文档介绍：中学化学实验-新型实验技术的应用实验日期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、: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,,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****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】。。,培养设计能力和探究能力,学会知识的综合运用。,提取有用信息,提高处理信息的能力。,提高实验技能及解决问题的能力。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-→2OH-﹢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、、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。【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。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;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);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。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:电解纯水溶液变为浅绿色,产生气泡量少图二: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****微型实验能提高学生学****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+和OH