电解饱和食盐水实验改进
电解饱和食盐水实验报告
电解饱和食盐水实验报告探究饱和食盐水的电解【实验目的】1、巩固、加深对电解原理的理解2、练习电解操作3、培养学生的分析、推理能力和实验能力4、培养学生严谨求实的科学品质5、培养学生的实验室安全意识【实验猜想】以铜丝或铁钉为阴极，碳棒为阳极，饱和食盐水为电解液，最终会生成H和Cl2 2【仪器和试剂】仪器:具支U型管、玻璃棒、铁架台2个、碳棒、粗铁钉或铜丝、导线、直流电源、玻璃导管、试管、酒精灯、橡胶管、烧杯等。
试剂:饱和食盐水、淀粉碘化钾试纸、酚酞试液、NaOH溶液等。
【看现象得结论】现象结论，, 有大量气泡生成; 2H，2e===H? 2,, 阴极附近溶液变红;(2HO，2e===2OH，H?) 22阴极(铜丝/铁钉) 收集的气体，在酒精灯处由于该反应使溶液变为碱点燃，发出爆鸣声。
性，使酚酞变红,, 有大量气泡生成; 2Cl,2e===Cl?(部分Cl22生成的气体有刺激性气溶于水中，水呈现出黄绿色) ,,阳极(碳棒) 味; 2I，Cl===I，2Cl 22生成气体使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝;阳极一端溶液慢慢有黄铜丝是金属，在阳极可失电绿色; 子变为铜离子: 2+ 铜丝断裂，碳棒落入U形Cu,2e=== Cu(蓝色)2+,(实验时用导线捆绑着管底部; Cu + 2OH=== Cu(OH)? 2碳棒，导线中的铜丝与碳切断电源，向阳极滴加几电解后溶液温度升高，则棒相缠绕，碳棒与铜丝都滴NaOH，有蓝色沉淀生Cu(OH)分解为CuO 和HO 2 2 没入电解液中) 成，蓝色沉淀过一会变黑;U形管发热以上说明实验猜想是正确的【实验原理】1、常见阳离子放电顺序: +2++2+3+2+2+2+2++2++2+K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)，Cu、Ag、Au ———————————————————————————?逐渐增强常见阴离子放电顺序: 3-----2-2-SO、NO、OH、Cl、Br、I、S 4————————————————?逐渐增强+ , ， , 饱和食盐水中的离子有Na、Cl、H、OH，按照放电顺序，阳离子应该是H， - 先放电，被还原为H，阴离子应该是Cl先放电，被氧化为Cl。
电解饱和食盐水的微型实验改进
电解饱和食盐水的微型实验改进作者：林静静来源：《中学生导报·教学研究》2013年第24期摘要：微型化学实验（microsale chemical experiment或microsale laboratory）是指用微量药品，在微型化的仪器里进行的化学实验。
其特点在于：装置微型化和用药量微型化。
一般来说，通常所说的用量都在半微量与微量之间，即固体01克左右，液体01～02ml左右。
对于教学而言，微型实验应具有现象明显、便于操作、效果优良、成本低、易于推广等特点。
本文以电解食盐水实验的微型化改进为例研究微型实验的特点.关键词：微型实验；改进[问题提出]该实验内容在高中化学课本介绍氢氧化钠的工业制法时涉及的。
书中提到要用石棉隔膜避免反应物与离子的混合反应，这容易使学生觉得实验条件苛刻而无法演示。
其实在这方面已有很多的实验改进的例子。
《化学微型实验及教学研究》一书中第360 ～ 390页提到了3种方案。
（《化学微型实验及教学研究》蔡铎昌主编，西南师大出版社）基本思路是用U型管盛装溶液，或用两只导直玻璃管插入盛溶液的烧杯中，电极分别插入两管中电解，再用指示剂或气室检验产物。
但其缺点很明显：其一是用药太多，有30-50毫升。
其二是所用电压高，需用学生电源，很笨重，不便携带。
不符合微型实验的特点和要求。
