一、问题的提出水是生命之源，你对超市里琳琅满目的各种饮用水了解多少？应该喝什么水？选择依据是什么？选贵的？便宜的？商家推荐的？适合自己的？哪种水才是适合自己的呢？带着这些问题，我们选了一些常见的饮用水，用数字化实验进行实验研究。数字化实验是一种先进的实验探究手段，利用数据采集器、传感器和电脑软件，集数据采集、分析于一体，具有便携、直观、快速、定量等特点［1］。 二、实验研究1.实验仪器和试剂实验仪器：电脑、Vernier loggerpro3.8.7的Labquest2数据采集器、电导率传感器、pH传感器、温度传感器、50mL烧杯。 试剂：蒸馏水、自来水、纯悦饮用水、康师傅饮用水、屈臣氏饮用水、景田饮用水、雀巢优活饮用水、农夫山泉饮用天然水、北极泉饮用天然矿泉水、农夫山泉天然矿泉水、冰露饮用水、百岁山天然饮用矿泉水、洞庭山天然饮用矿泉水、皇家圣蓝天然矿泉水。 2.实验装置 图1 实验装置 3.实验内容将数据采集器、电导率传感器、温度传感器、pH传感器、电脑相连，把待测的各种水样品倒入洁净干燥的50mL烧杯，将电导率传感器探头、温度传感器探头、pH传感器探头分别插入待测溶液中，用电炉给烧杯持续加热，同时点击采集，测定15°C—100°C范围内的温度、电导率、pH数据。每次测量前，用蒸馏水洗涤传感器探头三次，再用待测液润洗探头三次。 三、实验结果与分析1.水样数据汇总及分析经测定，各种不同品牌饮用水或矿泉水的pH、电导率及价格如表1所示： 表1 水样数据汇总  数据水样价格（元/550mL购于苏州欧尚超市）蒸馏水洞庭山天然饮用矿泉水农夫山泉饮用天然水皇家圣蓝天然矿泉水纯悦饮用水康师傅饮用水冰露饮用水屈臣氏饮用水景田饮用水雀巢优活饮用水北极泉饮用天然矿泉水农夫山泉天然矿泉水百岁山天然饮用矿泉水pH（约15℃-100℃）7.27-6.37 7.22-6.38 7.19-7.77 6.54-7.96 6.77-6.12 7.53-6.42 6.90-6.38 7.79-6.37 7.26-6.69 6.80-7.73 7.29-7.61 6.46-7.62 6.41-6.77电导率μS/cm（约15℃-100℃）42—53 45—80 122—157 549—555 67—87 46—54 54—95 41—48 41—71 84—109 94—138 93—112 139—172 1.4 1.2 20.89 1.5 0.6 1.2 3.1 2.0 1.1 6.2 2.7 2.1 通过数据的变化，有如下结论：（1）饮用水电导率随着温度的升高增大，但程度较小，矿泉水的电导率随温度升高，但程度也不大。（2）标签上是饮用水的电导率更接近蒸馏水，矿泉水的电导率相对大些。（3）随着温度的变化，饮用水的pH会变化，饮用水的pH随着温度升高而减小，应该主要是水电离增大导致；多数矿泉水的pH随着温度的升高而升高。可能是促进水解所致。（4）各种矿泉水、饮用水的配料成分相似，微小的区别在于矿物质含量多少不同。 （说明：我们使用的传感器是教学教育辅助器件，精确度达不到科研器件的要求，具体的数据因种种原因可能会有误差，但我们的关注点不是具体的某一个数据的精确性，而是变化趋势和对比度，变化趋势和对比度是清晰可见的。） 2.空白实验——蒸馏水的pH和电导率 图2 蒸馏水的pH随温度的变化  图3 蒸馏水的电导率随温度的变化 从图2可以看出：随着温度的升高，pH逐渐减少，温度在17°C时，pH为7.27，温度在25°C时，pH为7.02，温度在90°C时，pH为6.37。