基于數字化實驗的沉淀溶解平衡 實驗的創新設計?
2014-09-23 23:29:01曾鳳英潘祥泰
化學教與學 2014年8期
曾鳳英+潘祥泰
摘要：在沉淀溶解平衡的教學過程中，僅從宏觀實驗的視角讓同學去體會離子的變化，學生是較難信服的，而通過電導率的測定，能直觀的揭示微觀世界變化，讓同學直接“看到”難溶物的飽和溶液中存在極少量的離子，讓學生真實地感受到沉淀溶解平衡的存在，化解傳統實驗教學難以直接說清的難溶物飽和溶液中存在離子的微觀問題，充分地發揮數字化實驗的優勢。
關鍵詞：數字化實驗；導率的測定；沉淀溶解平衡的存在
文章編號：1008-0546（2014）08-0091-03中圖分類號：G633.8文獻標識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.08.033
概念是人們對事物本質屬性的認識，是邏輯思維的最基本單元。這一特點決定了概念不是教師“講”出來的，是學生自己通過對具體事實的體會并加以邏輯思考建構出來的［1］，所以要讓學生認識并接受沉淀溶解平衡這一概念，首先要讓學生感受到沉淀溶解平衡存在這一事實，就能在實驗引導下，聯系平衡的理論知識，建構沉淀的生成、溶解、轉化的邏輯體系。
一、問題提出
由于難溶物的溶解量很少，實驗中很難觀察到明顯現象，所以沉淀溶解平衡是否存在，很難給學生一個感性認識。
現行教材和同行對難溶物沉淀溶解平衡的研究主要集中在沉淀溶解平衡的轉化和應用方面，而對沉淀溶解平衡是否存在的研究較少。人教版教材直接告訴學生“難溶物溶解度很小，但不是絕對不溶”，所以氯化銀固體會少量溶解，存在AgCl固體、Ag+、Cl-的共存體系，即存在沉淀溶解平衡。魯科版教材引入了學生不熟悉的難溶物PbI2來建構沉淀溶解平衡的概念：將約3mL蒸餾水加入盛有PbI2固體的試管中，充分振蕩后靜置，待上層液體澄清后（即得到PbI2的飽和溶液），然后向其中滴加幾滴0.1mol·L-1KI溶液，出現黃色渾濁，此操作主要是驗證飽和溶液中Pb2+的存在。蘇教版教材是先用1mL 0.1mol·L-1AgNO3與等體積的0.1mol·L-1 NaCl溶液直接制備AgCl懸濁液，然后分成兩支試管，待上層液體澄清后，向一支試管中滴加幾滴0.1mol·L-1AgNO3溶液，出現白色渾濁，證明Cl-的存在。向另一支試管中滴加幾滴0.1mol·L-1 NaC1溶液，證明Ag+的存在。2013年江蘇的李發順老師對實驗的做了改進：選用AgNO3與KSCN 反應生成的AgSCN 白色沉淀，用Fe3+來證明SCN-的存在，通過加KI溶液產生化學平衡移動來證明難溶物存在沉淀溶解平衡。［2-4］
綜上分析，目前對沉淀溶解平衡存在的教學方面主要是從宏觀的實驗角度讓同學去體會離子的存在和變化，而事實上學生對微觀離子的感受能力本身就弱，只有宏觀的實驗學生是較難信服的。所以做完以上三個實驗后，我的學生提出問題：（1）新制AgCl懸濁液的上層溶液很難澄清，且繼續滴加AgNO3溶液比NaCl溶液更易觀察到沉淀。（2）用新制的AgCl沉淀的上層溶液（很多實驗室沒有分析純的AgCl、 PbI2等難溶物）證明AgCl溶解產生了Ag+或Cl-似乎有些不嚴密，因為這些離子可能來源于過量的或沉淀吸附的離子。（3）溶液中不存在Ag+也可能發生AgCl向AgI的轉化，因為I-與AgCl之間的反應可能是I-直接將AgCl固體中的Ag+“搶”過來。簡單的說，有的學生在沒“看到”離子的情況下，接受沉淀溶解平衡這一概念，會感到某個概念不自然，是強加于人的。為解決以上問題，我們利用數字化探究儀器對該實驗進行了創新設計。既測定飽和溶液的電導率的數字化實驗，讓同學直接“看到”難溶物的飽和溶液中微觀離子存在，讓學生真實地感受到沉淀溶解平衡存在。
