电解饱和食盐水装置的改进 一、实验的作用与地位: 电化学是研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学,它的应用十分广泛,在分析、合成等领域应用很广,由此形成的工业也很多,如电解、电镀、电冶金、电池制造等。电解饱和食盐水是学生详细学习电化学原理的第一个案例,通过电能转变为化学能的探究活动,了解电解池工作原理,能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。知道电解原理在氯碱工业等方面的应用。激发学生学习的积极性,提高学生社会责任感和公民意识。对实验现象的分析以及对实验原理的探究活动,能够有效训练学生的思维能力,培养和提高分析处理信息的能力、合作与交流的能力。 二、实验改进出发点: 上海科技出版社《化学》高一(第一学期)课本中电解饱和食盐水的装置用的是电化学实验平台。电解时产生的氯气用湿润的淀粉KI试纸检验,现象很明显。用小试管收集氢气检验,因产生的氢气量较少,很难用爆鸣实验检验,且实验现象再现过程烦长。笔者总结实践经验,改用J形管取得很好的效果,其实验的自动化能够很好地激发学生学习的兴趣,可以开发为学生研究性学习的平台。 三、改进方法: 如下图,取一J形管,把玻璃尖嘴取下,换成单孔橡胶塞,橡胶塞插有一段玻璃管,通过橡皮管接上玻璃尖嘴(点燃氢气用)橡皮管用止水夹夹住。再在橡皮塞上插入一段细铜丝,铜丝下端敲成扁平状电解效果更好。广口瓶内装湿润的淀粉KI试纸用来检验电解产生的氯气,最后的干燥管内装碱石灰,进行尾气吸收。 先打开止水夹,装入饱和食盐水,如图所示,要注意左端充满溶液,使收集的气体为纯净氢气,便于安全地检验。右端液面刚好与石墨棒接触以形成通路。开始电解后由于气压作用,左端液面下降,右端液面会不断上升,故开始时右端液面不宜太高。左边细铜丝为阴极,产生氢气,把液面下压,直到细铜丝与食盐水分离,造成断路,电解自动停止,笔者实践过,一段约5厘米长铜丝,用12伏的电压大约4分钟左右就能够完成电解。此时管内封住了较多的氢气。铜丝下段伸入液面的长度决定电解时间的长短,也决定了产生氢气的量。只要打开止水夹,两边液面高度差形成的压强就会把氢气压出,用燃烧的方法检验氢气现象非常明显。且随氢气的排出,左液面重新和铜丝接触,电解重新开始,实验的再现过程非常简单,效果很好。 四、改进的优点: 1、反应产生氢气的量可以由铜丝深入液体长度决定,氢气的量多;且由于右段液柱的 1 压力,排出的氢气气流大,点燃检验效果非常明显。 2、电解时气体把液面下压,直到细铜丝与食盐水分离,造成断路,电解会自动停止。教师上课讲解或同学们研究分析时不必担心实验的进行。更有利于课堂教学和研究性学习的开展。 3、随氢气的排出,左液面重新和铜丝接触,电解可以重新开始,反应可以很容易重复再现过程。对于教师而言,大大方便了教学前准备工作,一节课结束了,不必着急去更换药品,清洗实验仪器,可以很从容地走进下一个班级再一次开始电解实验,即节约了药品,又使教师得以从紧张的准备工作中解脱出来,更好地开展教学。 4、该装置的改进可以引导学生更好地从实验原理、装置原理和操作原理开展研究性学习,培养学生的观察和思维能力。 5、把食盐水换成水,该装置又可以成为电解水装置,并可以定性检验两个电极的气体产物。该装置同样可以做电解CuCl2溶液的实验。 石墨(阳极) 碱石灰 细铜丝(阴极) 湿润的淀粉KI试纸 2 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/9492406f842458fb770bf78a6529647d27283439.html