潘佳杰
今天科学课上,我们学习了《导体与绝缘体》一课。在课堂上,老师让我们用自己制作的电路检测器检测教室中的导体与绝缘体。我们在检测过程中发现了一个令人惊奇的现象——水不导电,是绝缘体!真是奇怪,我们从课外书中得知水是导体,有些火灾就是由于电器进水所造成的,为什么今天的检测中,水却不能导电呢?我们把这一结果向老师作了汇报,老师听了我们的汇报后说:
“导体和绝缘体并不是绝对的。”我们听了一头雾水。老师见我们不明白,就让我们放学后再去实验室。
到了实验室,老师拿了一杯水给我们,我们用电路检测器一测,傻了——小灯泡亮了,水是导体!这究竟是怎么回事情呢?
第一步,观察、记录如表:
第二步,猜测:这是什么水呢?是盐水吗?
这杯水中究竟有什么呢?是盐水吗?
不像,因为盐水不是绿色的。记得在三年级上《沉浮》一课时,我们曾用烧的方式上,老师让我们用自己制作的电路检测器检测教室中的导体与绝缘来寻找水中含有的秘密。我们就先用烧的方式试一试,看看这水里到底含有什么东西。
第三步,实验。
我们找来汤匙,取了三四滴“导体”水,放在蜡烛上烧,不一会儿就出现了白色的颗粒,样子和细盐差不多,可这到底是不是食盐呢?还不能下结论!舜湖矿泉水烧过后却只留下一些水渍。第四步,继续实验。
记得老师说过,科学是经得起反复实验的,于是,我们决定先溶解一杯盐水,检验一下是否导电。
首先,我们配制了一杯盐水,然后用电路检测器检验,结果不导电!我们不甘心,是因为溶解的盐不够多吗?还是电压不够?我们决定往水中溶解更多的食盐,并一节一节地增加电池,记录如下:
为什么小灯泡不能持续发亮呢?为什么这水会变色呢?为了弄清楚这里面的奥妙,老师带着我们来到隔壁初高中部的实验室。实验室的陈老师告诉我们:直接把导线放入水中,会发生化学变化,导线中的铜会分解到水中,所以盐水变成了蓝色(原来这蓝色就是从铜上来的)。如果把导线接到碳棒上,把碳棒浸入水中就会避免这种现象的发生,并能使实验现象更加明显。
陈老师又告诉我们干电池里面的那根黑色的东西就是碳棒。
为了让我们更方便地实验,陈老师还把“学生电源”借给我们,并帮助我们重新做了这个实验。
没有比这更兴奋的了,可就在我们高兴地庆祝实验成功的时候,老师向我们提建议了:“假如我们不用食盐,用其他材料做实验,又会怎样呢?”
带着好奇心,我们决定用糖、醋、黄酒、味精做实验。我们先把这4种材料溶解到水中,然后分别实验。
实验到这里,我们已经知道了矿泉水、糖水、黄酒溶液不导电,盐水、味精溶液、醋溶液能导电,可这样的结果并没有拨去我们心头的疑云,反让这层疑云显得更加厚重。老师也没有给我们明确的解释,只是让我们对着这个实验现象进行大胆猜测,我们想了很久,一致认为:物体溶解进水里之后,就好像往水里放入了许多只小船,电就是通过这些小船运送到了另一根导线上。不过,水中的“食盐”小船能运动,所以导电;而“糖”小船不能运动,不能导电;矿泉水中这样的小船很少,所以更不导电了。
老师说我们这样的猜想已经近乎“天才”的水平了。这些能导电的物质在水中溶解时能产生分解出足够多的能导电的离子,因此能导电;而这些不能导电的物质溶解时却不能分解出足够多的离子,因此不能导电。这些离子就是我们设想的“船”。
总结这个实验,我们发现:(1)不同的水溶液,导电的性能不一样。
(2)随着电压的增大,绝缘体会变成导体;如果电压减小,导体会变成绝缘体。比如在上述实验中,在小于3伏的情况下,盐水是绝缘体,大于4伏的时候,盐水就变成了导体。