周勇英

摘 要：化學(xué)作為初中階段一門(mén)重要的課程，重在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及實(shí)踐操作能力。電解質(zhì)溶液的強(qiáng)度判斷，教材中主要是通過(guò)觀察燈泡的明暗程度及是否發(fā)亮來(lái)進(jìn)行，但是在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中受諸多因素影響，人的肉眼一般無(wú)法有效區(qū)分燈泡的明暗程度，導(dǎo)致課堂教學(xué)效果不好。為了確保能夠從實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的進(jìn)一步理解，需要對(duì)電解質(zhì)水溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)教具進(jìn)行改進(jìn)，研發(fā)出新的實(shí)驗(yàn)教具。

關(guān)鍵詞：電解質(zhì)；水溶液；導(dǎo)電性；實(shí)驗(yàn)教具

前言：新課程改革的實(shí)施，促進(jìn)了教育改革的實(shí)施及發(fā)展，自制實(shí)驗(yàn)教具活動(dòng)自身具有較高的價(jià)值，并且被各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及廣大師生所認(rèn)可。本文將電解質(zhì)水溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)作為研究對(duì)象，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教具制作方法，以激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教具熱情，希望能夠?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施及開(kāi)展提供幫助。

一、電解質(zhì)水溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)教具制作方法

開(kāi)展實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)充分利用溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)裝置中存在的缺陷，對(duì)生活中的廢棄物、低成本材料、簡(jiǎn)易材料進(jìn)行充分的利用，改進(jìn)導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)教具，進(jìn)而制作成“溶液導(dǎo)電性檢測(cè)儀”。在實(shí)驗(yàn)中使用自制教具，能夠清晰的看到發(fā)光二極管從左到右的喇叭聲大小及個(gè)數(shù)，進(jìn)而來(lái)判斷和了解弱電解質(zhì)及強(qiáng)弱電解質(zhì)的電離過(guò)程[1]。

二、電解質(zhì)水溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)教具制作原理

電源是由交流電和低壓直流電共同來(lái)構(gòu)成，開(kāi)關(guān)由2支圓珠筆筒構(gòu)成，當(dāng)溶液導(dǎo)電時(shí)，開(kāi)關(guān)會(huì)出現(xiàn)閉合狀態(tài)，進(jìn)而形成電路通路，通過(guò)對(duì)靈敏度調(diào)整期進(jìn)行控制，直流電源會(huì)通過(guò)檢測(cè)儀的聲、中樞、光檢測(cè)器同時(shí)將兩路電路輸出。其中，一路輸出到生日卡的音樂(lè)芯片上，喇叭會(huì)發(fā)出蜂鳴聲。另外一路會(huì)輸入到發(fā)光二極管上，使發(fā)光二極管發(fā)亮。在溶液中插入圓珠筆筒的銅絲，將其串聯(lián)在總電路中，能夠?qū)㈤_(kāi)關(guān)的作用發(fā)揮出來(lái)。當(dāng)將生日卡的芯片與喇叭進(jìn)行串聯(lián)后，需要在電路中并聯(lián)發(fā)光二極管。在實(shí)驗(yàn)在實(shí)施及開(kāi)展過(guò)程中，需要在待測(cè)溶液中插入檢測(cè)儀的2根銅絲，當(dāng)溶液能夠進(jìn)行導(dǎo)電時(shí)，會(huì)將整個(gè)電路接通，喇叭會(huì)發(fā)出蜂鳴聲，發(fā)光二極管會(huì)再次發(fā)亮，該種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較為明顯。若溶液不導(dǎo)電時(shí)，電路會(huì)形成電路，喇叭一般不會(huì)出現(xiàn)無(wú)聲，并且發(fā)光二極管也不會(huì)發(fā)光[2]。

