借助手持技術探究水的電離影響因素

趙 瑞，陳婭娟，李 睿

(云南師范大學 化學化工學院，云南 昆明 650500)

1 問題的提出

水為弱電解質，能夠發生微弱電離，其電離過程受到外界條件的影響。例如，溫度、酸、堿、鹽和部分金屬的影響。然而，水電離過程的變化不能通過肉眼直觀地觀察，致使學生難以理解此部分內容。另外，在人教版高中化學選擇性必修1第三章模塊中并未呈現相關內容，但在相關測試中往往會考查。通過對近幾年高考試題的分析發現：試題常涉及對化學平衡圖表分析的考查。因此，借助手持技術對“水的電離影響因素”實驗設計，不僅有利于發展“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“科學探究與創新意識”學科核心素養，而且培養分析、概括總結能力，具有十分重要的意義。本實驗通過手持技術直觀、實時地呈現水電離受到酸、堿和鹽影響時的曲線，以圖像形式表征，將微觀化學變化可視化，以及通過Kw、c(H+)H2O和c(OH-)H2O關系，驗證外界條件對水的電離的影響程度。直觀及時的圖像和清晰的驗證過程，使學生實現真正的理解。本實驗中因溫度對水電離的影響程度極小，圖像變化趨勢不明顯，由此不予其探討。

手持技術由傳感器(本實驗主要采用pH傳感器)、數據采集器、DISLab軟件組成，通過數據采集器采集和處理pH傳感器監測的pH值，將其傳輸給電腦，軟件自動繪圖[1]。

2 實驗過程

2.1 實驗原理

2.2 實驗儀器與藥品

儀器：DISLab系統、數據采集器、pH傳感器、磁力攪拌器、傳感器連接線、USB連接線、50 mL 燒杯、玻璃棒、分析天平、藥匙、鐵架臺。……