電解質(zhì)溶液導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

譚建紅，鄧雅莉

（長(zhǎng)江師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，重慶 涪陵 408100）

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征。實(shí)驗(yàn)教學(xué)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好和興趣；實(shí)驗(yàn)教學(xué)促使學(xué)生有效地理解知識(shí)和掌握知識(shí)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生在諸多方面的能力，全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)能教會(huì)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法。

全日制普通高中化學(xué)人教版第一冊(cè)第一章第二節(jié)離子反應(yīng)中的實(shí)驗(yàn)（1-1）“比較電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力”屬于化學(xué)“保留節(jié)目”。它涉及到溶液的導(dǎo)電性，這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生正確理解電解質(zhì)、非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的概念具有十分重要的作用。但是，許多老師不愿意演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)，主要是由于弱電解質(zhì)電離程度很小，溶液中的離子數(shù)目少、濃度低，用實(shí)驗(yàn)難以驗(yàn)證如氨水、稀醋酸等弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性。在課堂上往往會(huì)出現(xiàn)插入氨水、稀醋酸的電極上的燈泡不發(fā)光或發(fā)光很不明顯的情況，于是學(xué)生產(chǎn)生疑問，教師還必須進(jìn)一步解釋說明，影響了教學(xué)效果。有的教師直接使用220V電源、低壓燈泡，雖然能夠單獨(dú)演示氨水、稀醋酸溶液的導(dǎo)電性，但存在較大的安全隱患。另外，采用高電壓難以演示強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，會(huì)出現(xiàn)插入強(qiáng)電解質(zhì)溶液電極上的燈泡鎢絲已經(jīng)熔斷。而有部分教師為了達(dá)到預(yù)期的演示效果，采取了在氨水、稀醋酸溶液中加少量的NaCl或其他強(qiáng)電解質(zhì)的欺騙性手段，這更是違背了科學(xué)精神。

因此，筆者對(duì)電解質(zhì)導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，用發(fā)光二極管法對(duì)幾個(gè)電解質(zhì)導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探究，使學(xué)生能觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而正確的理解電解質(zhì)、非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的概念。

一、教材中的電解質(zhì)導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)

1.實(shí)驗(yàn)方法

按圖的裝置把儀器連接好。然后把相同條件下的NaOH、HCl、NaCl、CH3COOH 溶液和氨水分別倒入五個(gè)燒杯中，接通電源。觀察燈泡發(fā)光的明亮程度。

2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

（1）理想現(xiàn)象。與五種溶液連接的燈泡都發(fā)光，但與NaOH、HCl、NaCl溶液連接的燈泡發(fā)光的明亮程度比與CH 3COOH溶液和氨水連接的燈泡發(fā)光的明亮程度強(qiáng)。

（2）實(shí)際現(xiàn)象。只有與NaOH、HCl、NaCl溶液連接的燈泡發(fā)光，而與CH3COOH溶液和氨水連接的燈泡不發(fā)光。

二、發(fā)光二極管法

1.發(fā)光二極管簡(jiǎn)介

發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ED。與小白熾燈泡和氖燈相比，發(fā)光二極管的特點(diǎn)是：工作電壓很低（有的僅一點(diǎn)幾伏）；工作電流很小（有的僅零點(diǎn)幾毫安即可發(fā)光）；抗沖擊和抗震性能好，可靠性高，壽命長(zhǎng)；通過調(diào)制通過的電流強(qiáng)弱可以方便地調(diào)制發(fā)光的強(qiáng)弱。

2.儀器與試劑

濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L、0.5mol/L的NaOH、HCl、NaCl、CH3COOH、NH3·H2O溶液；毫安表；發(fā)光二極管；4V電源；5個(gè)小燒杯；石墨電極；導(dǎo)線。

3.實(shí)驗(yàn)方法

按圖的裝置把儀器連接好。在電壓為4V的條件下，分別對(duì) 0.5mol/L 的 NaOH 、HCl、NaCl、CH3COOH、NH3·H2O溶液的導(dǎo)電能力進(jìn)行測(cè)試，觀察發(fā)光二極管最多能亮的個(gè)數(shù)。

用上述同樣的方法，對(duì)0.1mol/L、0.3mol/L的NaOH、HCl、NaCl、CH3COOH、NH3·H2O 溶液的導(dǎo)電能力進(jìn)行測(cè)試，觀察發(fā)光二極管最多能亮的個(gè)數(shù)。

4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

（1）物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L

?

（2）物質(zhì)的量濃度為0.3mol/L

電解質(zhì)溶液 二極管發(fā)光數(shù)（個(gè)）NaOH 13 HCl 13 NaCl 13 CH3COOH 11 NH3·H2O 11

（3）物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L

電解質(zhì)溶液 二極管發(fā)光數(shù)（個(gè)）NaOH 10 HCl 10 NaCl 10 CH3COOH 8 NH3·H2O 9

5.討論

由于發(fā)光二極管非常靈敏，所以將它運(yùn)用在電解質(zhì)導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象很明顯。在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以很清晰觀察到與強(qiáng)電解質(zhì)并聯(lián)的發(fā)光二極管個(gè)數(shù)比與弱電解質(zhì)并聯(lián)的發(fā)光二極管個(gè)數(shù)多，也就能區(qū)分強(qiáng)、弱電解質(zhì)的不同：電離程度不同，從而最終達(dá)到教學(xué)效果。另外，在物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L時(shí)也能清楚看到與強(qiáng)、弱電解質(zhì)連接的發(fā)光二極管個(gè)數(shù)的不同，亦說明在低濃度下此方法也是可用的。

[1]劉懷樂，蒯世定.試驗(yàn)物質(zhì)導(dǎo)電性研究[J]．中小學(xué)教學(xué)教材，2002（15）.

[2]周正凱．物質(zhì)導(dǎo)電性測(cè)試儀的制作[J]．教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)，2OO1（3）.