三、電解質(zhì)水溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法

電解質(zhì)水溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)的制作材料包括發(fā)光二極管、生日卡芯片、直流穩(wěn)壓電源、粗銅絲、圓珠筆筒、導(dǎo)線及模板等。在制作時(shí)，需要在木板上對(duì)各個(gè)器件的位置進(jìn)行合理的規(guī)劃，在木板的適當(dāng)位置上進(jìn)行鉆孔，對(duì)發(fā)光二極管控制電路的器件進(jìn)行制作，在圓珠筆筒內(nèi)放入粗銅線，在木板上固定圓珠筆筒、發(fā)光二極管、喇叭、生日卡芯片、直接穩(wěn)壓電源。在對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行連接時(shí)，需按照?qǐng)A珠筆筒、發(fā)光二極管控制電路、發(fā)光二極管、電源負(fù)極的順序，對(duì)電路和元器件的連接情況進(jìn)行檢查，并包裝成型。在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，使用的電源為3V直流穩(wěn)壓電源，電流不可過(guò)大，為500mA，以防止實(shí)驗(yàn)在實(shí)施及開(kāi)展過(guò)程中，受電解作用影響較大。電解質(zhì)水溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)在實(shí)施及開(kāi)展過(guò)程中，所使用的原材料為日常生活中廢棄的喇叭、生日卡中的發(fā)光二極管、粗銅絲、芯片等，由于以上材料在日常生活中較為常見(jiàn)，取材容易，并且造價(jià)較為低廉，使用起來(lái)便利，可將其廣泛應(yīng)用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)中[3]。

溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)試筆儀在制作時(shí)，需要在裝置上添加粗銅絲、生日卡、圓珠筆筒等原材料。導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)筆在工作過(guò)程中，需要在同一電源下進(jìn)行工作，在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作期間，需要在待測(cè)溶液中插入2根銅絲，使用溶液進(jìn)行導(dǎo)電，當(dāng)發(fā)光二極管發(fā)亮后，喇叭會(huì)發(fā)出蜂鳴一樣的響聲。在對(duì)兩組溶液是否能夠?qū)щ?，及?dǎo)電的大小進(jìn)行判斷時(shí)，可根據(jù)發(fā)光二極管能夠發(fā)光，喇叭中有無(wú)聲音來(lái)進(jìn)行判定。例如，可在導(dǎo)電溶液中插入圓珠筆筒，另外一個(gè)溶液中插入不導(dǎo)電的溶液，前者會(huì)出現(xiàn)聲音，并且二極管發(fā)光，后者無(wú)明顯現(xiàn)象出現(xiàn)。

四、自制電解質(zhì)水溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)教具體會(huì)

結(jié)合電解質(zhì)水溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)的實(shí)際使用情況進(jìn)行不斷的改進(jìn)，取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果。以上實(shí)驗(yàn)改進(jìn)工作，符合新課程教學(xué)理念的要求，與新課程的課程標(biāo)準(zhǔn)相一致，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生活中的廢棄物及低成本材料的使用，原材料包括電子元件、發(fā)光二極管、生日卡芯片、粗銅絲、圓珠筆筒等作為實(shí)驗(yàn)的教具，為化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)及探究活動(dòng)的實(shí)施及開(kāi)展提供了渠道。實(shí)驗(yàn)教具展現(xiàn)出了構(gòu)思巧妙、立意新穎、易于推廣及使用方便等優(yōu)勢(shì)，符合現(xiàn)階段的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，為教師更好的參與到創(chuàng)造性的教學(xué)中提供了機(jī)會(huì)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)作精神，強(qiáng)化了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢棄物的再利用[4]。

結(jié)論：電解質(zhì)水溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)教具進(jìn)行不斷的改進(jìn)，滿足了課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，促進(jìn)了學(xué)生動(dòng)手能力及實(shí)踐操作能力的提升，為學(xué)生能夠更好的參與到創(chuàng)造性的教學(xué)活動(dòng)中提供了渠道，提升了課堂教學(xué)效果及質(zhì)量，確保了電解質(zhì)水溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)的有效開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉吉利，謝宏偉，王錦霞等.電解質(zhì)水溶液中鈷、鎳分離、提純研究進(jìn)展[J].有色金屬科學(xué)與工程，2019，10（01）：1-7.

[2]解慕宗，林建芬.化學(xué)核心素養(yǎng)引領(lǐng)下的單元教學(xué)設(shè)計(jì)——以“電解質(zhì)在水溶液中的行為”為例[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2018，11（13）：27-29.

[3]崔宏恩，姚紹衛(wèi)，封志明等.電解質(zhì)分析儀檢定過(guò)程中的基質(zhì)效應(yīng)變化規(guī)律研究[J].計(jì)量學(xué)報(bào)，2018，39（01）：130-134.

[4]岳慶先.基于概念建構(gòu)的化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)——以電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)為例[J].化學(xué)教與學(xué)，2017，12（11）：78-82.

基金項(xiàng)目：

本文系福建省寧德市中學(xué)教育科學(xué)研究“十三五”規(guī)劃2019年度課題“改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教具，提升中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力FJNDKT19-401”的部分成果。