而本实验的设计完全克服了上述缺点，且不失巧妙。
[实验内容][实验名称]电解饱和食盐水微型实验演示[实验原理]在饱和氯化纳钠溶液中通以直流电，会发生如下反应：阳极：2Cl-_2e ==Cl2（惰性电极）阴极：2H2O+2e==H2+2OH-总反应：2NaCl+2H2O ===2NaOH+Cl2+H2[仪器药品]培养皿擦镜纸导线一号电池自动铅笔笔芯小胶布投影仪食盐淀粉-碘化钾试液酚酞试液蒸馏水[实验装置][实验步骤]1.取01克食盐于培养皿中，加入蒸馏水10滴左右，振荡使之溶解，并将液面展开。
2.将电极平行放入培养皿中，用小胶布固定于培养皿壁。
电解饱和食盐水实验的创新理念分析
电解饱和食盐水实验的创新理念分析电解饱和食盐水实验是一种经典的化学实验，主要用于讲解电解的原理以及化学分解反应的机制。
在教学过程中，随着技术的进步和实验方法的不断改进，新的创新理念也逐渐出现，为教学带来了更加生动有趣的方式。
一、实验流程创新传统的电解饱和食盐水实验是将两个电极插入盐水中进行电解，观察气泡的产生以及电极的变化，以此证明电解的存在和化学反应的发生。
但是，这种实验流程较为单一，难以给学生留下深刻的印象。
因此，研究人员在实验流程方面进行了创新，增加了一些可视化和实际操作的环节，以增加实验的趣味性和教学效果。
例如，在实验中加入了一些有色试剂，比如溴酸银，可以观察到电解产生的氯离子和溴离子的交替沉淀，从而更加生动形象地解释了电解和离子反应的原理。
此外，还可以在实验中引入电导仪等电子器件，实时监测电流和电解质的变化，进一步了解电解现象的本质和化学反应的机理。
二、实验室设备创新传统的电解饱和食盐水实验需要使用电池或者电源供电，需要电路连接的各种设备，比较繁琐。
而随着科技的不断发展，现代化的实验室设备也得到了普及和更新换代，为电解实验带来了更多的便利和创新。
例如，现在许多实验室都使用了直流稳压电源和电流表来控制电解实验过程，可以精确控制所需要的电流和电压，减少了人为误差和实验室设备的占用量。
此外，一些新型的电解仪器还具有自动化控制和数据采集的功能，可以自动记录电解产物的生成量和化学反应的速率，为实验研究提供更加准确的结果和分析。
三、实验教学模式创新传统的电解饱和食盐水实验一般是由教师讲解和演示，学生跟随着实验流程进行操作，缺少互动和实时反馈，难以激发学生的学习兴趣和潜力。
而现在，一些创新思维的教学实践也提出了一系列的教学模式改革，通过多种方式引导学生进行自主思考和互动交流，增强实验教学的趣味性和实用性。
例如，可以采用“PBL”探究式教学模式，将学生分成小组进行实验，自主思考和探究电解现象的机理和电解产物的性质，并在组间进行交流讨论和口头汇报。
电解饱和食盐水实验
华师大姓名：学号：一、实验目的1、熟练掌握电解饱和食盐水实验的操作技术。
2、学习并掌握电解饱和食盐水的原理和方法。
二、实验原理用铜电极电解饱和食盐水时，两极发生的电极反应分别为：阳极：2Cu-2e一+2Cl一=2CuCl (氧化反应)阴极：2H20+2e一=20H一+H2✁(还原反应)CuCl为白色沉淀(附着在铜上颜色不明显,主要显示的为铜的红棕色)，当在U形管底部与阴极电解生成的OH—离子相遇时，生成更难溶的橙黄色沉淀CuOH(CuCl、CuOH的溶度积分别为1．2×10—6和1．2×10—14)，反应方程式如下：CuCl+OH一==CuOH+Cl—随后，CuOH部分分解成红色的Cu2O，得到CuOH、Cu20的混合物。
2CuOH(橙黄)=Cu20(红色)+H20(橙黄与红色差别不大不易观察分辨)阳极一侧白色浑浊逐渐变为浅蓝色是由于CuCI被氧化的结果。
