中学化学实验 新型实验技术的应用

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1、实验日期5月2日单周周三下午组姓名林国英学号20092401117成绩实验六新型实验技术的应用组员：李桂珠、魏晶晶、黎季璋、陈福弟、董若婷、任竞昕1.微型实验技术的应用：水的电解【问题提出】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，药液被手污染，手被药液腐蚀，因此本实验

2、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。【问题解决思路】微型化学实验与常规实验相比，具有以下显著优点：①仪器简单，功能多，操作方便，不易损坏仪器。②节省药品，实验快速．安全，减少污染．③充分发挥学生主动性、动手能力及创造性，有利于激发了学生学习化学的热情。综上，水的电解实验可采用微型实验仪器进行，不仅药品用量少，而且能方便地验证生成的气体。实验过程中手接触不到腐蚀性的溶液，比教材

3、装置的安全性要高，所用材料多为塑料制品，容易加工。【实验设计】（1）实验目的1.理解在不同电解质溶液环境中电解水的原理规律。2.探究微型实验仪器电解水过程中电极变化原因。3.通过设计实验，培养设计能力和探究能力，学会知识的综合运用。4.通过查阅文献，提取有用信息，提高处理信息的能力。5.通过实验操作，提高实验技能及解决问题的能力。9（1）实验原理用大头针（镀镍）做电极电解水、亚硫酸钠溶液、氢氧化钠溶液的原理实际上是电解水的原理。电极不参与反应时电解水的方程式如下：碱性阴极：2H2O﹢2e-→2O

4、H-﹢H2↑阳极：2OH-→1/2O2↑﹢H2O﹢2e-总反应：2H2O2H2↑＋O2↑若大头针外部的镀层破损，电极变成铁电极，则阳极反应变为:Fe→Fe2＋＋2e-在碱性或中性条件下，亚铁离子不稳定，于是发生：Fe2＋＋2OH－→Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O→4Fe(OH)3↓（3）实验用品多用滴管、井穴板、低压电源（9~20V）、大头针、肥皂水、水、0.1mol/LNa2SO3溶液、2mol/LNaOH溶液等弱酸强碱盐溶液或强碱溶液。（4）实验步骤①在多用滴管中吸取纯水，插

5、入两根大头针作为电极，连接低压电源，观察现象；②在多用滴管中换取Na2SO3溶液、NaOH溶液或其它弱酸强碱盐溶液或强碱溶液，接通电源，观察现象并比较现象；③当多用滴管中产生较多气泡时，将滴管尖嘴插入井穴板中盛放的肥皂水中，用火柴点燃吹起的肥皂泡，观察实验现象；④实验一段时间后，观察电极（大头针）的变化，解释其变化原因，说明该如何解决问题。9【实验装置】【实验现象记录及分析】被电解物质实验现象现象分析纯水电极溶液肥皂泡1、由于纯水中可自由移动离子数量少，因此电解纯水的速率很慢，产生气泡较少。2、

6、电解纯水、Na2SO3、NaOH均有气泡产生，点燃被所产生的气体吹出来的肥皂泡有爆鸣声，说明生成的气体为H2；3、电解后溶液变为浅绿色说明大头针内的铁放电溶解，生成亚铁离子（呈浅绿色）；4、9溶液中有灰绿色沉淀生成，说明大头针放电溶解，有Fe（OH）2生成，Fe（OH）2又易被氧化为Fe（OH）3，此为沉淀变为暗红色的原因。1、在不同的电解质中，电解的速率不同，其中NaOH溶液最剧烈，纯净水最平缓，可能的原因是不同的溶液的离子导电能力不同，可能是OH-的导电能力最强，也可能因为NaOH溶液的浓度

7、比较大； 开始初，正负极均有少量微小气泡产生，随着反应进行，正极逐渐无气泡产生。负极附近溶液变浅绿色，后变为浅黄色，并有灰绿色沉淀生成。由导气管吹出的肥皂泡量少，点燃无明显的爆鸣声。Na2SO3溶液负极有大量气泡产生，正极无气泡产生，装置发热。溶液颜色变浅绿，有灰绿色絮状沉淀产生，后渐变为暗红色。由导气管吹出的肥皂泡量较多，点燃有较尖锐的爆鸣声NaOH溶液现象最剧烈，正负极均有大量气泡产生，负极更剧烈，装置发热明显。溶液颜色无变化由导气管吹出的肥皂泡量多，点燃有尖锐的爆鸣声【实验过程图示】图一：

8、电解纯水溶液变为浅绿色，产生气泡量少9图二：用导气管吹肥皂泡图三：电解氢氧化钠溶液反应剧烈，产生大量气泡【实验总结】（1）微型实验的优点：微型实验具有实验仪器微型化，试剂用量节约化两个基本特征，且实验时间短，过程较为环保，因此学习微型实验能提高学生学习化学和做化学实验的兴趣，并起到节约试剂，简化装置的作用，培养学生的环保意识和绿色化学观念、培养学生自主创新和合作交流的能力等。（2）本实验主要内容：微型的电解水实验。实验证明，加入Na2SO3等弱酸强碱盐、NaOH等强碱溶液，溶液中放电的离子仍是H