| 标题 | 基于数字化实验的沉淀溶解平衡 实验的创新设计? |
| 范文 | 曾凤英+潘祥泰 摘要：在沉淀溶解平衡的教学过程中，仅从宏观实验的视角让同学去体会离子的变化，学生是较难信服的，而通过电导率的测定，能直观的揭示微观世界变化，让同学直接“看到”难溶物的饱和溶液中存在极少量的离子，让学生真实地感受到沉淀溶解平衡的存在，化解传统实验教学难以直接说清的难溶物饱和溶液中存在离子的微观问题，充分地发挥数字化实验的优势。 关键词：数字化实验；导率的测定；沉淀溶解平衡的存在 文章编号：1008-0546（2014）08-0091-03中图分类号：G633.8文献标识码：B doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.08.033 概念是人们对事物本质属性的认识，是逻辑思维的最基本单元。这一特点决定了概念不是教师“讲”出来的，是学生自己通过对具体事实的体会并加以逻辑思考建构出来的［1］，所以要让学生认识并接受沉淀溶解平衡这一概念，首先要让学生感受到沉淀溶解平衡存在这一事实，就能在实验引导下，联系平衡的理论知识，建构沉淀的生成、溶解、转化的逻辑体系。 一、问题提出 由于难溶物的溶解量很少，实验中很难观察到明显现象，所以沉淀溶解平衡是否存在，很难给学生一个感性认识。 现行教材和同行对难溶物沉淀溶解平衡的研究主要集中在沉淀溶解平衡的转化和应用方面，而对沉淀溶解平衡是否存在的研究较少。人教版教材直接告诉学生“难溶物溶解度很小，但不是绝对不溶”，所以氯化银固体会少量溶解，存在AgCl固体、Ag+、Cl-的共存体系，即存在沉淀溶解平衡。鲁科版教材引入了学生不熟悉的难溶物PbI2来建构沉淀溶解平衡的概念：将约3mL蒸馏水加入盛有PbI2固体的试管中，充分振荡后静置，待上层液体澄清后（即得到PbI2的饱和溶液），然后向其中滴加几滴0.1mol·L-1KI溶液，出现黄色浑浊，此操作主要是验证饱和溶液中Pb2+的存在。苏教版教材是先用1mL 0.1mol·L-1AgNO3与等体积的0.1mol·L-1 NaCl溶液直接制备AgCl悬浊液，然后分成两支试管，待上层液体澄清后，向一支试管中滴加几滴0.1mol·L-1AgNO3溶液，出现白色浑浊，证明Cl-的存在。向另一支试管中滴加几滴0.1mol·L-1 NaC1溶液，证明Ag+的存在。2013年江苏的李发顺老师对实验的做了改进：选用AgNO3与KSCN 反应生成的AgSCN 白色沉淀，用Fe3+来证明SCN-的存在，通过加KI溶液产生化学平衡移动来证明难溶物存在沉淀溶解平衡。［2-4］ 综上分析，目前对沉淀溶解平衡存在的教学方面主要是从宏观的实验角度让同学去体会离子的存在和变化，而事实上学生对微观离子的感受能力本身就弱，只有宏观的实验学生是较难信服的。所以做完以上三个实验后，我的学生提出问题：（1）新制AgCl悬浊液的上层溶液很难澄清，且继续滴加AgNO3溶液比NaCl溶液更易观察到沉淀。（2）用新制的AgCl沉淀的上层溶液（很多实验室没有分析纯的AgCl、 PbI2等难溶物）证明AgCl溶解产生了Ag+或Cl-似乎有些不严密，因为这些离子可能来源于过量的或沉淀吸附的离子。（3）溶液中不存在Ag+也可能发生AgCl向AgI的转化，因为I-与AgCl之间的反应可能是I-直接将AgCl固体中的Ag+“抢”过来。简单的说，有的学生在没“看到”离子的情况下，接受沉淀溶解平衡这一概念，会感到某个概念不自然，是强加于人的。为解决以上问题，我们利用数字化探究仪器对该实验进行了创新设计。既测定饱和溶液的电导率的数字化实验，让同学直接“看到”难溶物的饱和溶液中微观离子存在，让学生真实地感受到沉淀溶解平衡存在。 二、实验创新设计 1. 