1、微型水电解器一、改进实验目的水的电解实验既可以揭示水的元素组成,引导出单质、化合物的概念,还可以比较分子原子在化学反应中的不同变化。教材装置简单,但是实际操作并不简单。比如在水槽中进行,耗费药品量非常大,所用溶液无论是稀硫酸还是氢氧化钠溶液,均有腐蚀性,而在取放试管过程中,手不可避免地要接触到溶液,因此本实验并不安全。此外,水电解时生成的气体验证,尤其是氢气的验证,按照教材装置,实验现象转瞬即逝,学生没有观察时间,实验现象还是要靠老师描述,实验的意义没有体现出来。二、实验仪器及试剂50mL 一次性塑料注射器两支、U 形管一只、静脉滴注皮条一根、针头三只、橡皮塞两只、不锈钢毛衣针一根、鳄鱼夹两只
2、、导线两根、12V 蓄电池一只、火柴、酒精灯、线香、pu 泡沫底座、20%NaOH 溶液 50mL。三、教具装置图及仪器的组装说明首先把 U 形管固定在 pu 泡沫底座上面,再把两支注射器抽满水,插上已经处理过的不透气的针头,针栓插入 pu 泡沫底座的开孔之中,把导气管插入塑料针筒下方的直径约 5mm 的开口中,在电极上夹上鳄鱼夹,通电。四、实验操作部分水的电解通电后,电极上面会有大量的气体生成,气体会从导管进入针筒,针筒中的水会自动从针筒上面的开口处流下,流入底座上面的专门存水的开孔。当收集到一定量气体时,从电极上面取下鳄鱼夹,断电。生成气体的验证从底座上面取下与电源正极相连的一端的注射器,
3、针栓朝上,把带火星的线香从针筒开口处插入,可以立即见到线香复燃,说明针筒中收集的是氧气。再取下另一支注射器,换上一只透气的针头,缓慢推动针栓,点燃喷出的气体,可以见到该气体可以燃烧,火焰淡蓝色,如果在火焰上方罩一个干冷烧杯,可以很快见到烧杯内壁变模糊,这种可燃的气体是氢气。实验证明,就是四十毫升的氢气,也能燃烧到十秒钟以上,学生有足够的时间观察。五、改进装置的意义教材装置虽然简单易懂,但是操作起来却有很多问题:1.在水槽中实验药液消耗量很大;2.操作过程中手必然会接触到具有腐蚀性的药液,手被药液腐蚀,药液被手污染;3.电极与导线的接头必须密封;4.试管中收集到气体的体积比只能估计;5.气体种类验证不具有实际操作性,现象非常不明显。本装置只需要用 50mL 的 NaOH 溶液就能进行水的电解实验,并能方便地验证生成气体的种类。实验过程中手接触不到腐蚀性的溶液,比教材装置的安全性要高,所用材料多为塑料制品,容易加工。