分析：由水电离所致，由水分子电离出的H+和OH-数目在任何情况下总相等，水的离子积常数在常温25℃时KW=c（H+）·c（OH-）=1.0 × 10-14，所以 25℃时，纯水中 c（H+）=c（OH-）=1×10-7mol/L，测出来的pH=7。本实验的起始温度17℃，比常温低，水的电离程度变小，KW变小，pH变大，pH＞7；本实验的最终温度接近100℃，比常温高，水的电离程度变大，KW变大，pH变小，pH＜7。 从图3可以看出，电导率变化并不明显，电解质溶液的导电能力取决于溶液中离子的浓度、离子迁移的速率和离子的电量等，溶液的导电能力是溶液中所有离子电导的总和。蒸馏水中电离出的离子的浓度微乎其微，所以，电导率从42μS/cm增加到53μS/cm，变化不明显。 电导率随温度变化情况复杂。影响因素有：①离子迁移速度，通常温度高，迁移速度大，②溶液中的带电微粒数。③阴离子的水解和水解后离子的摩尔电导率不同。 翎毛是中国传统画科里面中经常表现的题材，在清代王概等《芥子园画传?画翎毛浅说》中写道其技巧；“翎毛先画嘴，眼照上唇安。留眼描头额，接腮写背肩。半环大小点，破镜短长尖，细细梢翎出，徐徐小屋填。羽毛翅脊后，胸肚腿肫前。临了才添脚，踏枝或展拳 ”的说法。也就是画翎毛用笔次第法，画鸟先从嘴之上腭一长笔起，次补完上腭，再画下腭一长笔，又次补完下腭。点睛须对嘴之呀口处为准，其次画头与脑，又次画背上披蓑毛及翅膀，再则画胸，并肚子至尾，末后补腿桩及爪。总之鸟形不离卵相，其法具见后诀。从介子园与其从传世的历代名画中就能看到其占据着悠长的重要性和影响力，一直延续至今。 3.洞庭山天然饮用矿泉水的pH和电导率 图4 洞庭山天然饮用矿泉水pH随温度的变化  图5 洞庭山天然饮用矿泉水电导率随温度的变化 从图4可以看出：随着温度的升高，pH逐渐减少，温度在19°C时，pH为7.22，温度在25°C时，pH为7.02，温度在98°C时，pH为6.38。数值、变化趋势和蒸馏水很类似。 从图5可以看出，随着温度的升高，电导率从45μS/cm增加到80μS/cm，溶液的导电能力是溶液中所有离子电导的总和，说明洞庭山天然饮用水含有一定量矿物质。 已有研究表明水煮会影响蛋白的高级结构。水煮后，花生主要过敏原Ara h 1会形成棒状聚集，且二级结构丢失[37]，而且主要过敏原Ara h 2的三级结构也会遭到破坏，导致其在280nm处的吸光度升高[38]，这些结构上的改变都可能导致花生致敏性变化。 4.农夫山泉饮用天然水的pH和电导率 图6 农夫山泉饮用天然水pH随温度的变化  图7 农夫山泉饮用天然水电导率随温度的变化 从图6可以看出：随着温度的升高，pH逐渐增大，温度在19°C时，pH为7.19，温度在98°C时，pH为7.77。随着温度的升高，pH增大，应该是弱酸根离子水解导致。 从图7可以看出，随着温度的升高，电导率从122μS/cm增加到157μS/cm，是蒸馏水的三倍多，从溶液的导电能力是溶液中所有离子电导的总和的角度来看，说明农夫山泉饮用水中矿物质的含量比洞庭山要稍高一些。同时温度的升高，溶液的电导率也是增大的。 5.皇家圣蓝天然矿泉水的pH和电导率 图8 皇家圣蓝天然矿泉水pH随温度的变化  图9 皇家圣蓝天然矿泉水电导率随温度的变化 从图8可以看出：随着温度的升高，pH逐渐增大，温度在19°C时，pH为6.54，温度在96°C时，pH为7.96。随着温度的升高，镁离子水解增强，pH减小，弱酸根离子水解增强，pH增大，在这里应该是弱酸根离子的水解为主导因素，所以pH增大。 从图9可以看出，随着温度的升高，电导率从549μS/cm增加到605μS/cm，电导率是蒸馏水的10倍左右，从溶液的导电能力是溶液中所有离子电导的总和来看，说明皇家圣蓝天然矿泉水的离子浓度比一般的饮用天然水、矿泉水大很多。