二、實驗創新設計
1. 實驗設計思想
（1）通過對比干燥的分析純難溶物固體、蒸餾水、分析純難溶物飽和溶液及稀溶液的電導率，讓學生發現電導率是可以用來測定離子的存在的。讓學生“看到”電導率的大小由溶液在離子濃度決定。
（2）將幾種新制的沉淀物通過多次離心沉降，將過量或沉淀吸附的離子除去，當得到的離心液的電導率相對穩定，即為飽和溶液的電導率。通過與前面的數據對比，可以“看到”飽和溶液中存在離子，但離子濃度很小。
（3）通過幾種常見沉淀物的電導率的測定，找到適合課堂演示的實驗方案。
2. 實驗用品
離心機，電導儀（思邁電導儀，量程2000），數據采集器，電腦，投影儀，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，蒸餾水，分析純CaCO3固體，分析純CaSO4固體。
3. 實驗裝置
實驗裝置如圖1所示，裝置分為筆記本電腦、投影儀、數字化探究實驗儀器（包過數據采集器與電導率傳感器）三部分。為了方便測量數據、縮短實驗時間，把3個電導率傳感器通過數據采集器與電腦連接。如圖2所示。
4. 實驗探究過程
（1）實驗準備
①各取20 mL對應的溶液，分別制取AgCl、AgI、Fe（OH）3沉淀，靜置，觀察沉降速度。
②制備難溶物的飽和溶液（以AgCl為例）：將制備的AgCl的懸濁液進行離心沉降2分鐘，將上層清液倒入標有“AgCl離心液1”的小燒杯中，備用。繼續在沉淀的試管中加蒸餾水洗滌，離心沉降，將上層清液倒入標有“AgCl離心液2”的小燒杯中，備用。重復操作6次，得到6杯離心液備用。
（2）測定電導率
①測定CaCO3固體，CaSO4固體的電導率，并保存數據。
②測定蒸餾水的電導率，并保存數據。
③將0.1mol·L-1 AgNO3溶液，0.1mol·L-1 NaCl溶液稀釋100倍，測電導率，并保存數據。
④測蒸餾水、分析純CaCO3飽和溶液，CaSO4的飽和溶液的電導率，并保存數據（如圖3）。
⑤測定AgCl的6次離心液的電導率，并保存數據。（如圖4、圖5）
⑥測定AgI和Fe（OH）3離心液的電導率，并保存數據。
（3）實驗數據分析
①實驗數據
②數據分析
從表1-4中可以看出：
固體難溶物的電導率為0，因為固體難溶物中不存在自由移動的離子（NaCl固體不為0，是因為所用的食鹽固體易潮解）。
蒸餾水的電導率為7，說明水中有極少量的自由移動的離子。
0.001mol·L-1AgNO3溶液，0.001mol·L-1 NaCl溶液電導率大，溶液中有大量的自由移動的離子。
測分析純難溶物CaCO3的飽和溶液的電導率是37，大于蒸餾水的，說明溶液除氫離子和氫氧根離子外，還有很少量的自由移動的離子，分析純微溶物CaSO4的飽和溶液的電導率是389，大于水，溶液中有除氫離子和氫氧根離子外，還有較多的自由移動的離子，即CaSO4溶解能力比CaCO3大。
AgCl離心液1的電導率為超出量程，因為溶液中有大量的自由移動的Na+和NO3-離子。 AgCl離心液2的電導率為164，AgCl離心液3的電導率為44，AgCl離心液4的電導率為21，AgCl離心液2、3、4電導率變化較大，說明吸附的離子逐漸被清除。 AgCl離心液5的電導率為15，AgCl離心液6的電導率為13。離心液5、6電導率變化不大，可以表示AgCl飽和溶液的電導率，從數據中可以看出飽和溶液的電導率比蒸餾水的電導率大，證明難溶物確實提供了極少量自由移動的離子。
5. 結論