4CuCl+O2+4H20==3CuO·CuCl2·3H20+2HCl经查阅资料:Cu2O经H2SO4酸化发生歧化反应，生成Cu2+和Cu：Cu2O+2H+一Cu2++Cu+H2Cu2O、CuOH溶于氨水，形成稳定的无色络合物[Cu(NH3)2]+，[Cu(NH3)2]+在空气中很快被氧化成深蓝色(绛蓝色)的[Cu(NH3)4]2+:Cu2O +4NH3·H2O = 2[Cu(NH3)2]+(无色)+2OH- + 3H2O4[Cu(NH3)2]+ +8NH3·H2O + O2= 4[Cu(NH3)4]2+(绛蓝色)+4OH- + 6H2O三、实验用品仪器:U型管、铜丝、烧杯、试管、胶头滴管、玻璃棒、铁架台、铁夹、直流电源、导线试剂:NaCl固体、稀硫酸、氨水装置图：四、实验步骤1、配制饱和NaCl溶液。
2、按图装好实验装置，往U形管中注入饱和NaCl溶液，将两边的铜丝分别与电源的正、负极相连，将外接电压调至20V左右，进行电解，观察现象。
电解饱和食盐水探究实验创新设计及体会
电解饱和食盐水探究实验创新设计及体会摘要：化学教学要重视实验的改进和创新。
电解饱和食盐水探究实验创新设计，是一个很有创意的探究创新设计，方便、安全、环保。
关键词：实验；创新；探究；设计；体会化学是一门以实验为基础的自然科学，学生对化学知识的获取，能力的提高都是在实验的基础上培养起来的。
实验的改进和创新，不仅可以激发学生学习化学的兴趣，提高实验动手能力，而且还可以培养学生节约能源、节约药品的意识，增强学生的环保观念。
作为一名化学教师，我一直非常注重实验的改进和创新，并于2011年分别参加了市里和省里组织的化学实验创新设计大赛，荣获市特等奖和省一等奖。
2012年我又荣幸的参加了全国第十一届化学实验教学创新研讨会，并获国家二等奖。
一路走来，既收获了满满的荣誉，也积累了沉甸甸的思考。
现将我的参赛实验创新设计展示如下，并谈谈我的创新设计体会。
一、电解饱和食盐水探究实验创新设计（一）教学背景：电解原理是中学化学重要的基本理论之一，电解饱和食盐水，在工业上属于氯碱工业，有着极其重要的价值。
教材中对于电解饱和食盐水，只在电解CuCl2溶液实验的基础上简单的介绍了其电解原理，没有设计具体实验，使学生对该知识的理解和掌握差强人意，对氯碱工业也缺乏感性上的认识。
（二）设计思想：通过实验探究构建电解饱和食盐水的原理理论。
立足新课标，引导学生自主设计电解饱和食盐水的实验方案和装置，激发兴趣、体验科学研究的过程、形成科学的学习方法和严谨治学的态度。
（三）三维目标知识与技能： 1、全面认识电解原理。
2、掌握饱和食盐水电解产物的性质及检验方法。
过程与方法：通过对实验方案的设计、实验操作及实验现象的观察、分析和推理，培养学生的实验能力、观察能力、思维能力。
情感态度价值观：通过设计实验方案，观察实验现象，分析实验过程，使学生领悟到科学研究的方法。
（四）实验装置：（五）仪器及药品学生电源（1）、带支管的去底试管（2）、三通管（1）、单孔橡胶塞（2）、双孔橡胶塞（1）、橡胶管（若干）、尖嘴导管（2）、短玻璃管（1）、废弃透明食品罐（1）、透明小饮料瓶（1）、止水夹（2）、导线（若干）、干电池中的石墨棒（2）、洗瓶（1）、酒精灯（1）、小试管（1）、火柴、碘化钾淀粉试纸、饱和氯化钠溶液、酚酞试液、氢氧化钠溶液（带滴管）、小剪刀等。
电解饱和食盐水及产物检验实验的创新设计
参考 文献
１ 柏书梅． 电解 食 盐 水 实 验 的 创 新 设 计 ［ Ｊ ］ ． 化学 教与 学 ， ２ ０ １ １
（ １ ０ ）
③ 自制 电解 槽 便 于 添加 液 体 能很 好 地 将 阳极 区 和 阴极 区分
开 ，更 有 利 于 说 明 两个 电极 分 别 所发 生 的反 应 ，
［ 实验 用 品 ］ Ｊ 形管、 干燥 管 、 止水 夹 、 铜丝、 玻 璃 导管 、 橡皮 管 、 尖 嘴玻璃 导管 、 双 孔橡 皮塞 ２个 、 石 墨棒 、 电源 、 导线 、 氢 氧 化钠 溶液 、 淀粉 Ｋ Ｉ 试纸 、 饱 和食 盐水 溶液 。
