大学化学 >> 2026, Vol. 41 >> Issue (1): 382-393.doi: 10.12461/PKU.DXHX202506008
所属专题: 化学实验数字化设计竞赛获奖作品
陈佳琪1,2, 陈良1, 魏晓翠1, 王延凯1, 常雅惠1, 姬兴昊1, 杨皓宇1, 孙玥1,2, 王雅文1, 史秀锋1, 吴旭1
Jiaqi Chen1,2, Liang Chen1, Xiaocui Wei1, Yankai Wang1, Yahui Chang1, Xinghao Ji1, Haoyu Yang1, Yue Sun1,2, Yawen Wang1, Xiufeng Shi1, Xu Wu1
摘要: 配位滴定是分析化学实验重要的教学单元,广泛应用于金属离子的定量分析中。其中,EDTA作为最常用的滴定剂,pKa分布特性使其能够通过pH调控实现选择性滴定,这一特性在经典教学实验中得到充分体现。市售食品自热包的主要活性组分(CaO与金属Al)构成钙-铝双元体系,通过设计分步滴定方案,可在同一实验中实现两种特征pH条件下(碱性/酸性介质)的配位滴定技术训练,具有较强的实验教学代表性,且有一定的趣味性。本项目以自热包成分测定为例,针对传统实验教学中遇到的问题,设计数字化实验学习系统。该系统在“以学生为中心”的教学理念指导下,将数字化技术与传统滴定实验全过程融合,实现方案设计可行性的实时反馈、滴定过程操作与监测的自动化控制、滴定数据的实时采集与智能分析,以及学生实验全过程的实时考评。此举有效夯实了学生的实验技能,强化了逻辑思维能力、分析判断与解决问题的能力,显著提升了实验教学的实效性。