比較電解質溶液的導電能力的實驗教學反思

比較電解質溶液的導電能力的實驗教學反思

　　比較電解質溶液的導電能力的實驗（簡稱導電性實驗，下同），在高一教材（教材P14）中引入，高二教材（教材P58）再次提及，還將在高三教材（教材P84）繼續探討。所以在這裡系統的闡述一下，以期發揮它的功能性作用，用於對學科主幹知識和思想方法的盤點。

　　【實驗1-1】按圖（見人教版教材）把儀器連線好。

　　然後把相同條件下的鹽酸、CH3COOH溶液、NaOH溶液、NaCl溶液和氨水分別倒入五個燒杯中，接通電源。觀察燈泡發光的明亮程度。

　　實驗結果表明：

　　連線插入CH3COOH溶液和氨水的電極上的燈泡比其他三個燈泡暗。可見它們在同樣條件下的導電能力是不相同的。HCl、NaOH和NaCl溶液的導電能力比CH3COOH溶液和氨水強。

　　反思：

　　1、除電解質溶液不同以外，其他條件（特別是濃度、離子電荷數）應該相同，這是對照實驗的“單一變數”原則所要求的，只有這樣，才能儘可能地避免無關變數的干擾。這種方法在設計實驗中至關重要；

　　2、燈泡的明暗程度與離子濃度緊密相關。比較物質的量濃度相同的溶液，強電解質因其完全電離，參與導電的離子濃度大，燈泡較亮，而弱電解質只是部分電離，參與導電的離子濃度小，燈泡相對較暗。於是不難解釋“在溶液導電性的實驗裝置中注入濃CH3COOH溶液時，燈光很暗，如果改用濃NH3·H2O溶液，結果是相似的。但如果將上述兩種溶液混合起來實驗時，燈光卻十分明亮”的現象

　　3、“用導電性實驗證明弱電解質的電離平衡是客觀存在的”的方法不恰當。《教師教學用書》對高三這道習題的`參考答案是這樣的：在500mL或1000mL的燒杯中，加入少量的冰醋酸，剛好使電極浸沒為止，用電極導線連線電流表、接通電源，觀察電流表指標擺動的情況。然後用蒸餾水逐滴地進行稀釋，邊加蒸餾水邊振盪或用玻璃棒攪動。在稀釋前指標不動，隨著稀釋電流表指標擺動越來越大。如果不斷稀釋，電流表指標擺動又會逐漸減少。

　　由此，就證明弱電解質的電離平衡是客觀存在的。中學教材中是根據電解質在水溶液中電離能力的大小，把電解質分為強電解質和弱電解質的。純醋酸、甚至包括水的醋酸溶液（即濃醋酸）都不應該列入研究範圍。若用固態氯化鈣、或固態氯化鎂代替醋酸來做這樣的實驗，也可以達到這樣的效果。而且實驗的結果只能證明醋酸(弱電解質)電離的存在，並不能證明醋酸(弱電解質)電離平衡的存在。

　　在溫度不變時，加水稀釋過程中，醋酸溶液會發生平衡移動，但導電性實驗表現不出來。若用滴加水稀釋氯化鈉溶液來做這樣的實驗，電流表指標擺動也會越來越小，事實上氯化鈉(強電解質)溶液中氯化鈉是完全電離的，不存在電離平衡。

　　這樣的實驗結果，能證明稀釋醋酸時各種離子濃度發生了變化，但證明不了濃度的變化是否符合勒夏特列原理。 作者 湖南寧鄉縣第一高階中學 喻建軍 此文發表在素質教育報化學專刊教師版第7期總第7期