电解质溶液导电性实验的探讨.pdf

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1、电解质溶液导电性实验的探讨□沈琳浙江省嘉兴三中314050电解质溶液导电性实验是一个传统的化学实际区分可用的区间是90%～40%。验，在初高中教材中均有安排。此实验仪器在初用发光二极管显示的仪器有五个贮液槽，用中化学、科学和高中化学教学仪器配备标准中均多个发光二极管分段显示来区分五种不同溶液，有配备要求，有供教师演示实验用的溶液导电演通过调试第一种溶液使一个发光二极管亮，第二示器和供学生分组实验用的微型溶液导电实种溶液使两个发光二极管亮……其原理见图2，验器。图中斜线是连续变化的模拟量，阶梯是数字量，即经过量化了的五个台阶。1现有实验仪器和实验方案分析主要有两种:一种是用白炽

2、灯泡显示电解质溶液导电性强弱，另一种是用发光二极管分段显示。其中用灯泡显示的，又分为用2．5V小灯泡(用干电池作电源)和用220V白炽灯泡(用220V电网电源)两种。部分仪器的照片见图1。图2溶液导电性的模拟测量和数字(量化)测量图中溶液A、B、C，在某种条件下电流分别为I1、I2和I3。如果把图中模拟特性曲线数字化(量化)为五个台阶，那么溶液A和B的导电能力同在第二个台阶上，有两个发光二极管亮，无法区分，但是实际上它们的导电能力是不同的。解决方案是增加台阶数。量化得越细，分辨率越高，但是这将大幅度增加成本。用多个发光二极管显示的方案，是根据老教材高中第三册化学实验要求的五种

3、特定溶液(0．5mol/L的盐酸、氨水、醋酸、氢氧化钠和氯化钠图1的水溶液)设计的。原初中教材中的酸碱盐溶液的上述实验方案各有欠缺。用白炽灯泡显示导电性实验，要求依次加入干燥的氯化钠晶体、硝的，理论上灯泡亮度可以连续变化，但实际存在的酸钾晶体、氢氧化钠晶体、蔗糖晶体，酒精、蒸馏水、问题有:①2．5V白炽灯泡，同一规格的亮度相差氯化钠溶液、硝酸钾溶液、氢氧化钠溶液、磷酸溶较大;用220V灯泡虽然亮度一致性较好，但是需液、酒精溶液和蔗糖溶液。如按照上述凑好的多个要使用220V电网电源，不安全，而且没有必要。②人眼对白炽灯泡发光亮度的感觉，不能区分通发光二极管电路不一定能达到所需实

4、验效果。过灯泡的电流强度的较小差别。经试验，2实验改进2.5V0.3A的白炽灯泡，当电流下降到90%(0．27A)时，看不出亮度变化，电流下降到80%笔者试验了多种溶液导电演示器和实验器，～40%(0．25A～0．125A)时亮度变化较明显，电试验表明无论用白炽灯泡或者发光二极管，只能流下降到30%(0．1A)时灯丝不发光。因此，实大致分辨出电解质的强弱，即得出“强电解质较·10·EducationalEquipmentAndExperimentVol．28，No．12，2012亮，弱电解质较暗”的结论，但无法区分强电解质槽的深度相同，以及贮液槽中盛放液体量都相同。之间或弱电

5、解质之间的导电性强弱。采用碳棒做电极。目前人教版初三化学下册要求分别试验盐电流表采用线性标度的100mm×80mm的直酸、硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、蒸馏水和流电流表，尽量增大可见度。也可采用演示电流乙醇的导电性。人教版高中新教材化学第一册要表。求分别试验盐酸、醋酸溶液、氢氧化钠溶液、氯化实验时，首先将开关闭合至0－校验挡，调节钠溶液、氨水的导电能力。苏教版高中化学1必可变电阻R1使10mA电流表的电流至满刻度。修在离子反应部分，要求在四只相同的小烧杯中调整以后，在同一次实验中应不再调整可变电阻，分别加入0．1mol/L的盐酸、醋酸溶液、氢氧化钠以便对比不同溶液的导电性

6、。溶液和氨水，比较导电能力强弱。然后将开关闭合至A挡记下A溶液的电流由此可见，传统实验方法的适用范围较窄，不值，再依次分别测量B、C、D、E溶液的电流值，比能广泛适用于各种电解质溶液的导电性实验。因较测量得到的电流值就能得出各溶液的导电性强此，笔者设计采用电流表指示的方案。用一个电流弱。表加转换开关，设置校验挡，再依次测量在相同条②溶液导电实验器件下通过每种溶液的电流值来区分电解质溶液的实验时，首先闭合校验开关S，调节可变电阻导电性强弱。不需要同时观察五个电流表，采用每R1使10mA电流表的电流至满刻度(即10mA)，次测量一种溶液时记录电流表的示值即可。调整以后，在同一次实

7、验中应不再调整可变电阻，溶液导电演示器(教师演示实验用)电路如以便对比不同溶液的导电性。图3a，图中，mA为10mA电流表;S－换挡开关;然后将电极接口A接至贮液槽电极，测量A0－校验挡;A、B、C、D、E分别接五个贮液槽电极;溶液的电流值，再依次分别测量B、C、D、E溶液R1－1K可变电阻;R2－560Ω固定电阻;DC－6V的电流值，比较测量得到的电流值就能得出各溶直流电源(1号电池)。溶液导电实验器(学生分液的导电性强弱。注意:溶液导电实验器采用微组实验用)电路如图3b，图中，mA为10mA电流型容