數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性中改進(jìn)

時(shí)間:2022-11-14 03:05:58

導(dǎo)語(yǔ):數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性中改進(jìn)一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師,歡迎參考。

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性中改進(jìn)

【摘要】教材中介紹電解質(zhì)知識(shí)部分時(shí)是通過(guò)傳統(tǒng)的溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)來(lái)展示的,通過(guò)把電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成電解的裝置,借助燈泡的明暗程度來(lái)判斷化合物是電解質(zhì)還是非電解質(zhì)以及強(qiáng)電解質(zhì)還是弱電解質(zhì)。隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的不斷提高,運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率,改進(jìn)了教材中熔融電解質(zhì)導(dǎo)電圖片和用燈泡做溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),根據(jù)電導(dǎo)率數(shù)據(jù)加以判斷某化合物是電解質(zhì)還是非電解質(zhì)以及電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱,通過(guò)教學(xué)實(shí)踐證明教學(xué)效果明顯。

【關(guān)鍵詞】電解質(zhì);電導(dǎo)率 ;數(shù)學(xué)化實(shí)驗(yàn)

在學(xué)習(xí)物質(zhì)的分類(lèi)過(guò)程中,學(xué)生在初中已觀察過(guò)強(qiáng)電解質(zhì)酸、堿、鹽的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),高中教材中定義電解質(zhì)概念時(shí),只給出強(qiáng)電解質(zhì)融化導(dǎo)電的圖片和用燈泡明暗程度的教具展示,沒(méi)有涉及弱電解質(zhì)和非電解質(zhì)不導(dǎo)電的情況,不能通過(guò)實(shí)驗(yàn)在課堂上讓學(xué)生親身體驗(yàn),學(xué)生腦海中沒(méi)有真正形成強(qiáng)弱電解質(zhì)概念,這在弱電解質(zhì)電離及離子反應(yīng)和離子反應(yīng)方程式學(xué)習(xí)時(shí)埋下了隱患,本實(shí)驗(yàn)解決了這個(gè)問(wèn)題。

1電解質(zhì)和非電解質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

使用電導(dǎo)率傳感器測(cè)量相同濃度不同溶液的電導(dǎo)率,通過(guò)溶液的電導(dǎo)率大小判斷電解質(zhì)、非電解質(zhì)及電解質(zhì)的強(qiáng)弱。

1.2實(shí)驗(yàn)原理

電導(dǎo)率是物質(zhì)傳送電流的能力,是電阻率的倒數(shù)。將電導(dǎo)率傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)并記錄數(shù)值。在相同溫度和相同濃度的條件下,強(qiáng)電解質(zhì)在水溶液中完全電離,離子濃度大,電導(dǎo)率大;弱電解質(zhì)部分電離,離子濃度小,電導(dǎo)率小。

1.3實(shí)驗(yàn)儀器

數(shù)據(jù)采集器、電導(dǎo)率傳感器、計(jì)算機(jī)、6支50mL燒杯、1支200mL燒杯、濾紙。1.4實(shí)驗(yàn)試劑濃度均為0.05mol•L-1 HCl、NaOH、NaCl、CH3COONa、CH3COOH和1%淀粉溶液、蒸餾水。

2實(shí)驗(yàn)過(guò)程

連接數(shù)據(jù)采集器、電導(dǎo)率傳感器和計(jì)算機(jī),點(diǎn)擊專(zhuān)用軟件中“電導(dǎo)率測(cè)量”,將7種試劑的化學(xué)式及0.05mol•L-1濃度分別輸入表格中的物質(zhì)欄和濃度欄,按照表格中物質(zhì)的順序,依次向6支50mL燒杯中分別加入30mL溶液。點(diǎn)擊“開(kāi)始實(shí)驗(yàn)”,將電導(dǎo)率傳感器電極浸入燒杯液面以下,待電導(dǎo)率示數(shù)穩(wěn)定后,點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”并記錄,依次測(cè)定另外6種溶液的電導(dǎo)率(換測(cè)另一種溶液時(shí)要淋洗電極并用濾紙吸干電極表面殘液),實(shí)驗(yàn)結(jié)束,將電導(dǎo)率傳感器和數(shù)據(jù)采集器拆下放回。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及體會(huì)

3.1實(shí)驗(yàn)結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及體會(huì):HCl、NaOH、NaCl、CH3COONa為強(qiáng)電解質(zhì),CH3COOH和水為弱電解質(zhì),淀粉為非電解質(zhì)?;衔锓譃殡娊赓|(zhì)和非電解質(zhì),電解質(zhì)又分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì);強(qiáng)電解質(zhì)包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和絕大部分鹽;弱電解質(zhì)包括弱酸、弱堿、極少部分鹽和水。

3.2數(shù)據(jù)分析

在相同的溫度和相同濃度條件下,HCl、NaOH、NaCl、CH3COONa的電導(dǎo)率較大,屬于強(qiáng)電解質(zhì);而CH3COOH和H2O的電導(dǎo)率較小,屬于弱電解質(zhì);1%的淀粉溶液跟水的電導(dǎo)率相近,其導(dǎo)電性是由水電離貢獻(xiàn)的,淀粉的電導(dǎo)率為0,因此淀粉是非電解質(zhì)。

3.3教學(xué)體會(huì)

本實(shí)驗(yàn)與原電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)比較的優(yōu)點(diǎn):一是在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面選取水做對(duì)比實(shí)驗(yàn)更合理,得出淀粉是非電解質(zhì)的結(jié)論更準(zhǔn)確,解決了原實(shí)驗(yàn)通過(guò)乙醇水溶液導(dǎo)電情況用燈泡暗來(lái)證明乙醇是非電解質(zhì)這個(gè)不合理的設(shè)計(jì)問(wèn)題,使設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案更加合理;二是通過(guò)學(xué)生記錄數(shù)據(jù)、觀察及數(shù)據(jù)分析,對(duì)化合物的分類(lèi)有明晰的認(rèn)識(shí),對(duì)電解質(zhì)及其強(qiáng)弱有了更清晰的理解,有利于學(xué)生認(rèn)知過(guò)程的形成,科學(xué)合理地訓(xùn)練了學(xué)生的思維方式;三是數(shù)字化實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加形象直觀,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)了學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)力,展現(xiàn)了學(xué)生尋求創(chuàng)新思路解決實(shí)際問(wèn)題的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

作者:張保昌 單位:山東省青州第一中學(xué)創(chuàng)新教育處