（1）難溶物的飽和溶液中存在極少量的離子，證明難溶物有極少量的溶解，溶解后電解質電離產生自由移動的離子，可表示為AgCl[?]Ag++Cl-
（2）Fe（OH）3 離心液的電導率不穩定，不適合做演示實驗。分析純CaCO3固體、分析純CaSO4固體、新制的AgI、AgCl離心2-3次后得到的固體都可以用來測電導率，證明難溶物存在固體和離子的共同體，即存在沉淀溶解平衡。
（3）離心液的制備時間較長，可以課前讓學生代表完成。
三、創新優點
1.利用電導率來測定離子的存在。能夠讓學生通過探究實驗“看到”電導率的大小由溶液中離子濃度決定。
2.利用數字化探究儀器把演示實驗轉為探究實驗，不只是讓學生簡單的使用該儀器完成實驗操作，更要培訓學生的讀圖、分析和處理數據的能力；即了解了現代實驗技術和手段，有培養了學生的實驗能力，大大提高了學生學習化學的熱情和積極性。
參考文獻
［1］保志明.運用實驗體現概念的建構過程——“離子反應”的教學與思考［J］.中學化學教學參考，2012，（3）
［2］宋心琪主編.普通高中課程標準實驗教科書·化學反應原理（選修）［M］.北京：人民教育出版社，2007：59
［3］王磊主編.普通高中課程標準實驗教科書·化學反應原理（選修）［M］.濟南：山東科技出版社，2007：90
［4］王祖浩主編.普通高中課程標準實驗教科書·化學反應原理（選修）［M］.南京：江蘇教育出版社，2007：81
endprint
摘要：在沉淀溶解平衡的教學過程中，僅從宏觀實驗的視角讓同學去體會離子的變化，學生是較難信服的，而通過電導率的測定，能直觀的揭示微觀世界變化，讓同學直接“看到”難溶物的飽和溶液中存在極少量的離子，讓學生真實地感受到沉淀溶解平衡的存在，化解傳統實驗教學難以直接說清的難溶物飽和溶液中存在離子的微觀問題，充分地發揮數字化實驗的優勢。
關鍵詞：數字化實驗；導率的測定；沉淀溶解平衡的存在
文章編號：1008-0546（2014）08-0091-03中圖分類號：G633.8文獻標識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.08.033
概念是人們對事物本質屬性的認識，是邏輯思維的最基本單元。這一特點決定了概念不是教師“講”出來的，是學生自己通過對具體事實的體會并加以邏輯思考建構出來的［1］，所以要讓學生認識并接受沉淀溶解平衡這一概念，首先要讓學生感受到沉淀溶解平衡存在這一事實，就能在實驗引導下，聯系平衡的理論知識，建構沉淀的生成、溶解、轉化的邏輯體系。
一、問題提出
由于難溶物的溶解量很少，實驗中很難觀察到明顯現象，所以沉淀溶解平衡是否存在，很難給學生一個感性認識。
現行教材和同行對難溶物沉淀溶解平衡的研究主要集中在沉淀溶解平衡的轉化和應用方面，而對沉淀溶解平衡是否存在的研究較少。人教版教材直接告訴學生“難溶物溶解度很小，但不是絕對不溶”，所以氯化銀固體會少量溶解，存在AgCl固體、Ag+、Cl-的共存體系，即存在沉淀溶解平衡。魯科版教材引入了學生不熟悉的難溶物PbI2來建構沉淀溶解平衡的概念：將約3mL蒸餾水加入盛有PbI2固體的試管中，充分振蕩后靜置，待上層液體澄清后（即得到PbI2的飽和溶液），然后向其中滴加幾滴0.1mol·L-1KI溶液，出現黃色渾濁，此操作主要是驗證飽和溶液中Pb2+的存在。蘇教版教材是先用1mL 0.1mol·L-1AgNO3與等體積的0.1mol·L-1 NaCl溶液直接制備AgCl懸濁液，然后分成兩支試管，待上層液體澄清后，向一支試管中滴加幾滴0.1mol·L-1AgNO3溶液，出現白色渾濁，證明Cl-的存在。向另一支試管中滴加幾滴0.1mol·L-1 NaC1溶液，證明Ag+的存在。2013年江蘇的李發順老師對實驗的做了改進：選用AgNO3與KSCN 反應生成的AgSCN 白色沉淀，用Fe3+來證明SCN-的存在，通過加KI溶液產生化學平衡移動來證明難溶物存在沉淀溶解平衡。［2-4］