［ 实验 装置 ］ （ 见图 ３ ）
便于 两极 产物 的验 证 ， 并 与 工 业 生 产 上 的立 式 隔 膜 电解 槽 有 机地 联 系 起 来 。固 液 易分 离 ， 操 作 方
当 。故 笔 者 对 该 实 验 进 行 了 改 进 。经 过 多 次 实 验， 取 得 了很 好 的效 果 。
改进 一 ：
① 自制 电解 槽 。如 图 １ ａ 所示 ， 在一个 塑 料 瓶
底部 打两 个小 孑 Ｌ ， 将 ２支 ２ Ｂ铅笔 芯粘 合在 底部 作 为 电极 ， 并在底 部 粘合 塑料 垫 。
・ ３ ５ ・
说 明生 成 的是 氯气 。
便， 产生 的气 体 的量 得 到很 好 控 制 。 由于右 段 液 柱 的压力 ， 排 出 的氢气 气流 大 ， 点燃检 验 效果非 常 明显 。 ④ 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 。
电解饱和食盐水实验改进
谢谢！04ຫໍສະໝຸດ 实验改进趋势实验改进趋势
电解饱和食盐水实验改进的重点逐渐由解决反 应速率慢、实验现象不明显、阴极产生的氢气因量 少不便于检验的不足转向解决气体产物难以收集、 污染环境等问题。 改进后的实验装置简单，节约成本，易于实施， 实验效果明显，便于观察，符合课堂微型实验设计 思想， 符合绿色化学设计理念，具有创新性。
汪习雄
实验的不足：电解产 生的氢气较少且逸出 很慢。 改进：将铁钉改为长 铁丝，碳棒改为铅笔 芯，可提高反应速度， 利于气体逸出，便于 收集氢气，用吹气泡 的方式检验氢气。
改进方面
陈艳梅
实验存在橡胶管对氯 气的检验产生干扰。 改进：氯气的检验和 吸收在一个全封闭的 过程中完成（试管口 塞上脱脂棉并在脱脂 棉上滴加少量NaOH 溶液）
汪习雄“新老搭配”是改进化学实验的新思路———对改进电解饱和食盐水
实验教学的一些思考
02
实验本体的研究
实验本体的研究
实验原理 在电解饱和食盐水实验中， 石墨电极与电池正极连 接作阳极，Cl-在其上失去电子，产生Cl2；铜电极与 电池负极连接作阴极，水分子在电极上得到电子， 产生H2和OH-。 反应如下： 阳极（石墨）：2 Cl- +2e-=Cl2↑； 阴极（Cu）：2H2O+2e- =2OH- +H2↑； 总反应：2 Cl- +2H2O= 2Cl2↑+2OH- +H2↑
电解饱和食盐水实验改进
选自人教版高中化学 选修四第一章第二节 李桐
01
文献统计
02
实验本体研究
目 录
CONTENTS
03
改进方面
04
实验改进趋势
01
第一部分：文献统计
案例26 电解饱和食盐水的实验改进与创新
装置
实验
步骤
及现象
1．实验装置如图1所示(其中低压电源、数据采集器、电脑等省去)。
2．实验步骤及现象:打开电源开关,当两极出现气泡时,打开电脑中数据采集器开始按钮(实验前对pH传感器进行校对),时间为1min看到液面以下的铁丝和铅笔芯上产生大量的气泡。大约1min,淀粉碘化钾试纸变蓝,泡泡液慢慢出现气泡,由小变大。电脑上pH曲线逐渐上升(可连接白板显示),然后,用燃着的木条点气泡,可听到爆鸣声,说明铁丝电极上产生的气体是氢气。
3.实验注意事项:U型管内的液面不能超过支管,以防止液体流出。塞子要多插入管内,减少空间面积,以便收集氢气。等吹出的气泡较大时,再用燃着的木条来检验氢气。pH传感器不能接触铁丝电极,防止影响实验结果。
创新
设计
后的
优点
1.将铁钉改为长铁丝,碳棒改为铅笔芯,可以增大电极与电解液接触面积,增加离子放电几率,提高反应速度,同时有利于气体逸出,便于收集氢气,用吹气泡的方式也容易操作,检验氢气成功率高增加实验的趣味性,有利于调动学生的学习积极性。
