一、項(xiàng)目背景
本教具主要應(yīng)用于人教版高二《化學(xué)》第三章第一節(jié)《電離平衡》。該節(jié)教材對(duì)于“電離平衡”概念直接給出,沒有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)輔助理解,內(nèi)容理論性強(qiáng),較抽象。電離平衡原理演示器主要用來演示并說明弱電解質(zhì)溶液中存在電離乎衡,有助于學(xué)生直觀地理解“電離平衡”概念。
二、材料及制作方法
主要材料
PVC板、水泵、塑料水槽、玻璃杯、導(dǎo)管、電極、燈泡、燈座、開關(guān)等。
制作方法
1 選取兩個(gè)10厘米高的玻璃杯,底部鉆兩個(gè)6毫米小孔,安裝兩根電極,杯側(cè)6厘米高處開一個(gè)1厘米孔,粘上一根外徑1厘米直角彎管,作為酸的稀釋杯。
2 PVC板裁割尺寸為長42厘米、寬35厘米、高20厘米的長方形7塊,拼接成直角梯形立方盒。
3 在梯形面開兩個(gè)直徑為5.5厘米的孔,作為燈泡開孔。
4 在上平面分兩邊各開直徑為1.8厘米的孔4個(gè),2個(gè)一組,裝上電極觸片,作為稀釋杯的插座,再在兩組孔間鉆一個(gè)直徑為5厘米的孔。作為出水口。
5 上平面從中分一半,作為稀釋杯的背板,上裝U型進(jìn)水管。
6 裝上水泵和電燈開關(guān),連接電路,水泵接水管,儀器內(nèi)放置兩個(gè)塑料水槽。
三、使用方法
將本教具放置在水平桌面上,把儀器的演示背板豎立起來固定好,在儀器的塑料水槽中加入蒸餾水并將電源接通。分別取8摩爾/升的鹽酸溶液10毫升和8摩爾/升醋酸溶液10毫升倒人相應(yīng)的玻璃杯中。
打開燈泡的電源開關(guān),觀察鹽酸和醋酸對(duì)應(yīng)的燈泡亮度情況。
打開水泵開關(guān),同時(shí)向兩個(gè)玻璃杯中注入一定量的蒸餾水后關(guān)閉水泵開關(guān),觀察兩燈泡的亮度發(fā)現(xiàn)醋酸溶液相對(duì)應(yīng)的燈泡亮度由暗變亮,證明醋酸溶液中的離子濃度大大增加了。
繼續(xù)打開水泵開關(guān)。向兩個(gè)玻璃杯中連續(xù)注入蒸餾水,觀察到鹽酸溶液和醋酸溶液相對(duì)應(yīng)的燈泡亮度均由亮變暗,說明這兩種溶液的離子濃度都在減少了。
當(dāng)兩個(gè)燈泡的亮度情況幾乎一致的時(shí)候,關(guān)閉水泵電源開關(guān)和燈泡電源開關(guān),演示實(shí)驗(yàn)結(jié)束。
四、創(chuàng)新點(diǎn)
本實(shí)驗(yàn)裝置是在同濃度的鹽酸溶液和醋酸溶液中同時(shí)加蒸餾水并接通電源。通過觀察對(duì)比稀釋過程燈泡亮度的變化(鹽酸溶液對(duì)應(yīng)的燈泡由亮變暗,醋酸溶液對(duì)應(yīng)的燈泡由暗變亮再變暗)來說明稀釋過程中離子濃度的變化,從而得出醋酸溶液在稀釋初期的離子溶液濃度是由小變大的結(jié)論,證明醋酸溶液中存在電離平衡。
人教版高中《化學(xué)》二年級(jí)教材中無電離平衡演示實(shí)驗(yàn),本儀器是創(chuàng)新作品,通過采用同濃度的鹽酸和醋酸,使用水泵自動(dòng)注水進(jìn)行稀釋。觀察比較這兩種溶液的離子導(dǎo)電能力的變化來證明醋酸溶液存在電離平衡。該裝置外觀簡潔,攜帶方便,使用簡便,演示現(xiàn)象明