綜上分析，目前對沉淀溶解平衡存在的教學方面主要是從宏觀的實驗角度讓同學去體會離子的存在和變化，而事實上學生對微觀離子的感受能力本身就弱，只有宏觀的實驗學生是較難信服的。所以做完以上三個實驗后，我的學生提出問題：（1）新制AgCl懸濁液的上層溶液很難澄清，且繼續滴加AgNO3溶液比NaCl溶液更易觀察到沉淀。（2）用新制的AgCl沉淀的上層溶液（很多實驗室沒有分析純的AgCl、 PbI2等難溶物）證明AgCl溶解產生了Ag+或Cl-似乎有些不嚴密，因為這些離子可能來源于過量的或沉淀吸附的離子。（3）溶液中不存在Ag+也可能發生AgCl向AgI的轉化，因為I-與AgCl之間的反應可能是I-直接將AgCl固體中的Ag+“搶”過來。簡單的說，有的學生在沒“看到”離子的情況下，接受沉淀溶解平衡這一概念，會感到某個概念不自然，是強加于人的。為解決以上問題，我們利用數字化探究儀器對該實驗進行了創新設計。既測定飽和溶液的電導率的數字化實驗，讓同學直接“看到”難溶物的飽和溶液中微觀離子存在，讓學生真實地感受到沉淀溶解平衡存在。
二、實驗創新設計
1. 實驗設計思想
（1）通過對比干燥的分析純難溶物固體、蒸餾水、分析純難溶物飽和溶液及稀溶液的電導率，讓學生發現電導率是可以用來測定離子的存在的。讓學生“看到”電導率的大小由溶液在離子濃度決定。
（2）將幾種新制的沉淀物通過多次離心沉降，將過量或沉淀吸附的離子除去，當得到的離心液的電導率相對穩定，即為飽和溶液的電導率。通過與前面的數據對比，可以“看到”飽和溶液中存在離子，但離子濃度很小。
（3）通過幾種常見沉淀物的電導率的測定，找到適合課堂演示的實驗方案。
2. 實驗用品
離心機，電導儀（思邁電導儀，量程2000），數據采集器，電腦，投影儀，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，蒸餾水，分析純CaCO3固體，分析純CaSO4固體。
3. 實驗裝置
實驗裝置如圖1所示，裝置分為筆記本電腦、投影儀、數字化探究實驗儀器（包過數據采集器與電導率傳感器）三部分。為了方便測量數據、縮短實驗時間，把3個電導率傳感器通過數據采集器與電腦連接。如圖2所示。
4. 實驗探究過程
（1）實驗準備
①各取20 mL對應的溶液，分別制取AgCl、AgI、Fe（OH）3沉淀，靜置，觀察沉降速度。
②制備難溶物的飽和溶液（以AgCl為例）：將制備的AgCl的懸濁液進行離心沉降2分鐘，將上層清液倒入標有“AgCl離心液1”的小燒杯中，備用。繼續在沉淀的試管中加蒸餾水洗滌，離心沉降，將上層清液倒入標有“AgCl離心液2”的小燒杯中，備用。重復操作6次，得到6杯離心液備用。
（2）測定電導率
①測定CaCO3固體，CaSO4固體的電導率，并保存數據。
②測定蒸餾水的電導率，并保存數據。
③將0.1mol·L-1 AgNO3溶液，0.1mol·L-1 NaCl溶液稀釋100倍，測電導率，并保存數據。
④測蒸餾水、分析純CaCO3飽和溶液，CaSO4的飽和溶液的電導率，并保存數據（如圖3）。
⑤測定AgCl的6次離心液的電導率，并保存數據。（如圖4、圖5）
⑥測定AgI和Fe（OH）3離心液的電導率，并保存數據。
（3）實驗數據分析
①實驗數據