实验设计思想 （1）通过对比干燥的分析纯难溶物固体、蒸馏水、分析纯难溶物饱和溶液及稀溶液的电导率，让学生发现电导率是可以用来测定离子的存在的。让学生“看到”电导率的大小由溶液在离子浓度决定。 （2）将几种新制的沉淀物通过多次离心沉降，将过量或沉淀吸附的离子除去，当得到的离心液的电导率相对稳定，即为饱和溶液的电导率。通过与前面的数据对比，可以“看到”饱和溶液中存在离子，但离子浓度很小。 （3）通过几种常见沉淀物的电导率的测定，找到适合课堂演示的实验方案。 2. 实验用品 离心机，电导仪（思迈电导仪，量程2000），数据采集器，电脑，投影仪，0.1mol·L-1 AgNO3溶液，0.1mol·L-1 NaCl溶液，0.1mol·L-1 NaI溶液，0.1mol·L-1 FeCl3溶液，0.1mol·L-1 NaOH溶液，蒸馏水，分析纯CaCO3固体，分析纯CaSO4固体。 3. 实验装置 实验装置如图1所示，装置分为笔记本电脑、投影仪、数字化探究实验仪器（包过数据采集器与电导率传感器）三部分。为了方便测量数据、缩短实验时间，把3个电导率传感器通过数据采集器与电脑连接。如图2所示。 4. 实验探究过程 （1）实验准备 ①各取20 mL对应的溶液，分别制取AgCl、AgI、Fe（OH）3沉淀，静置，观察沉降速度。 ②制备难溶物的饱和溶液（以AgCl为例）：将制备的AgCl的悬浊液进行离心沉降2分钟，将上层清液倒入标有“AgCl离心液1”的小烧杯中，备用。继续在沉淀的试管中加蒸馏水洗涤，离心沉降，将上层清液倒入标有“AgCl离心液2”的小烧杯中，备用。重复操作6次，得到6杯离心液备用。 （2）测定电导率 ①测定CaCO3固体，CaSO4固体的电导率，并保存数据。 ②测定蒸馏水的电导率，并保存数据。 ③将0.1mol·L-1 AgNO3溶液，0.1mol·L-1 NaCl溶液稀释100倍，测电导率，并保存数据。 ④测蒸馏水、分析纯CaCO3饱和溶液，CaSO4的饱和溶液的电导率，并保存数据（如图3）。 ⑤测定AgCl的6次离心液的电导率，并保存数据。（如图4、图5） ⑥测定AgI和Fe（OH）3离心液的电导率，并保存数据。 （3）实验数据分析 ①实验数据 ②数据分析 从表1-4中可以看出： 固体难溶物的电导率为0，因为固体难溶物中不存在自由移动的离子（NaCl固体不为0，是因为所用的食盐固体易潮解）。 蒸馏水的电导率为7，说明水中有极少量的自由移动的离子。 0.001mol·L-1AgNO3溶液，0.001mol·L-1 NaCl溶液电导率大，溶液中有大量的自由移动的离子。 测分析纯难溶物CaCO3的饱和溶液的电导率是37，大于蒸馏水的，说明溶液除氢离子和氢氧根离子外，还有很少量的自由移动的离子，分析纯微溶物CaSO4的饱和溶液的电导率是389，大于水，溶液中有除氢离子和氢氧根离子外，还有较多的自由移动的离子，即CaSO4溶解能力比CaCO3大。 AgCl离心液1的电导率为超出量程，因为溶液中有大量的自由移动的Na+和NO3-离子。 AgCl离心液2的电导率为164，AgCl离心液3的电导率为44，AgCl离心液4的电导率为21，AgCl离心液2、3、4电导率变化较大，说明吸附的离子逐渐被清除。 AgCl离心液5的电导率为15，AgCl离心液6的电导率为13。离心液5、6电导率变化不大，可以表示AgCl饱和溶液的电导率，从数据中可以看出饱和溶液的电导率比蒸馏水的电导率大，证明难溶物确实提供了极少量自由移动的离子。 5. 结论 （1）难溶物的饱和溶液中存在极少量的离子，证明难溶物有极少量的溶解，溶解后电解质电离产生自由移动的离子，可表示为AgCl[?]Ag++Cl- （2）Fe（OH）3 离心液的电导率不稳定，不适合做演示实验。