电解装置的微型化改进

电解装置的微型化改进

一、使用教材

人教版高中化学选修4第四章《电化学基础》中第3节《电解池》的内容。

二、实验目的

1.对实验现象探究、分析、推理，建立模型，总结电解的本质规律，加深对电解工作原

理的理解。

2.能通过实验探究认识电解质种类对电极反应的影响。

3.依据化学学科核心素养，培养学生实验探究能力及分析问题和解决问题的能力。

4.开展微型化学实验，强化实验教学，提高学生素质。

5.使用微型化学实验，减少实验试剂的使用，培养学生绿色化学，保护环境的意识。

三、实验仪器及药品

充电宝，数据线，铅笔芯，V型管，表面皿，胶头湎管，镜子

CuCh溶液，NaCl溶液,CuSOi溶液，K2s04溶液,KI淀粉试纸

四、实验装置改进

1.课本中电解CuCL装置为图示，U型管中装有氯化铜溶液，插入两根石墨棒作为电极，

接通直流电源，将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，观察U型管内的现象和试纸蹶色的

变化。

该装置不足之处在于：（1）该装置使用的学生直流目源比较笨重，不易携带；（2）利用

U型管进行实验时，离子在阴阳两极迁移的距离过长，导致整个电路的电阻较大，实险时两

极产生的气体所需的时间较长，实验现象不明显，不利于课堂进行；（3）尾气没有及时处理，

不符合绿色化学的理念；（4）U型管药品用量过多，不能体现节约原则。

2.改进后的装置图:

微型电解池实验改进装置图

将笨重的学生电源换为便携式充电宝，石墨电极换为铅笔芯，U型管换为V型管，药品

用量少，电解迅速，实验现象明显。

五、实验操作及现象

1.电解CUCI2溶液

在V型管中滴入CuCIz溶液，插入两根铅笔芯作为电极，数据线连接充电宝构成电解装

置，打开充电宝开关，观察实验现象。将湿润的淀粉碘化钾试纸放在产生气泡的一端，观查

V型管内的现象和试纸颜色的变化。

现象：观察到一端产生.气泡，用湿润的KI-淀粉试纸检验，发现试纸变蓝色；一端铅笔

芯上有红色固体生成。

2.电解NaCl溶液

在V型管中滴入NaS溶液，插入两根铅笔芯作为电极，数据线连接充电宝构成电解装

置，打开充电宝开关，观察实验现象。将湿润的淀粉碘化钾试纸放在产生黄绿色气体的一端，

观查V型管内的现象和试纸颜色的变化。

现象：观察到两端都有气泡产生，一端产生黄绿色气体，一端产生无色气体；用湿润的

KI-淀粉试纸放在产生黄绿色气体的一端检验，发现试纸变蓝色。

3.电解CuSOi溶液

在v型管中滴入cusa溶液，插入两根铅笔芯作为电极，数据线连接充电宝构成电解装

置，打开充电宝开关，观察实验现象。

现象：观察到一端产生气泡；一端铅笔芯上有红色固体生成。

4.电解K2s0」溶液

在V型管中滴入K2SC1溶液，插入两根铅笔芯作为电极，数据线连接充电宝构成电解装

置，打开充电宝开关，观察实验现象。

现象：观察到两端都有气泡产生。

六、电解原理

惰性电极电解电解质溶液的4种类型

1.电解电解质型：CuCl：溶液

阳极:2C|--2e=CI2T

阴极：Cu2++2e*=Cu

电解

CuCl2=Cu+Cl2f

2.放H：生碱型

阳极：2Cl--2e=Cl2f

阴极：2H++2e=

中解

2NaCl-2H:0=2NaOH+H：T+C1#

3.放0：生酸型

阳极：40H--4e-=0#+2HQ

阴极：Cu2++2e-=Cu

2CUS04-2H:0=0弁+24S0j2Cu

4.电解HQ型

阳极：40H--4e=0：T+2H：0

阴极：2H，+2e-=H.T

2H:0里些0：T+2H：T

七、实验创新的意义

回顾本节课的实验教学，有这样几个创新点：微型化、绿色化、生活化。

1.利用便携式用电器做电源，方便、轻巧，同时体现变废为宝的生活理念。

2.在V型管里进行实验，实验时间短,现象更直观,有利于学生对所学知识印象的加深。

3.该实验试剂用量少，有害物质产生的也少，体现了经济节约、绿色环保的教育理念。

4.该实验操作过程简单、安全，实验装置学生可自制,能开发培养学生的动脑动手能力。

5.该实验可作为家庭实验，具有很强的趣味性，能够激发学生对化学的学习兴趣。

6.该实验可同时对多种物质进行电解，加深对知识的理解，巩固对知识的掌握。

7.实验和课堂教学有效融合，在实验现象分析中注重逻辑推理，培养了学生的逻辑推理

能力，

8.实验所用试剂普通，仪器易得，所有学校都可开展，实验过程简便省时。

9.通过对实验的改进，体现了新课程教学改革中所要求的“以人为本”、重视能力培养、

变苦学为乐学的新教学理念。

八、参考文献

[1]陈秀娟.电解池装追微型化改进及教学探究[J].实验教学研究，2019(12):90-91.

[2]吴小辉，伍俊文.电解氯化铜溶液装置的改进与思考[J].化学教学，2018(10)：72-74,

78.

[3]