②數據分析
從表1-4中可以看出：
固體難溶物的電導率為0，因為固體難溶物中不存在自由移動的離子（NaCl固體不為0，是因為所用的食鹽固體易潮解）。
蒸餾水的電導率為7，說明水中有極少量的自由移動的離子。
0.001mol·L-1AgNO3溶液，0.001mol·L-1 NaCl溶液電導率大，溶液中有大量的自由移動的離子。
測分析純難溶物CaCO3的飽和溶液的電導率是37，大于蒸餾水的，說明溶液除氫離子和氫氧根離子外，還有很少量的自由移動的離子，分析純微溶物CaSO4的飽和溶液的電導率是389，大于水，溶液中有除氫離子和氫氧根離子外，還有較多的自由移動的離子，即CaSO4溶解能力比CaCO3大。
AgCl離心液1的電導率為超出量程，因為溶液中有大量的自由移動的Na+和NO3-離子。 AgCl離心液2的電導率為164，AgCl離心液3的電導率為44，AgCl離心液4的電導率為21，AgCl離心液2、3、4電導率變化較大，說明吸附的離子逐漸被清除。 AgCl離心液5的電導率為15，AgCl離心液6的電導率為13。離心液5、6電導率變化不大，可以表示AgCl飽和溶液的電導率，從數據中可以看出飽和溶液的電導率比蒸餾水的電導率大，證明難溶物確實提供了極少量自由移動的離子。
5. 結論
（1）難溶物的飽和溶液中存在極少量的離子，證明難溶物有極少量的溶解，溶解后電解質電離產生自由移動的離子，可表示為AgCl[?]Ag++Cl-
（2）Fe（OH）3 離心液的電導率不穩定，不適合做演示實驗。分析純CaCO3固體、分析純CaSO4固體、新制的AgI、AgCl離心2-3次后得到的固體都可以用來測電導率，證明難溶物存在固體和離子的共同體，即存在沉淀溶解平衡。
（3）離心液的制備時間較長，可以課前讓學生代表完成。
三、創新優點
1.利用電導率來測定離子的存在。能夠讓學生通過探究實驗“看到”電導率的大小由溶液中離子濃度決定。
2.利用數字化探究儀器把演示實驗轉為探究實驗，不只是讓學生簡單的使用該儀器完成實驗操作，更要培訓學生的讀圖、分析和處理數據的能力；即了解了現代實驗技術和手段，有培養了學生的實驗能力，大大提高了學生學習化學的熱情和積極性。
參考文獻
［1］保志明.運用實驗體現概念的建構過程——“離子反應”的教學與思考［J］.中學化學教學參考，2012，（3）
［2］宋心琪主編.普通高中課程標準實驗教科書·化學反應原理（選修）［M］.北京：人民教育出版社，2007：59
［3］王磊主編.普通高中課程標準實驗教科書·化學反應原理（選修）［M］.濟南：山東科技出版社，2007：90
［4］王祖浩主編.普通高中課程標準實驗教科書·化學反應原理（選修）［M］.南京：江蘇教育出版社，2007：81
endprint
摘要：在沉淀溶解平衡的教學過程中，僅從宏觀實驗的視角讓同學去體會離子的變化，學生是較難信服的，而通過電導率的測定，能直觀的揭示微觀世界變化，讓同學直接“看到”難溶物的飽和溶液中存在極少量的離子，讓學生真實地感受到沉淀溶解平衡的存在，化解傳統實驗教學難以直接說清的難溶物飽和溶液中存在離子的微觀問題，充分地發揮數字化實驗的優勢。
關鍵詞：數字化實驗；導率的測定；沉淀溶解平衡的存在
文章編號：1008-0546（2014）08-0091-03中圖分類號：G633.8文獻標識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.08.033