分析纯CaCO3固体、分析纯CaSO4固体、新制的AgI、AgCl离心2-3次后得到的固体都可以用来测电导率，证明难溶物存在固体和离子的共同体，即存在沉淀溶解平衡。 （3）离心液的制备时间较长，可以课前让学生代表完成。 三、创新优点 1.利用电导率来测定离子的存在。能够让学生通过探究实验“看到”电导率的大小由溶液中离子浓度决定。 2.利用数字化探究仪器把演示实验转为探究实验，不只是让学生简单的使用该仪器完成实验操作，更要培训学生的读图、分析和处理数据的能力；即了解了现代实验技术和手段，有培养了学生的实验能力，大大提高了学生学习化学的热情和积极性。 参考文献 ［1］保志明.运用实验体现概念的建构过程——“离子反应”的教学与思考［J］.中学化学教学参考，2012，（3） ［2］宋心琪主编.普通高中课程标准实验教科书·化学反应原理（选修）［M］.北京：人民教育出版社，2007：59 ［3］王磊主编.普通高中课程标准实验教科书·化学反应原理（选修）［M］.济南：山东科技出版社，2007：90 ［4］王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学反应原理（选修）［M］.南京：江苏教育出版社，2007：81
摘要：在沉淀溶解平衡的教学过程中，仅从宏观实验的视角让同学去体会离子的变化，学生是较难信服的，而通过电导率的测定，能直观的揭示微观世界变化，让同学直接“看到”难溶物的饱和溶液中存在极少量的离子，让学生真实地感受到沉淀溶解平衡的存在，化解传统实验教学难以直接说清的难溶物饱和溶液中存在离子的微观问题，充分地发挥数字化实验的优势。 关键词：数字化实验；导率的测定；沉淀溶解平衡的存在 文章编号：1008-0546（2014）08-0091-03中图分类号：G633.8文献标识码：B doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.08.033 概念是人们对事物本质属性的认识，是逻辑思维的最基本单元。这一特点决定了概念不是教师“讲”出来的，是学生自己通过对具体事实的体会并加以逻辑思考建构出来的［1］，所以要让学生认识并接受沉淀溶解平衡这一概念，首先要让学生感受到沉淀溶解平衡存在这一事实，就能在实验引导下，联系平衡的理论知识，建构沉淀的生成、溶解、转化的逻辑体系。 一、问题提出 由于难溶物的溶解量很少，实验中很难观察到明显现象，所以沉淀溶解平衡是否存在，很难给学生一个感性认识。 现行教材和同行对难溶物沉淀溶解平衡的研究主要集中在沉淀溶解平衡的转化和应用方面，而对沉淀溶解平衡是否存在的研究较少。人教版教材直接告诉学生“难溶物溶解度很小，但不是绝对不溶”，所以氯化银固体会少量溶解，存在AgCl固体、Ag+、Cl-的共存体系，即存在沉淀溶解平衡。鲁科版教材引入了学生不熟悉的难溶物PbI2来建构沉淀溶解平衡的概念：将约3mL蒸馏水加入盛有PbI2固体的试管中，充分振荡后静置，待上层液体澄清后（即得到PbI2的饱和溶液），然后向其中滴加几滴0.1mol·L-1KI溶液，出现黄色浑浊，此操作主要是验证饱和溶液中Pb2+的存在。苏教版教材是先用1mL 0.1mol·L-1AgNO3与等体积的0.1mol·L-1 NaCl溶液直接制备AgCl悬浊液，然后分成两支试管，待上层液体澄清后，向一支试管中滴加几滴0.1mol·L-1AgNO3溶液，出现白色浑浊，证明Cl-的存在。向另一支试管中滴加几滴0.1mol·L-1 NaC1溶液，证明Ag+的存在。2013年江苏的李发顺老师对实验的做了改进：选用AgNO3与KSCN 反应生成的AgSCN 白色沉淀，用Fe3+来证明SCN-的存在，通过加KI溶液产生化学平衡移动来证明难溶物存在沉淀溶解平衡。