从标签上看出，它的钙离子和镁离子的含量远远高于天然饮用水、矿泉水等，曲线数据和标签数据是一致的。 6.对比实验——硫酸钠溶液皇家圣蓝天然矿泉水，电导率看似数值很大，是不是它的矿物质浓度就是非常高呢？我们测定了1.0mol/L的硫酸钠溶液的电导率，作为对比。图10是随着温度的升高，1.0mol/L的硫酸钠溶液的电导率从33000μS/cm—12000μS/cm的变化曲线。可见，即使是矿泉水，其矿物质的含量并不是很高，所以，想通过喝水来补充矿物质其效果是微乎其微的，不论是饮用水还是矿泉水其主要作用是补充水而已。  图10 1.0mol/L的硫酸钠电导率随温度的变化 7.对比实验——稀释一滴柠檬汁至于喝弱碱性的水好还是弱酸性的水好？下面用稀释柠檬汁的实验来解释比较。 作为县级城市，扬中市智慧城市建设不能盲目跟风，必须从自身实际特点出发，以实际发展需求为导向，进行智慧城市某一领域的重点建设，打造出“智慧扬中”的特色。作为全国闻名的“工程电气岛”和“新能源产业岛”，扬中电力电气产业基地是江苏省首批特色产业基地。近年来扬中正努力实现由电力电气产业基地向智能电气产业基地的跨越，智慧电气小镇建设也取得了重大进展，接下来扬中应着力打造高水平的智慧电气特色小镇，以智慧产业推进扬中智慧城市建设进程。 另一方面，虚假文案如此之多，还需要反思的是，平时的文山会海是不是没有治理到位，致使有关工作人员因案牍而劳形，为了某些“虚功”而疲于应付，根本无暇思考？治理“假材料”的同时，如果能够从这个角度出发，既严肃纪律，同时找到“病根”，从根本上解决问题，摒弃一切华而不实的形式主义，为干部“减负”，那么，“水务局不逼供”之类的笑话，就可以真正淡出人们的视线了。 实验操作：用滴管取一滴刚切开的新鲜的柠檬汁，在2500mL的大烧杯中慢慢加水稀释，直到加水至2500mL。用pH传感器测pH变化，实验现象：pH从3逐渐增大，无限接近7。图像如下： 图11 稀释柠檬汁的pH变化曲线图 通过以上数据，可以得出，各种水样的pH在7的上下浮动，酸性、碱性都是极弱，其pH和一滴柠檬汁稀释到2500mL的数据相接近，所以，不论是弱酸性还是弱碱性的水，对人体健康的影响都是微乎其微的，大可不必担心。 如图5所示，当故障发生在区段Z6，FI1、FI2、FI3、FI5均正常上报故障信息，故障指示器FI4漏报故障信息，其他故障指示器也无故障信息上报。仍设每个区段发生故障的概率一样，λ取0.95，δ取0.1。 四、结论用数字化实验研究水的结论是：首先，可以解决人们纠结的水的几个参数：水溶液的酸碱性强弱、矿物质含量的多少、价格、温度升高对水溶液各种参数的影响等，从而指导人们理性地选择饮用水。其次，通过数据对比发现，多数水的矿物质含量和酸碱性和标签基本一致，可以放心饮用。最后，饮用水和矿泉水中酸碱及矿物质含量都是微乎其微的，它们最主要的作用还是补充水分。 其次，可以加强与港澳台地区的交流与互动。目前台湾地区的教师节是9月28日，作为“万世师表”的孔子，同时也是最早的“阅读推广人”和“书目研制者”，两岸四地共同举行阅读活动，可以成为一道美丽的风景。 参考文献 ［1］ 陈丹，刘补云.数字化手持技术在影响盐类水解因素中的应用研究［J］.化学教学，2016（2）：51-53 ［2］ 孙德坤，沈文霞，摇甜扬.物理化学学习指导［M］.北京：高等教育出版社，2007：361 |
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