初中化学做好实验 理解反应实质专题辅导

做好实验理解反应实质

电解水实验不仅为探讨水的组成、水分子的构成提供丰富的感性材料，而且有利于同学们认识构成物质的微粒——分子和原子之间的关系，进而理解化学反应的实质。因此，做好电解水实验，深刻理解实验的目的和结论非常重要。

一、实验准备

1、实验用品：水电解器、直流电源、10％～15％的氢氧化钠水溶液（注：氢氧化钠是一种工业用碱．在水中加入的目的是为了增强水的导电性，氢氧化钠不参与化学反应）。

2、注意事项：①电解装置要足够洁净；②氢氧化钠要纯净；③测气管的直径不要太细。以上原因是防止在测气管的液面上产生泡沫。

二、实验现象及结论

实验开始后，可以观察到两个电极上有气泡冒出，两侧的玻璃管内水面下降，且与电源负极相连的玻璃管内水面下降较快，而中间的玻璃管内水面上升。这些现象说明水通电后有气体生成，那么生成的是什么气体呢？

1、用一根点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，发现管内的气体在管口被点燃，火焰为淡蓝色。如果将一干冷的烧杯罩在火焰上方，则烧杯壁很快发烫且有水珠出现，证明该气体是氢气（H2）。

2、用一根带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，会发现带火星的木条复燃，证明该气体是氧气（O2）。但如果气体的量很少，则看不到复燃现象，因此应注意点燃的时机。

该实验证明与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是氢气，体积大；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是氧气，体积小，两者体积比约为2：1。为了容易识记，可概括为：负大氢，正小氧，体积之比约为2：l。

三、实验误差及分析

该实验中产生的氢气和氧气的体积比理论上应是2：1，但实际上氢气的体积往往大于氧气的体积的2倍。原因是多方面的。

1、氢气和氧气在水中的溶解性不同，同种条件下，氧气比氢气易溶于水。因此，可以预先在电解所用的水里通入氧气，可减小误差。

2、正极产生的氧与电极发生了反应或电极本身发生副反应等。

四、反应类型和反应实质

水通电生成两种新的物质——氢气和氧气，因此水通电发生的是化学变化。反应的文字表达式为：

氧气氢气水通电+−−→−

该反应中反应物为一种，而生成物不止一种，我们把具有这样特点的化学反应称为分解反应。分解反应是化学反应的基本类型之一，可用符号通式表示为：++→C B A ……

例如：水二氧化碳氨气碳酸氢铵加热

++−−→−，该反应也属于分解反应。 在电解水实验中，我们将负极产生的气体（氢气）进行了点燃，实际上发生了以下化学反应：

水氧气氢气点燃−−→−+

该反应中反应物不止一种，而生成物只有一种，我们把具有这样特点的化学反应称为化合反应。化合反应也是化学反应的基本类型之一，可用符号通式表示为：A C B →++ 。

例如：碳酸钙+水十二氧化碳→碳酸氢钙，该反应也属于化合反应。

水是由水分子构成的，水分子又是由氢原子和氧原子构成的，水通电后，水分子被破坏，氢原子和氧原子进行了重新组合。每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。大量的氢分子聚集组成氢气，大量的氧分子聚集组成氧气。该微观变化过程可用文字表示为：

氢原子水分子分解成−−→−、氢分子氧原子构成重新组合−−−−→−,、氢气氧分子聚集成−−→−、氧

气

也可用微观示意图表示为：

因此，化学反应的实质就是反应物的分子被破坏，分解成原子，原子重新组合构成新

的分子。

五、实验结论

1、水在直流电的作用下可发生分解反应，生成氢气和氧气。

2、水是由氢元素和氧元素组成的。

3、在化学变化中，分子可分而原子不可分。这是分子和原子的根本区别。

4、原子是化学变化中的最小粒子。这可作为原子的定义。

5、化学反应前后，原子的种类和数目不变，因此反应前后元素的种类也不变。

6、化学反应前后，分子的种类一定改变，分子的数目可能改变（视具体反应）。