以电阻率判定水源铅汞离子浓度|电导率和电阻率的换算

　　本次活动方案名称： 　　“通过测定含铅、汞的水源的电阻率来判定水源中铅汞离子浓度”的科技教育活动方案。 　　活动方案的具体目标： 　　随着工业和农业的现代化，给我们生活的环境造成了一定的影响，尤其是对水资源的影响较大，在工业区附近的城镇和农村，由于一些工厂的污水排放，造成对水源的严重污染，尤其是重金属铅、汞离子的浓度严重超标，对人们的身体造成危害，所以本次科技教育活动的目标就是：要求学生利用自己所学的物理、化学及地理知识，对校园周边的河流及水井等水源进行抽样调查研究，通过抽样测定含铅、汞离子的水源的电阻率，从而判定这种离子在水中的浓度。
　　本次活动方案所要抽样的水源是：
　　湖南省道县境内的潇水河、濂溪河、春秋井。
　　高三理科实验班45个同学分成三大组、每组15人，要求每组同学对自己的抽样对象取样水，通过测定水源电阻率的办法来判定水源中铅汞离子的浓度。
　　本次活动方案的具体内容：
　　1　要求同学们开动脑筋，在探究式学习中设计测量大电阻率的原理方法，在实验室配制不同浓度(铅汞离子浓度)的水溶液进行电阻率测量计算，并列表绘图做成“标准参数”，然后再对样水进行测量对比分析并标度，从而可测出样水中的铅、汞离子浓度来。活动时间：只能利用课外活动和中午休息时间进行。
　　2　本活动方案的难点：
　　①怎样利用恒定电路测量含铅、汞的水溶液的电阻率；
　　②怎样在实验室做好一定铅、汞离子浓度的“标准参数表”。
　　3　本方案的重点是：设计测量水源样水的电阻率的电路原理图：
　　4　本活动分为四个阶段：
　　第一阶段：(3课时)查阅资料，分组学习讨论，确定测量含铅、汞离子水溶液的电阻率的电路。
　　第二阶段：(3课时)根据自己设计的电路图研究实际测量的可行性，由电阻定律R=PL/S得到：P=RS/L，利用注射器作盛水容器，可测出该样水电阻的横截面积s和长度L来，并不断改进测量方法，直到能较准确测量出电阻率很大的纯净水的电阻率为止。
　　第三阶段：(2课时)根据实验的可行性来设计电路，对不同浓度的铅、汞离子水溶液进行电阻率测量并绘制“标准参数表”。
　　
　　第四阶段：(1课时)对水源的样品进行测量其电阻率，并依照“标准参数表”读出其离子浓度来。
　　5　活动过程中可能出现的问题有：
　　①设计测水源电阻率的电路实际误差较大。
　　②不会抽取水源样品，或者是水源的样品中还含有其他盐类而影响“铅、汞”离子的电阻率测量。
　　③不会制连续性的“标准参数表”。
　　6　解决以上问题的预案：
　　①引导同学们运用已学的恒定电流知识设计3种以上电路原理图，然后从误差方面分析，择优确定一种。
　　②在抽水样时，定好体积，用注射器抽取较为适宜，在设计离子浓度与电阻率关系的“标准参数表”时，要求同学轮流测量、多次测量取平均值，以便把实验误差降到最低限度。
　　③如果在样水中出现较多的镁、钙等离子，必须设计化学实验方案除去这些“负因素影响”离子。
　　7　活动结果及呈现方式：
　　要求同学们在反复测量中所得到的数据具有稳定性，与“标准参数”误差不超过5％，而且写好论文和报告，把整个活动过程和电路设计原理记录下来，以便活动终结考评。
　　活动评价标准：
　　1　查看各组所采用的电路原理图是否科学而且误差不超过5％，否则视为活动结果不合格。
　　2　所设制的“离子浓度一电阻率”标准参数表是否准确且有连续性。并评定打分。
　　3　所著论文报告是否详细如实，根据情况评定优良。
　　本次活动对学生的教育作用：
　　让学生自己查阅资料，分组讨论，设计出以前从未想过、但有效可行的电路来，使他们在探究式学习中培养科学素养，从科学思想、科学知识、科学方法和科学精神等方面全面提高自己的能力和素质，而且在创新设计中加强了动手能力，使之从小养成保护环境、为人类造福的远大理想。
　　本活动方案的有利条件是：
　　1　我们曾经研究过对大电阻率导体的测　量原理，所以同学们在这一方面会有一定的电学基础。
　　2　我作为指导老师，在探究式学习的辅导和课题研究方面有一定的经验。
　　3　本次活动方案已得到湖南省道县科协、道县教育局和学校的高度重视，并且在经费、技术等方面都给予大力支持。