概念是人們對事物本質屬性的認識，是邏輯思維的最基本單元。這一特點決定了概念不是教師“講”出來的，是學生自己通過對具體事實的體會并加以邏輯思考建構出來的［1］，所以要讓學生認識并接受沉淀溶解平衡這一概念，首先要讓學生感受到沉淀溶解平衡存在這一事實，就能在實驗引導下，聯系平衡的理論知識，建構沉淀的生成、溶解、轉化的邏輯體系。
一、問題提出
由于難溶物的溶解量很少，實驗中很難觀察到明顯現象，所以沉淀溶解平衡是否存在，很難給學生一個感性認識。
現行教材和同行對難溶物沉淀溶解平衡的研究主要集中在沉淀溶解平衡的轉化和應用方面，而對沉淀溶解平衡是否存在的研究較少。人教版教材直接告訴學生“難溶物溶解度很小，但不是絕對不溶”，所以氯化銀固體會少量溶解，存在AgCl固體、Ag+、Cl-的共存體系，即存在沉淀溶解平衡。魯科版教材引入了學生不熟悉的難溶物PbI2來建構沉淀溶解平衡的概念：將約3mL蒸餾水加入盛有PbI2固體的試管中，充分振蕩后靜置，待上層液體澄清后（即得到PbI2的飽和溶液），然后向其中滴加幾滴0.1mol·L-1KI溶液，出現黃色渾濁，此操作主要是驗證飽和溶液中Pb2+的存在。蘇教版教材是先用1mL 0.1mol·L-1AgNO3與等體積的0.1mol·L-1 NaCl溶液直接制備AgCl懸濁液，然后分成兩支試管，待上層液體澄清后，向一支試管中滴加幾滴0.1mol·L-1AgNO3溶液，出現白色渾濁，證明Cl-的存在。向另一支試管中滴加幾滴0.1mol·L-1 NaC1溶液，證明Ag+的存在。2013年江蘇的李發順老師對實驗的做了改進：選用AgNO3與KSCN 反應生成的AgSCN 白色沉淀，用Fe3+來證明SCN-的存在，通過加KI溶液產生化學平衡移動來證明難溶物存在沉淀溶解平衡。［2-4］
綜上分析，目前對沉淀溶解平衡存在的教學方面主要是從宏觀的實驗角度讓同學去體會離子的存在和變化，而事實上學生對微觀離子的感受能力本身就弱，只有宏觀的實驗學生是較難信服的。所以做完以上三個實驗后，我的學生提出問題：（1）新制AgCl懸濁液的上層溶液很難澄清，且繼續滴加AgNO3溶液比NaCl溶液更易觀察到沉淀。（2）用新制的AgCl沉淀的上層溶液（很多實驗室沒有分析純的AgCl、 PbI2等難溶物）證明AgCl溶解產生了Ag+或Cl-似乎有些不嚴密，因為這些離子可能來源于過量的或沉淀吸附的離子。（3）溶液中不存在Ag+也可能發生AgCl向AgI的轉化，因為I-與AgCl之間的反應可能是I-直接將AgCl固體中的Ag+“搶”過來。簡單的說，有的學生在沒“看到”離子的情況下，接受沉淀溶解平衡這一概念，會感到某個概念不自然，是強加于人的。為解決以上問題，我們利用數字化探究儀器對該實驗進行了創新設計。既測定飽和溶液的電導率的數字化實驗，讓同學直接“看到”難溶物的飽和溶液中微觀離子存在，讓學生真實地感受到沉淀溶解平衡存在。
二、實驗創新設計
1. 實驗設計思想
（1）通過對比干燥的分析純難溶物固體、蒸餾水、分析純難溶物飽和溶液及稀溶液的電導率，讓學生發現電導率是可以用來測定離子的存在的。讓學生“看到”電導率的大小由溶液在離子濃度決定。
（2）將幾種新制的沉淀物通過多次離心沉降，將過量或沉淀吸附的離子除去，當得到的離心液的電導率相對穩定，即為飽和溶液的電導率。通過與前面的數據對比，可以“看到”飽和溶液中存在離子，但離子濃度很小。
（3）通過幾種常見沉淀物的電導率的測定，找到適合課堂演示的實驗方案。
2. 實驗用品
離心機，電導儀（思邁電導儀，量程2000），數據采集器，電腦，投影儀，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，蒸餾水，分析純CaCO3固體，分析純CaSO4固體。
3. 實驗裝置
