电解质溶液导电实验的改进

谭建红，邓雅莉

（长江师范学院化学化工学院，重庆 涪陵 408100）

化学是一门以实验为基础的自然科学，以实验为基础是化学学科的重要特征。实验教学能激发学生的学习爱好和兴趣；实验教学促使学生有效地理解知识和掌握知识；实验教学能培养学生在诸多方面的能力，全面提高学生的科学素养；实验教学能教会学生正确的学习方法。

全日制普通高中化学人教版第一册第一章第二节离子反应中的实验（1-1）“比较电解质溶液导电能力”属于化学“保留节目”。它涉及到溶液的导电性，这个实验对学生正确理解电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念具有十分重要的作用。但是，许多老师不愿意演示这个实验，主要是由于弱电解质电离程度很小，溶液中的离子数目少、浓度低，用实验难以验证如氨水、稀醋酸等弱电解质溶液的导电性。在课堂上往往会出现插入氨水、稀醋酸的电极上的灯泡不发光或发光很不明显的情况，于是学生产生疑问，教师还必须进一步解释说明，影响了教学效果。有的教师直接使用220V电源、低压灯泡，虽然能够单独演示氨水、稀醋酸溶液的导电性，但存在较大的安全隐患。另外，采用高电压难以演示强电解质、弱电解质溶液导电能力的对照实验，会出现插入强电解质溶液电极上的灯泡钨丝已经熔断。而有部分教师为了达到预期的演示效果，采取了在氨水、稀醋酸溶液中加少量的NaCl或其他强电解质的欺骗性手段，这更是违背了科学精神。

因此，笔者对电解质导电实验进行了改进，用发光二极管法对几个电解质导电实验进行了探究，使学生能观察到明显的实验现象，从而正确的理解电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念。

一、教材中的电解质导电实验

1.实验方法

按图的装置把仪器连接好。然后把相同条件下的NaOH、HCl、NaCl、CH3COOH 溶液和氨水分别倒入五个烧杯中，接通电源。观察灯泡发光的明亮程度。

2.实验现象

（1）理想现象。与五种溶液连接的灯泡都发光，但与NaOH、HCl、NaCl溶液连接的灯泡发光的明亮程度比与CH 3COOH溶液和氨水连接的灯泡发光的明亮程度强。

（2）实际现象。只有与NaOH、HCl、NaCl溶液连接的灯泡发光，而与CH3COOH溶液和氨水连接的灯泡不发光。

二、发光二极管法

1.发光二极管简介

发光二极管简称为LED。与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管的特点是：工作电压很低（有的仅一点几伏）；工作电流很小（有的仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。

2.仪器与试剂

浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.5mol/L的NaOH、HCl、NaCl、CH3COOH、NH3·H2O溶液；毫安表；发光二极管；4V电源；5个小烧杯；石墨电极；导线。

3.实验方法

按图的装置把仪器连接好。在电压为4V的条件下，分别对 0.5mol/L 的 NaOH 、HCl、NaCl、CH3COOH、NH3·H2O溶液的导电能力进行测试，观察发光二极管最多能亮的个数。

用上述同样的方法，对0.1mol/L、0.3mol/L的NaOH、HCl、NaCl、CH3COOH、NH3·H2O 溶液的导电能力进行测试，观察发光二极管最多能亮的个数。

4.实验数据

（1）物质的量浓度为0.5mol/L

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（2）物质的量浓度为0.3mol/L

电解质溶液 二极管发光数（个）NaOH 13 HCl 13 NaCl 13 CH3COOH 11 NH3·H2O 11

（3）物质的量浓度为0.1mol/L

电解质溶液 二极管发光数（个）NaOH 10 HCl 10 NaCl 10 CH3COOH 8 NH3·H2O 9

5.讨论

由于发光二极管非常灵敏，所以将它运用在电解质导电实验中现象很明显。在教学实验中，学生可以很清晰观察到与强电解质并联的发光二极管个数比与弱电解质并联的发光二极管个数多，也就能区分强、弱电解质的不同：电离程度不同，从而最终达到教学效果。另外，在物质的量浓度为0.1mol/L时也能清楚看到与强、弱电解质连接的发光二极管个数的不同，亦说明在低浓度下此方法也是可用的。

[1]刘怀乐，蒯世定.试验物质导电性研究[J]．中小学教学教材，2002（15）.

[2]周正凯．物质导电性测试仪的制作[J]．教学仪器与实验，2OO1（3）.