［2-4］ 综上分析，目前对沉淀溶解平衡存在的教学方面主要是从宏观的实验角度让同学去体会离子的存在和变化，而事实上学生对微观离子的感受能力本身就弱，只有宏观的实验学生是较难信服的。所以做完以上三个实验后，我的学生提出问题：（1）新制AgCl悬浊液的上层溶液很难澄清，且继续滴加AgNO3溶液比NaCl溶液更易观察到沉淀。（2）用新制的AgCl沉淀的上层溶液（很多实验室没有分析纯的AgCl、 PbI2等难溶物）证明AgCl溶解产生了Ag+或Cl-似乎有些不严密，因为这些离子可能来源于过量的或沉淀吸附的离子。（3）溶液中不存在Ag+也可能发生AgCl向AgI的转化，因为I-与AgCl之间的反应可能是I-直接将AgCl固体中的Ag+“抢”过来。简单的说，有的学生在没“看到”离子的情况下，接受沉淀溶解平衡这一概念，会感到某个概念不自然，是强加于人的。为解决以上问题，我们利用数字化探究仪器对该实验进行了创新设计。既测定饱和溶液的电导率的数字化实验，让同学直接“看到”难溶物的饱和溶液中微观离子存在，让学生真实地感受到沉淀溶解平衡存在。 二、实验创新设计 1. 实验设计思想 （1）通过对比干燥的分析纯难溶物固体、蒸馏水、分析纯难溶物饱和溶液及稀溶液的电导率，让学生发现电导率是可以用来测定离子的存在的。让学生“看到”电导率的大小由溶液在离子浓度决定。 （2）将几种新制的沉淀物通过多次离心沉降，将过量或沉淀吸附的离子除去，当得到的离心液的电导率相对稳定，即为饱和溶液的电导率。通过与前面的数据对比，可以“看到”饱和溶液中存在离子，但离子浓度很小。 （3）通过几种常见沉淀物的电导率的测定，找到适合课堂演示的实验方案。 2. 实验用品 离心机，电导仪（思迈电导仪，量程2000），数据采集器，电脑，投影仪，0.1mol·L-1 AgNO3溶液，0.1mol·L-1 NaCl溶液，0.1mol·L-1 NaI溶液，0.1mol·L-1 FeCl3溶液，0.1mol·L-1 NaOH溶液，蒸馏水，分析纯CaCO3固体，分析纯CaSO4固体。 3. 实验装置 实验装置如图1所示，装置分为笔记本电脑、投影仪、数字化探究实验仪器（包过数据采集器与电导率传感器）三部分。为了方便测量数据、缩短实验时间，把3个电导率传感器通过数据采集器与电脑连接。如图2所示。 4. 实验探究过程 （1）实验准备 ①各取20 mL对应的溶液，分别制取AgCl、AgI、Fe（OH）3沉淀，静置，观察沉降速度。 ②制备难溶物的饱和溶液（以AgCl为例）：将制备的AgCl的悬浊液进行离心沉降2分钟，将上层清液倒入标有“AgCl离心液1”的小烧杯中，备用。继续在沉淀的试管中加蒸馏水洗涤，离心沉降，将上层清液倒入标有“AgCl离心液2”的小烧杯中，备用。重复操作6次，得到6杯离心液备用。 （2）测定电导率 ①测定CaCO3固体，CaSO4固体的电导率，并保存数据。 ②测定蒸馏水的电导率，并保存数据。 ③将0.1mol·L-1 AgNO3溶液，0.1mol·L-1 NaCl溶液稀释100倍，测电导率，并保存数据。 ④测蒸馏水、分析纯CaCO3饱和溶液，CaSO4的饱和溶液的电导率，并保存数据（如图3）。 ⑤测定AgCl的6次离心液的电导率，并保存数据。（如图4、图5） ⑥测定AgI和Fe（OH）3离心液的电导率，并保存数据。 （3）实验数据分析 ①实验数据 ②数据分析 从表1-4中可以看出： 固体难溶物的电导率为0，因为固体难溶物中不存在自由移动的离子（NaCl固体不为0，是因为所用的食盐固体易潮解）。 蒸馏水的电导率为7，说明水中有极少量的自由移动的离子。 0.001mol·L-1AgNO3溶液，0.001mol·L-1 NaCl溶液电导率大，溶液中有大量的自由移动的离子。 