在初中化学课本中，同学们普遍把碳酸钙看成是不溶的物质。但是实际上，碳酸钙是微溶于水

的。为了证明这一点，我们设计了一组实验教学方案。

一、设计思路

化学是一门在分子、原子层面上认识物质组成、结构、性质及其变化规律的科学，宏观与微观

相联系是化学学科独特的思维方式，也是化学与其他学科的本质不同。学生通过中学化学课程

的学习，不仅仅要掌握化学知识，还要以这些化学知识的学习为途径掌握认识世界、解释世界

的基本思想方法和思维方式。在初中的学习中，我们把碳酸钙看成不溶的物质，在人教版九年

级化学教材给出的溶解性表中也明确表明碳酸钙是不溶于水的物质，由此学生就容易形成一种

观念，认为碳酸钙这类物质在水中是完全不溶的。但我们都知道，物质并没有绝对的不溶，只

是溶解度的大小差异不同而已，而溶解度的不同又于每种物质的沉淀溶解平衡密切相关。无论

是溶解度还是沉淀溶解平衡都有一种动态平衡的观念，这种观念贯穿化学学习的始终。如果学

生在初中阶段没有建立正确的前概念，那么在后续学习中就会产生认知冲突，造成学习难点。

二、实验原理

　　在做这个实验之前，需要向学生普及两个理论，即碳酸钙如果溶于水，为什么pH和电导率会同

时升高？

　　知识点拓展学习：１、碳酸钙溶于水之后，电离出的碳酸根水解，会使溶液变为碱性；２、电

导率是以数字表示的溶液传导电流的能力，溶液中的离子浓度越大，电导率则越大。

　　这两个知识点的原理都是高中课本的内容，在初中阶段并未深入探讨，这个实验可以激发学生

深入探究学习的兴趣，为以后高中阶段知识点的学习做好铺垫！

本次实验利用电导率传感器和pH传感器探究碳酸钙溶解过程中的电导率和pH变化，通过电导率

曲线的上升，可以让学生“看到”碳酸钙溶于水的过程，帮助学生理解课本上的“不溶”并不

是绝对的一点都不溶，而是相比溶解度较大的物质来说它的溶解度太小而已。溶解过程中的pH

变化更加辅助说明碳酸钙确实溶解这一事实，教师可以在这里补充说明CO32-水解能够使溶液

呈碱性，所以pH的不断升高说明了溶液中CO32-浓度的增加。

化学式表达为：

CaCO3=Ca2++CO32-

CO32-+H2O=HCO32-+OH-

传统实验可以定性，数字化实验可以定量。为了将传统实验的定性融入其中，我们最后利用酚

酞滴入溶液中，观察变化。

酚酞：其特性是在酸性和中性溶液中为无色，在碱性溶液中为紫红色。常被人们用来检测酸碱。

三、实验用品

实验仪器：

pH传感器、电导率传感器、LabPro数据采集器、电脑（Logger Pro）、磁力搅拌器、量筒

（100mL）、烧杯（250mL）、磁子。

实验药品：

碳酸钙、酚酞、去离子水。

四、实验步骤

1、操作

(1) 用量筒量取100mL蒸馏水，注入250mL的烧杯中，放入磁子，置于磁力搅拌器上。

(2) 如下图所示搭建实验装置，将pH传感器和电导率传感器放在烧杯中。

(3) 打开Logger Pro软件，对电导率传感器进行校准。

(4) 开始采集数据。

(5) 待示数稳定后，加入一药匙碳酸钙粉末，数据采集将持续150s，观察电导率和pH曲线有

何变化。

(6) 停止采集，静置。

(7) 取上层清液注入试管1中，滴加两滴酚酞试液，振荡，观察现象。

(8)结束实验，整理仪器。

2、实验数据记录

具体数值见表1

表1 实验数据记录表

3、观察实验现象、结果

加入碳酸钙后pH变化曲线：

加入碳酸钙后电导率变化曲线：

        加入酚酞试液后：

五、实验分析

1、 四重表征分析

具体内容见表2

表2 四重表征分析

2、从电导率曲线上升可以看出碳酸钙的不断溶解。

3、 实验结束后，pH为9.79。是因为碳酸钙溶于水电离生成碳酸根，碳酸根水解使溶液呈碱性。

4、 实验结束后，电导率最大值为21μs/cm，自来水的电导率大约在200μs/cm左右，两者相比，

可以看出，虽然碳酸钙溶解，但是溶解度非常小，这也是课本上将他列为“不溶”的原因。经过查

阅资料可知：常温下溶解度为1g-10g之间属于可溶，0.01g-1g属于微溶，小于0.01g是难溶物，

也就是教材上的不溶。碳酸钙的溶解度常温下为0.003g因此属于难溶物。

5、可以看到取上层清液向其中滴加酚酞使溶液变紫红，也可以推测出溶液呈弱碱性。

六、实验结论

    该实验用电导率和pH传感器探究了碳酸钙的溶解过程，证明碳酸钙在常温下能够极少量溶于

水，属于难溶物。曲线表征可以帮助同学看到这一微观变化过程，有利于学生建立动态平衡的基

本观念。很简单的小实验即能帮助教师更好的处理该知识点的教学，又能科学直观的反应事实，

帮助学生建立正确的学科基本观念，有利于提升学生的科学素养。

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