2021年8月31日 星期二

用眼藥水瓶做電解質檢驗


 

電解質檢驗是一個很討厭的單元,不是該亮的不亮就是不該亮的亮了!

某年打開放教具的箱子,發現前一年用竹筷做好的電極都發霉了!拆下能用的零件重做,在製作的過程中,想到筷子除了容易發霉,也會吸收電解質水溶液,對實驗造成干擾,於是,我直接在LED上焊接一條電阻,接上9V當電源,學生鉛筆盒隨手可得的筆芯當電極來進行檢驗!




因為這裡學生對於電路的概念比較模糊,我直接將電路畫在黑板,請學生將兩邊鱷魚夾夾住的筆芯碰觸,建立筆芯兩端接通LED就會亮的概念,如果放到溶液中,LED亮了代表溶液也跟筆芯一樣可以導電!


由於受限於要配製的藥品很多,在實驗室開放空間很容易受到污染,以前常常配個兩三種電解質,兩三種非電解質進行實驗,如果只是檢驗電解質,每種藥品需要的量不多,用完其他同事也不太可能繼續使用,有些夥伴開始用眼藥水瓶進行微量實驗,我也趕上這波風潮,一次配了10種藥品,各種藥品每組一瓶有電解質、非電解質,有酸性、鹼性和中性的溶液進行檢驗。



每組給兩塊表玻璃,學生依照順序在兩片表玻璃相同位置上,滴上一滴水溶液,一邊用來檢驗是否可以導電,一邊滴上廣用指示劑檢驗酸鹼性,學習單上我還多了一個欄位讓學生紀錄筆芯附近的變化,因為電壓夠高,所以可以在筆芯附近看見氣泡!

觀察這些現象可以帶學生回顧上學期提到的化學變化,當筆芯放入之後,可以導電之外,還產生了化學變化,也就是那滴水溶液已經不是原來的樣子,所以檢驗酸鹼性要檢驗沒有通電過的水溶液。



課本的操作流程會提到檢測完一種水溶液後,要清洗電極避免干擾實驗結果,某屆學生想到可以把沾倒水溶液的筆芯直接折斷就可以馬上進行下一個實驗,也有學生先把筆芯剪成需要的長度,做完一組實驗就換掉!如果小心操作,大約2支筆芯就可以做完整個實驗!



這個實驗需要紀錄大量的實驗結果,有實驗結果就很方便接下來的討論與歸納!




歸納的過程中可能會出現符合你預期的結論,也有可能出現不是你預期的結論,我的學生在歸納的過程中除了發現非電解質一定是中性,也發現這些非電解質都沒有金屬原子組成,這裡是一個可以繼續延伸探究的主題,不過也是要看課程進度決定!


如果上述的課程活動進行完畢還有時間,可以請學生選一種「中性的電解質」滴在表玻璃上,再滴上一滴廣用指示劑,放上電極通電,可以觀察到兩邊電極出現不同的顏色!這也是一個可以帶學生探討的點,怎麼引導與操作就看大家的習慣囉!


這樣操作是真‧微量實驗,每組做完鎖緊眼藥水瓶,明年再拿出來用就好! 花一次時間可以用好幾年,很少有課程是這麼省力!

學習單在這裡