测分析纯难溶物CaCO3的饱和溶液的电导率是37，大于蒸馏水的，说明溶液除氢离子和氢氧根离子外，还有很少量的自由移动的离子，分析纯微溶物CaSO4的饱和溶液的电导率是389，大于水，溶液中有除氢离子和氢氧根离子外，还有较多的自由移动的离子，即CaSO4溶解能力比CaCO3大。 AgCl离心液1的电导率为超出量程，因为溶液中有大量的自由移动的Na+和NO3-离子。 AgCl离心液2的电导率为164，AgCl离心液3的电导率为44，AgCl离心液4的电导率为21，AgCl离心液2、3、4电导率变化较大，说明吸附的离子逐渐被清除。 AgCl离心液5的电导率为15，AgCl离心液6的电导率为13。离心液5、6电导率变化不大，可以表示AgCl饱和溶液的电导率，从数据中可以看出饱和溶液的电导率比蒸馏水的电导率大，证明难溶物确实提供了极少量自由移动的离子。 5. 结论 （1）难溶物的饱和溶液中存在极少量的离子，证明难溶物有极少量的溶解，溶解后电解质电离产生自由移动的离子，可表示为AgCl[?]Ag++Cl- （2）Fe（OH）3 离心液的电导率不稳定，不适合做演示实验。分析纯CaCO3固体、分析纯CaSO4固体、新制的AgI、AgCl离心2-3次后得到的固体都可以用来测电导率，证明难溶物存在固体和离子的共同体，即存在沉淀溶解平衡。 （3）离心液的制备时间较长，可以课前让学生代表完成。 三、创新优点 1.利用电导率来测定离子的存在。能够让学生通过探究实验“看到”电导率的大小由溶液中离子浓度决定。 2.利用数字化探究仪器把演示实验转为探究实验，不只是让学生简单的使用该仪器完成实验操作，更要培训学生的读图、分析和处理数据的能力；即了解了现代实验技术和手段，有培养了学生的实验能力，大大提高了学生学习化学的热情和积极性。 参考文献 ［1］保志明.运用实验体现概念的建构过程——“离子反应”的教学与思考［J］.中学化学教学参考，2012，（3） ［2］宋心琪主编.普通高中课程标准实验教科书·化学反应原理（选修）［M］.北京：人民教育出版社，2007：59 ［3］王磊主编.普通高中课程标准实验教科书·化学反应原理（选修）［M］.济南：山东科技出版社，2007：90 ［4］王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学反应原理（选修）［M］.南京：江苏教育出版社，2007：81
摘要：在沉淀溶解平衡的教学过程中，仅从宏观实验的视角让同学去体会离子的变化，学生是较难信服的，而通过电导率的测定，能直观的揭示微观世界变化，让同学直接“看到”难溶物的饱和溶液中存在极少量的离子，让学生真实地感受到沉淀溶解平衡的存在，化解传统实验教学难以直接说清的难溶物饱和溶液中存在离子的微观问题，充分地发挥数字化实验的优势。 关键词：数字化实验；导率的测定；沉淀溶解平衡的存在 文章编号：1008-0546（2014）08-0091-03中图分类号：G633.8文献标识码：B doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.08.033 概念是人们对事物本质属性的认识，是逻辑思维的最基本单元。这一特点决定了概念不是教师“讲”出来的，是学生自己通过对具体事实的体会并加以逻辑思考建构出来的［1］，所以要让学生认识并接受沉淀溶解平衡这一概念，首先要让学生感受到沉淀溶解平衡存在这一事实，就能在实验引导下，联系平衡的理论知识，建构沉淀的生成、溶解、转化的逻辑体系。 一、问题提出 由于难溶物的溶解量很少，实验中很难观察到明显现象，所以沉淀溶解平衡是否存在，很难给学生一个感性认识。 