實驗裝置如圖1所示，裝置分為筆記本電腦、投影儀、數字化探究實驗儀器（包過數據采集器與電導率傳感器）三部分。為了方便測量數據、縮短實驗時間，把3個電導率傳感器通過數據采集器與電腦連接。如圖2所示。
4. 實驗探究過程
（1）實驗準備
①各取20 mL對應的溶液，分別制取AgCl、AgI、Fe（OH）3沉淀，靜置，觀察沉降速度。
②制備難溶物的飽和溶液（以AgCl為例）：將制備的AgCl的懸濁液進行離心沉降2分鐘，將上層清液倒入標有“AgCl離心液1”的小燒杯中，備用。繼續在沉淀的試管中加蒸餾水洗滌，離心沉降，將上層清液倒入標有“AgCl離心液2”的小燒杯中，備用。重復操作6次，得到6杯離心液備用。
（2）測定電導率
①測定CaCO3固體，CaSO4固體的電導率，并保存數據。
②測定蒸餾水的電導率，并保存數據。
③將0.1mol·L-1 AgNO3溶液，0.1mol·L-1 NaCl溶液稀釋100倍，測電導率，并保存數據。
④測蒸餾水、分析純CaCO3飽和溶液，CaSO4的飽和溶液的電導率，并保存數據（如圖3）。
⑤測定AgCl的6次離心液的電導率，并保存數據。（如圖4、圖5）
⑥測定AgI和Fe（OH）3離心液的電導率，并保存數據。
（3）實驗數據分析
①實驗數據
②數據分析
從表1-4中可以看出：
固體難溶物的電導率為0，因為固體難溶物中不存在自由移動的離子（NaCl固體不為0，是因為所用的食鹽固體易潮解）。
蒸餾水的電導率為7，說明水中有極少量的自由移動的離子。
0.001mol·L-1AgNO3溶液，0.001mol·L-1 NaCl溶液電導率大，溶液中有大量的自由移動的離子。
測分析純難溶物CaCO3的飽和溶液的電導率是37，大于蒸餾水的，說明溶液除氫離子和氫氧根離子外，還有很少量的自由移動的離子，分析純微溶物CaSO4的飽和溶液的電導率是389，大于水，溶液中有除氫離子和氫氧根離子外，還有較多的自由移動的離子，即CaSO4溶解能力比CaCO3大。
AgCl離心液1的電導率為超出量程，因為溶液中有大量的自由移動的Na+和NO3-離子。 AgCl離心液2的電導率為164，AgCl離心液3的電導率為44，AgCl離心液4的電導率為21，AgCl離心液2、3、4電導率變化較大，說明吸附的離子逐漸被清除。 AgCl離心液5的電導率為15，AgCl離心液6的電導率為13。離心液5、6電導率變化不大，可以表示AgCl飽和溶液的電導率，從數據中可以看出飽和溶液的電導率比蒸餾水的電導率大，證明難溶物確實提供了極少量自由移動的離子。
5. 結論
（1）難溶物的飽和溶液中存在極少量的離子，證明難溶物有極少量的溶解，溶解后電解質電離產生自由移動的離子，可表示為AgCl[?]Ag++Cl-
（2）Fe（OH）3 離心液的電導率不穩定，不適合做演示實驗。分析純CaCO3固體、分析純CaSO4固體、新制的AgI、AgCl離心2-3次后得到的固體都可以用來測電導率，證明難溶物存在固體和離子的共同體，即存在沉淀溶解平衡。
（3）離心液的制備時間較長，可以課前讓學生代表完成。
三、創新優點
1.利用電導率來測定離子的存在。能夠讓學生通過探究實驗“看到”電導率的大小由溶液中離子濃度決定。
2.利用數字化探究儀器把演示實驗轉為探究實驗，不只是讓學生簡單的使用該儀器完成實驗操作，更要培訓學生的讀圖、分析和處理數據的能力；即了解了現代實驗技術和手段，有培養了學生的實驗能力，大大提高了學生學習化學的熱情和積極性。
參考文獻
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