水电解实验改进和教学思考

1、水电解实验改进和教学思考 化学是一门以实验为基础的学科， 学生通？八实验探究形成化 学观念，理解化学原理，掌握化学知识和技能。沪教版九年级化 学自然界中的水 中的水电解实验的现象和对水电解产物的检 验与分析， 对于研究水的组成具有决定性作用， 通过探究水的组 成学生初步知道物质是由元素组成的， 为今后形成元素观及化学 式书写的学习奠定了基础。 因此水电解实验对于学生形成化学观 念，突出本节课重点、突破难点至关重要。学生经历探究实验过 程的体验，有利于激发思维，形成科学的方法，提高创新能力。 1 水电解教学反思 教材中选用的水电解装置如图所示，该装置操作方便简单， 但实际教学过程中经常遇到以下难

2、题： （1）电解水的速率慢，电解时间较长，造成课堂效率低。 （2）电解水产生的氢气和氧气体积比误差大，不能得出氢 气和氧气体积比为 2：1 的结论。 （3）电解水产生气体的检验操作不方便，氧气的体积少， 打开玻璃尖嘴处活塞常常不能使带火星的木条复燃， 且稍有不慎 还会有液体喷出，使带火星的木条熄灭，影响实验操作。氢气检 验时现象不明显， 在玻璃尖嘴处点燃， 一般只能听到轻微的爆鸣 声，火焰也是转瞬即逝， 更难将干燥的小烧杯罩到火焰上观察产 生水雾的实验现象。 2优化实验操作，改进实验效果 基于上述理由， 我结合教学过程的实践对水电解实验加以改 进。 所需的实验器材： 一个干燥管和一个注射器，

3、以及电解水器。 应用上述仪器组装出如下图所示装置： 实验方案 （1）按如图 1 所示组成水解器实验装置，在水解装置中加 放 15%的氢氧化钠溶液。 （2）正极玻璃尖嘴用橡胶管与干燥管细口部相连接，固定 装置。 （3）负极玻璃尖嘴用橡胶管与注射器相连接，固定装置。 （4）接 16V 学生电源，电解水，观察现象。 关闭电源，打开正极尖嘴活塞，将气体收集到干燥管中，用 带火星木条伸入干燥管的圆球形处检验气体，观察现象。 （5）打开负极尖嘴活塞，将气体抽到注射器中，如图2 注 射器套上针管移到酒精灯处点燃， 并在火焰上罩上一个干燥的小 烧杯，观察实验现象。 3 实验改进效果和教学思考 （1）教材提到可

4、以加入氢氧化钠溶液增加导电性，但没有 明确的浓度， 如果加入的氢氧化钠溶液的浓度太低将影响电解的 速度。通过对不同浓度氢氧化钠溶液电解对比实验得到 如下数 据： 以上数据说明浓度适中的氢氧化钠溶液电解时产生的气体 速率较快。我结合平时教学实践，发现在电压 16V 时，氢氧化钠 的溶液浓度控制在 10%-15%，电解水速率较快，一般只需不到 2 分钟。 （2）如表二，电极材料对水电解也会影响，电极材料可选 用铂丝电极或铅锑合金保险丝， 它的抗氧化性强， 电解效果较好。 另外实验前先对水进行预电解， 使氢气和氧气在电解液中达到饱 和状态，可有效减少误差，使氢气和氧气体积比接近2： 1。 （3）电解完成后不在电解装置玻璃尖嘴处打开活塞检验气 体，改用干燥管接到正极尖嘴处收集氧气再检验， 可以观察到带 火星木条复燃， 现象非常明显。 氢气则用接在负极的注射器抽取 再点燃检验， 既可以观察到氢气燃烧的现象， 罩上干燥小烧杯杯 壁上的水雾也很明显。 以上对于水电解实验教学的改进， 实现了操作简单， 电解速 度快，实验成功率非常高， 避免了课堂中出现气体检验失败的尴 尬。既能提高课堂效率， 增强实验说服力。 实验的现象也更明显， 更易于学生观察