现行教材和同行对难溶物沉淀溶解平衡的研究主要集中在沉淀溶解平衡的转化和应用方面，而对沉淀溶解平衡是否存在的研究较少。人教版教材直接告诉学生“难溶物溶解度很小，但不是绝对不溶”，所以氯化银固体会少量溶解，存在AgCl固体、Ag+、Cl-的共存体系，即存在沉淀溶解平衡。鲁科版教材引入了学生不熟悉的难溶物PbI2来建构沉淀溶解平衡的概念：将约3mL蒸馏水加入盛有PbI2固体的试管中，充分振荡后静置，待上层液体澄清后（即得到PbI2的饱和溶液），然后向其中滴加几滴0.1mol·L-1KI溶液，出现黄色浑浊，此操作主要是验证饱和溶液中Pb2+的存在。苏教版教材是先用1mL 0.1mol·L-1AgNO3与等体积的0.1mol·L-1 NaCl溶液直接制备AgCl悬浊液，然后分成两支试管，待上层液体澄清后，向一支试管中滴加几滴0.1mol·L-1AgNO3溶液，出现白色浑浊，证明Cl-的存在。向另一支试管中滴加几滴0.1mol·L-1 NaC1溶液，证明Ag+的存在。2013年江苏的李发顺老师对实验的做了改进：选用AgNO3与KSCN 反应生成的AgSCN 白色沉淀，用Fe3+来证明SCN-的存在，通过加KI溶液产生化学平衡移动来证明难溶物存在沉淀溶解平衡。［2-4］ 综上分析，目前对沉淀溶解平衡存在的教学方面主要是从宏观的实验角度让同学去体会离子的存在和变化，而事实上学生对微观离子的感受能力本身就弱，只有宏观的实验学生是较难信服的。所以做完以上三个实验后，我的学生提出问题：（1）新制AgCl悬浊液的上层溶液很难澄清，且继续滴加AgNO3溶液比NaCl溶液更易观察到沉淀。（2）用新制的AgCl沉淀的上层溶液（很多实验室没有分析纯的AgCl、 PbI2等难溶物）证明AgCl溶解产生了Ag+或Cl-似乎有些不严密，因为这些离子可能来源于过量的或沉淀吸附的离子。（3）溶液中不存在Ag+也可能发生AgCl向AgI的转化，因为I-与AgCl之间的反应可能是I-直接将AgCl固体中的Ag+“抢”过来。简单的说，有的学生在没“看到”离子的情况下，接受沉淀溶解平衡这一概念，会感到某个概念不自然，是强加于人的。为解决以上问题，我们利用数字化探究仪器对该实验进行了创新设计。既测定饱和溶液的电导率的数字化实验，让同学直接“看到”难溶物的饱和溶液中微观离子存在，让学生真实地感受到沉淀溶解平衡存在。 二、实验创新设计 1. 实验设计思想 （1）通过对比干燥的分析纯难溶物固体、蒸馏水、分析纯难溶物饱和溶液及稀溶液的电导率，让学生发现电导率是可以用来测定离子的存在的。让学生“看到”电导率的大小由溶液在离子浓度决定。 （2）将几种新制的沉淀物通过多次离心沉降，将过量或沉淀吸附的离子除去，当得到的离心液的电导率相对稳定，即为饱和溶液的电导率。通过与前面的数据对比，可以“看到”饱和溶液中存在离子，但离子浓度很小。 （3）通过几种常见沉淀物的电导率的测定，找到适合课堂演示的实验方案。 2. 实验用品 离心机，电导仪（思迈电导仪，量程2000），数据采集器，电脑，投影仪，0.1mol·L-1 AgNO3溶液，0.1mol·L-1 NaCl溶液，0.1mol·L-1 NaI溶液，0.1mol·L-1 FeCl3溶液，0.1mol·L-1 NaOH溶液，蒸馏水，分析纯CaCO3固体，分析纯CaSO4固体。 3. 实验装置 实验装置如图1所示，装置分为笔记本电脑、投影仪、数字化探究实验仪器（包过数据采集器与电导率传感器）三部分。为了方便测量数据、缩短实验时间，把3个电导率传感器通过数据采集器与电脑连接。如图2所示。 4. 实验探究过程 （1）实验准备 ①各取20 mL对应的溶液，分别制取AgCl、AgI、Fe（OH）3沉淀，静置，观察沉降速度。 ②制备难溶物的饱和溶液（以AgCl为例）：将制备的AgCl的悬浊液进行离心沉降2分钟，将上层清液倒入标有“AgCl离心液1”的小烧杯中，备用。继续在沉淀的试管中加蒸馏水洗涤，离心沉降，将上层清液倒入标有“AgCl离心液2”的小烧杯中，备用。重复操作6次，得到6杯离心液备用。 （2）测定电导率 ①测定CaCO3固体，CaSO4固体的电导率，并保存数据。 ②测定蒸馏水的电导率，并保存数据。 ③将0.1mol·L-1 AgNO3溶液，0.1mol·L-1 NaCl溶液稀释100倍，测电导率，并保存数据。 ④测蒸馏水、分析纯CaCO3饱和溶液，CaSO4的饱和溶液的电导率，并保存数据（如图3）。 ⑤测定AgCl的6次离心液的电导率，并保存数据。（如图4、图5） ⑥测定AgI和Fe（OH）3离心液的电导率，并保存数据。 （3）实验数据分析 ①实验数据 ②数据分析 从表1-4中可以看出： 固体难溶物的电导率为0，因为固体难溶物中不存在自由移动的离子（NaCl固体不为0，是因为所用的食盐固体易潮解）。 蒸馏水的电导率为7，说明水中有极少量的自由移动的离子。 0.001mol·L-1AgNO3溶液，0.001mol·L-1 NaCl溶液电导率大，溶液中有大量的自由移动的离子。 测分析纯难溶物CaCO3的饱和溶液的电导率是37，大于蒸馏水的，说明溶液除氢离子和氢氧根离子外，还有很少量的自由移动的离子，分析纯微溶物CaSO4的饱和溶液的电导率是389，大于水，溶液中有除氢离子和氢氧根离子外，还有较多的自由移动的离子，即CaSO4溶解能力比CaCO3大。 AgCl离心液1的电导率为超出量程，因为溶液中有大量的自由移动的Na+和NO3-离子。 AgCl离心液2的电导率为164，AgCl离心液3的电导率为44，AgCl离心液4的电导率为21，AgCl离心液2、3、4电导率变化较大，说明吸附的离子逐渐被清除。 AgCl离心液5的电导率为15，AgCl离心液6的电导率为13。离心液5、6电导率变化不大，可以表示AgCl饱和溶液的电导率，从数据中可以看出饱和溶液的电导率比蒸馏水的电导率大，证明难溶物确实提供了极少量自由移动的离子。 5. 结论 （1）难溶物的饱和溶液中存在极少量的离子，证明难溶物有极少量的溶解，溶解后电解质电离产生自由移动的离子，可表示为AgCl[?]Ag++Cl- （2）Fe（OH）3 离心液的电导率不稳定，不适合做演示实验。分析纯CaCO3固体、分析纯CaSO4固体、新制的AgI、AgCl离心2-3次后得到的固体都可以用来测电导率，证明难溶物存在固体和离子的共同体，即存在沉淀溶解平衡。 （3）离心液的制备时间较长，可以课前让学生代表完成。 三、创新优点 1.利用电导率来测定离子的存在。能够让学生通过探究实验“看到”电导率的大小由溶液中离子浓度决定。 2.利用数字化探究仪器把演示实验转为探究实验，不只是让学生简单的使用该仪器完成实验操作，更要培训学生的读图、分析和处理数据的能力；即了解了现代实验技术和手段，有培养了学生的实验能力，大大提高了学生学习化学的热情和积极性。 参考文献 ［1］保志明.运用实验体现概念的建构过程——“离子反应”的教学与思考［J］.中学化学教学参考，2012，（3） ［2］宋心琪主编.普通高中课程标准实验教科书·化学反应原理（选修）［M］.北京：人民教育出版社，2007：59 ［3］王磊主编.普通高中课程标准实验教科书·化学反应原理（选修）［M］.济南：山东科技出版社，2007：90 ［4］王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学反应原理（选修）［M］.南京：江苏教育出版社，2007：81
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