电解质水溶液导电性实验教具的改进

周勇英

摘 要：化学作为初中阶段一门重要的课程，重在培养学生的动手能力及实践操作能力。电解质溶液的强度判断，教材中主要是通過观察灯泡的明暗程度及是否发亮来进行，但是在实际的实验过程中受诸多因素影响，人的肉眼一般无法有效区分灯泡的明暗程度，导致课堂教学效果不好。为了确保能够从实验中培养学生的自主学习能力，强化学生对科学现象的进一步理解，需要对电解质水溶液导电性实验教具进行改进，研发出新的实验教具。

关键词：电解质；水溶液；导电性；实验教具

前言：新课程改革的实施，促进了教育改革的实施及发展，自制实验教具活动自身具有较高的价值，并且被各级领导及广大师生所认可。本文将电解质水溶液导电性实验作为研究对象，不断改进实验教具制作方法，以激发学生的实验教具热情，希望能够为化学实验的实施及开展提供帮助。

一、电解质水溶液导电性实验教具制作方法

开展实验过程中，应充分利用溶液导电性实验装置中存在的缺陷，对生活中的废弃物、低成本材料、简易材料进行充分的利用，改进导电性实验教具，进而制作成“溶液导电性检测仪”。在实验中使用自制教具，能够清晰的看到发光二极管从左到右的喇叭声大小及个数，进而来判断和了解弱电解质及强弱电解质的电离过程[1]。

二、电解质水溶液导电性实验教具制作原理

电源是由交流电和低压直流电共同来构成，开关由2支圆珠笔筒构成，当溶液导电时，开关会出现闭合状态，进而形成电路通路，通过对灵敏度调整期进行控制，直流电源会通过检测仪的声、中枢、光检测器同时将两路电路输出。其中，一路输出到生日卡的音乐芯片上，喇叭会发出蜂鸣声。另外一路会输入到发光二极管上，使发光二极管发亮。在溶液中插入圆珠笔筒的铜丝，将其串联在总电路中，能够将开关的作用发挥出来。当将生日卡的芯片与喇叭进行串联后，需要在电路中并联发光二极管。在实验在实施及开展过程中，需要在待测溶液中插入检测仪的2根铜丝，当溶液能够进行导电时，会将整个电路接通，喇叭会发出蜂鸣声，发光二极管会再次发亮，该种实验现象较为明显。若溶液不导电时，电路会形成电路，喇叭一般不会出现无声，并且发光二极管也不会发光[2]。

三、电解质水溶液导电性实验改进方法

电解质水溶液导电性实验的制作材料包括发光二极管、生日卡芯片、直流稳压电源、粗铜丝、圆珠笔筒、导线及模板等。在制作时，需要在木板上对各个器件的位置进行合理的规划，在木板的适当位置上进行钻孔，对发光二极管控制电路的器件进行制作，在圆珠笔筒内放入粗铜线，在木板上固定圆珠笔筒、发光二极管、喇叭、生日卡芯片、直接稳压电源。在对导线进行连接时，需按照圆珠笔筒、发光二极管控制电路、发光二极管、电源负极的顺序，对电路和元器件的连接情况进行检查，并包装成型。在开展实验过程中，使用的电源为3V直流稳压电源，电流不可过大，为500mA，以防止实验在实施及开展过程中，受电解作用影响较大。电解质水溶液导电性实验在实施及开展过程中，所使用的原材料为日常生活中废弃的喇叭、生日卡中的发光二极管、粗铜丝、芯片等，由于以上材料在日常生活中较为常见，取材容易，并且造价较为低廉，使用起来便利，可将其广泛应用于教学实验中[3]。

溶液导电性实验试笔仪在制作时，需要在装置上添加粗铜丝、生日卡、圆珠笔筒等原材料。导电实验笔在工作过程中，需要在同一电源下进行工作，在开展实验操作期间，需要在待测溶液中插入2根铜丝，使用溶液进行导电，当发光二极管发亮后，喇叭会发出蜂鸣一样的响声。在对两组溶液是否能够导电，及导电的大小进行判断时，可根据发光二极管能够发光，喇叭中有无声音来进行判定。例如，可在导电溶液中插入圆珠笔筒，另外一个溶液中插入不导电的溶液，前者会出现声音，并且二极管发光，后者无明显现象出现。

四、自制电解质水溶液导电性实验教具体会

结合电解质水溶液导电性实验的实际使用情况进行不断的改进，取得了良好的实验效果。以上实验改进工作，符合新课程教学理念的要求，与新课程的课程标准相一致，实现了对生活中的废弃物及低成本材料的使用，原材料包括电子元件、发光二极管、生日卡芯片、粗铜丝、圆珠笔筒等作为实验的教具，为化学实践活动及探究活动的实施及开展提供了渠道。实验教具展现出了构思巧妙、立意新颖、易于推广及使用方便等优势，符合现阶段的化学实验教学要求，为教师更好的参与到创造性的教学中提供了机会，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的创作精神，强化了学生的动手实践能力，实现了对废弃物的再利用[4]。

结论：电解质水溶液导电性实验教具进行不断的改进，满足了课程实验教学的要求，促进了学生动手能力及实践操作能力的提升，为学生能够更好的参与到创造性的教学活动中提供了渠道，提升了课堂教学效果及质量，确保了电解质水溶液导电性实验的有效开展。

参考文献：

[1]刘吉利，谢宏伟，王锦霞等.电解质水溶液中钴、镍分离、提纯研究进展[J].有色金属科学与工程，2019，10（01）：1-7.

[2]解慕宗，林建芬.化学核心素养引领下的单元教学设计——以“电解质在水溶液中的行为”为例[J].中学化学教学参考，2018，11（13）：27-29.

[3]崔宏恩，姚绍卫，封志明等.电解质分析仪检定过程中的基质效应变化规律研究[J].计量学报，2018，39（01）：130-134.

[4]岳庆先.基于概念建构的化学教学设计——以电解质在水溶液中的反应为例[J].化学教与学，2017，12（11）：78-82.

基金项目：

本文系福建省宁德市中学教育科学研究“十三五”规划2019年度课题“改进实验教具，提升中学生化学学习能力FJNDKT19-401”的部分成果。