了，可能注射器活塞会往下移动，同时压强迅速增大，注射器活塞不一定移动到原来的位置，就会升高到100kPa。

2密闭空间中的白磷燃烧实验

例2.某课题组通过数字化实验对白磷燃烧的温度变化及影响因素进行探究。将5g白磷加入试管中并将试管置于60℃热水中，t3时，推注H2O2溶液，实验装置及数据曲线如图。下列说法不正确的是

A．实验前应检查装置气密性

B．t4时温度大于t2说明氧气浓度越大，燃烧越剧烈

C．t3~t4对应温度升高说明过氧化氢分解放热

D．气球的作用是调节气压和防止生成的P2O5污染空气

我们看这个实验的设计，在密闭空间中，有两支用橡皮管连接的具支试管。左侧的一支具支试管上装了一个气球，温度传感器连接在电脑上显示温度变化，试管底部放了少量的白磷。后边的具支试管底部放了少量的二氧化锰粉末，注射器中盛装了少量过氧化氢溶液。

学生还需要储备的知识是：白磷的着火点是40℃；白磷燃烧和其他燃料燃烧一样，是放热反应；过氧化氢分解的反应是放热的反应。

密闭空间中进行的反应都需要检查装置的气密性，防止实验现象包括压强、温度检测的不准确。

我们来分析右边的温度-时间图像上曲线的每一个阶段的含义。

0~t1，由于试管本身是处于25℃环境下的，放进60℃的水浴中后，热水和试管内的环境进行热传递，此时尚未到达白磷的着火点。

t1~t2，这个阶段，温度达到了白磷的着火点，白磷和密闭空间中的氧气发生氧化反应，放出热量，生成白烟，即五氧化二磷。温度持续升高，甚至可能高于60摄氏度，因为生成的五氧化二磷为有腐蚀性的物质，要避免五氧化二磷逸散，左侧具支试管上的气球可以容纳部分五氧化二磷。

t2时刻，可能装置内的氧气浓度已经下降到不支持白磷继续被氧气氧化，反应停止。t2~t3这个时刻，是装置内的热量传递到装置外的空气中的过程，向外散热，温度略有下降。

t3时刻，将注射器中的过氧化氢溶液推进具支试管中，在二氧化锰的催化下，过氧化氢快速分解产生氧气，同时放出大量的热，产生的氧气又增大了装置内氧气的含量，氧气和剩余的白磷再次反应，同时放热。所以，t3~t4阶段装置内的温度急剧升高，可能是这两个放热反应发生叠加的效果。

t4时刻，也许氧气浓度下降，也许白磷消耗完毕，也许过氧化氢消耗殆尽，反应停止了，装置内的热量向外传递是这时候温度变化的主要原因。最终，随着装置内的温度恢复到室温，温度将不再发生大的变化。

同学们需要积累一些物理过程、化学反应的热量变化。这个实验中，白磷被氧气氧化的反应，和同学们之前学习的木炭、硫、铁、蜡烛和氧气反应一样，都是氧化反应，都是放热反应。而过氧化氢的分解反应，只有亲自做过实验，或者看过老师的演示实验，并亲手触摸过实验中的试管外壁，就很清楚该反应是放热的。

我们学校基本上课本上需要做的实验，都会安排，分组的分组，演示的演示，毕竟化学是以实验为基础的学科。

今天的笔记就先分享到这里，同学们还有什么疑惑，都可以告诉我，我再和大家继续探讨。