电解饱和食盐水实验的改进

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1、电解饱和食盐水实验的改进浙江省天台中学吕文阳普通高中课程标准实验教科书（苏教版）化学1（必修1）的专题2的第一单元中，涉及氯气的生产原理时有一个电解饱和食盐水的实验（图2-2）。这个实验，对引导学生掌握工业上如何制取氯气的原理有着重要作用。按课本装置进行实验，需时较长，而且很难在试管里收集到氢气，实验成功率不高。分析其原因主要有下面几点：一、反应在U型管里进行，使得离子在两极之间迁移距离过长，造成整个电路的电阻较大，电源功率损耗大，使阴、阳两极产生的气泡较少，很难收集到足够的氢气。二、用铁棒作电极，电阻大，表面积太

2、小，不利于氢气的产生，也难收集到足够的氢气进行验证实验。三、尾气没有及时处理，不符合绿色环保的新理念。基于这些问题，我们对实验进行了探索和改进。探索一：以铁棒为阴极、石墨为阳极，直接插入装有饱和食盐水的烧杯中，发现两极气泡马上增多。这主要是由于电极靠近，离子交换快，电阻变小，电流强度增大，有利于气体的形成。探索二：将阴极换用表面积大的铁皮，生成氢气的量就马上增多，但生成的气泡却很小，呈“雾状”分布于水中，逸出速度很慢。探索三：我们把铁片对折，发现实验现象大有改观，生成的气泡比先前增大，但比较两极后发现，碳棒上生成的

3、气泡比铁片上的大。探索四：尝试着用碳棒作阴极，但是生成氢气的速率又减小。由此说明：粗糙的表面有利于大气泡的生成，但碳棒电阻过大不利于气泡的生成。于是我们选择用表面粗糙的铁片作阴极，以提高氢气的产生量。探索五：为了较好地收集气体，我们把两个电极放在去了底的试管里，发现气流又有所减少，于是我们采用将阴极放在倒置的漏斗中，发现现象有很大的改观。一者有利于氢气大气泡的形成和收集，电阻也很小。至于氯气，为便于检验和尾气处理，同时减小电阻，采用壁上打孔的塑料管套装阳极的方法，发现效果很好。基于对上述实验的探索，我们有了下面的实

4、验改进：1、实验用品：1.1仪器：直流电源、烧杯（2个）、试管、漏斗、泡沫片、导管和橡皮管若干药品：饱和食盐水、氢氧化钠溶液、发泡剂2实验过程（现象）2.1先按照片所示的图把装置搭好。2.2接通电源，发应发生，两端都有气体生成，通电一段时间后，阳极端，用淀粉KI试纸进行检验，结果发现能使淀粉KI试纸变蓝，则说明生成的是氯气；另一端则通入发泡剂，如果发现有气泡生成，用火柴点燃，能听到尖锐的爆鸣声，则说明生成的是氢气。（小窍门：保证气泡中含有一定比例的空气。）3实验装置改进后的优点3.1实验装置简单，所需实验仪器几乎每

5、个学校的实验室都能提供。3.2实验操作简单，效果明显，可用作教师演示实验和学生实验，以提高学生学习的参与度。3.3采用点燃气泡的实验，增加了实验的趣味性，有利于激发学生对化学学习的积极性。3.4加接尾气处理装置，体现了绿色环保的教育理念。3.5通过教师对实验的改进，有利于引导学生大胆质疑，勇于创新。增强他们实验探究的意识，让学生学会自己发现问题，解决问题。参考文献傅献彩，沈文霞，姚天扬．物理化学．北京：高等教育出版社1990．102006/11/17