第一冊“電解水”實驗的準備和演示

一、實驗目的

1.掌握“電解水”演示實驗的操作技術；

2.探索水電解器（霍夫曼電解器）的代用裝置；

3.培養學生“以教師的姿態”做好演示實驗的預備實驗以及進行演示的初步能力。

二、實驗題目

電解水

三、實驗步驟

1.課前寫出預備實驗計劃和演示（試講）計劃

鉆研初中化學課本中電解水這個演示實驗的內容和相應的課文以及本實驗后列的參考資料。根據中學化學教學大綱的精神分析本實驗在初中化學教材和教學中的地位和作用。寫出預備實驗計劃和演示（試講）計劃，于實驗前交指導教師審閱。預備實驗計劃的要求見實驗一，并參閱本實驗的步驟2。演示（試講）計劃相當于教案中教學過程 的一個片段，其內容可包括：演示和講授的課題（寫出段落標題），如何引入本段課文的講解（寫出引言），如何交待演示實驗的目的（簡述實驗目的），如何安裝儀器并向學生說明實驗裝置的構造和作用（畫出裝置圖，寫出講述要點），如何演示及指導學生觀察（簡述操作步驟，列出觀察要點），如何根據實驗現象分析、歸納得出結論（寫出講授提綱）等。

2.進行預備實驗

實驗過程中的要求和注意事項同實驗一，且特別要注意本實驗中各實驗裝置、實驗條件和實驗效果的比較和總結。

（1）實驗操作及效果的初步體驗

采用霍夫曼電解器作實驗裝置，以1：10的H2SO4溶液作電解液，用6V的直流電源進行電解實驗。觀察和記錄兩極產生氣泡的大小及速度、收得可檢驗量的氫氣（約15ml）所需的時間、所收得的氫氣和氧氣的體積比以及檢驗氫氣和氧氣的直觀效果、操作是否簡便等。

運用上述裝置，將直流電壓依次升高到 12V和 18V分別進行實驗。注意練習實驗操作，對比電解速度及直觀效果。

（2）實驗條件的探索及實驗裝置的代用試驗。

i、按本書圖2—2的裝置，以1：10的H2SO4溶液為電解液，直流電壓6V，分別用保險絲（或鉛棒）、石墨捧（干電池芯）、銅片作電極，依次進行電解實驗。觀察和記錄的要求同前，并注意相互對比。

ii、仍按上述圖2—2的裝置，以10％的NaOH溶液為電解液，直流電壓6V，用鐵釘（或粗鐵絲）作電極進行電解實驗。觀察和記錄的要求同前。改變兩只電極之間的距離（由最遠移到最近，但兩極不可相碰而短路），觀察和比較兩電極之間距離的改變對電解速度的影響。

問：如果將電解液稀釋，電解速度將如何變化？

實驗裝置不變，將鐵電極先后換成石墨電極和銅片電極，分別進行電解實驗，按以上同樣的要求進行觀察和記錄。

通過以上各次實驗，試討論小結下列問題：

a、是否用任何材料作電極、配以任何溶液作電解液，都適用于電解水（證明水的組成）的演示實驗？

b、影響電解速度的主要因素有哪些？

c、在某些實驗中，所得氫氣和氧氣的體積比遠遠偏離2∶1，其原因何在？

d、如果讓你自行設計一種霍夫曼電解器的代用裝置，原則上應考慮哪些方面的問題？

iii、用本書圖2－7所示的雙管電解器（任取一種），以10％的NaOH溶液作電解液，直流電壓6V，進行電解實驗。正式實驗之前應預先電解一次，對陽極和電解液分別進行氧化和氧氣飽和的處理。正式電解時觀察和記錄的要求同前。

按直觀、簡單、安全、可靠等演示實驗的基本條件，選擇并準備一套電解水的演示實驗裝置以及所需的藥品和材料，供演示（試講）之用

3.電解水實驗的演示（試講）

以小組為單位，在小組內輪流演示試講。小組成員互相觀摩，并進行評議，提出優缺點及改進意見。

4.按照下列討論題目寫出書面總結

討論題目：

（1）整理實驗記錄，總結獲得電解水的演示實驗較佳效果的條件、關鍵和注意事項。選擇或設計一套較優的霍夫曼電解器代用裝置，畫出裝置圖，簡述操作步驟及注意事項，闡明裝置的優點或（和）進一步改進的意見。

（2）演示實驗的準備與其后的課堂演示之間的關系如何？在進行演示的過程中，應遵循哪些基本要求？試談談你自己的體會。

第一冊“電解水”實驗的準備和演示

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