案例26 电解饱和食盐水的实验改进与创新
实验名称
电解饱和食盐水的实验改进与创新
实验目的
通过对实验装置的改进，设计出一套能集成功率高增加实验的趣味性、绿色环保、用数字化传感器从微粒层面上来认识化学反应的实验装置。
实验原理
阳极反应式; 2Cl--2e===Cl2↑
阴极反应式：2H++2e ===H2↑
总反应式:2NaCl＋2H2O= H2↑＋Cl2↑＋2NaOH
Cl2+KI==KCl+I2
实验仪器
及药品
低压电源(24V),铁钉用长铁丝(20cm)替代,碳棒用铅笔芯(10cm)替代,U型管(两边带支管),电线,小烧杯,蒸发皿威尼尔( Vernier)数据采集器,pH传感器,计算机(电脑),单、双孔橡皮塞,乳胶管,玻璃直角弯管、饱和食盐水、,氢氧化钠溶液、泡泡液、淀粉碘化钾试纸、火柴、酒精灯、木条。
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04
实验改进趋势
实验改进趋势
电解饱和食盐水实验改进的重点逐渐由解决反 应速率慢、实验现象不明显、阴极产生的氢气因量 少不便于检验的不足转向解决气体产物难以收集、 污染环境等问题。 改进后的实验装置简单，节约成本，易于实施， 实验效果明显，便于观察，符合课堂微型实验设计 思想， 符合绿色化学设计理念，具有创新性。
谢谢！
03
改进方面
改进方面
陈柏羽谭文生
实验不足：阴极产生 的氢气因量少不便于 检验。 改进： 氢气的产生量 可通过调节铜丝浸入 液体的长度控制，利 用液体压强差可使氢 气顺利排出。
田双
该实验反应速率很慢， 实验现象不明显，对 氢气的检验不易成功。 改进：改变电解的电 压和电流值，以铁棒 为阴极、石墨为阳极， 采用排水集气的方式 收集氢气。
汪习雄“新老搭配”是改进化学实验的新思路———对改进电解饱和食盐水
实验教学的一些思考
02
实验本体的研究
实验本体的研究
实验原理 在电解饱和食盐水实验中， 石墨电极与电池正极连 接作阳极，Cl-在其上失去电子，产生Cl2；铜电极与 电池负极连接作阴极，水分子在电极上得到电子， 产生H2和OH-。 反应如下： 阳极（石墨）：2 Cl- +2e-=Cl2↑； 阴极（Cu）：2H2O+2e- =2OH- +H2↑； 总反应：2 Cl- +2H2O= 2Cl2↑+2OH- +H2↑
黄炫晟
实验存在气体产物难以 收集的问题。 改进：使用两支U 形管 作为电解池，用盐桥连 接装置，对实验进行改 进，改进后实验装置简 便常见，现象明显，操 作简单，节约成本。
张亚文
实验存在无阳离子交 换膜、实验所需时间 长、污染环境等不足。 改进：用阳离子交换 膜，有效隔绝阴离子 的迁移，有利于实验 现象的观察和反应的 进行，并有完善的气 体收集装置。
汪习雄
实验的不足：电解产 生的氢气较少且逸出 很慢。 改进：将铁钉改为长 铁丝，碳棒改为铅笔 芯，可提高反应速度， 利于气体逸出，便于 收集氢气，用吹气泡 的方式检验氢气。
改进方面
陈艳梅
实验存在橡胶管对氯 气的检验产生干扰。 改进：氯气的检验和 吸收在一个全封闭的 过程中完成（试管口 塞上脱脂棉并在脱脂 棉上滴加少量NaOH 溶液）
电解饱和食盐水实验改进
选自人教版高中化学 选修四第一章第Biblioteka 节 李桐01文献统计
02
实验本体研究
目 录
CONTENTS
03
改进方面
04
实验改进趋势
01
第一部分：文献统计
文献统计
近5年，CNKI关于电解饱和食盐水实验改进的论文共有8篇。
黄炫晟 电解饱和食盐水实验的改进
陈艳梅 电解饱和食盐水”探究式实验教学案例分析 张亚文，黄彦新 电解饱和食盐水的改进 田双 电解饱和食盐水实验的改进 陈柏羽,谭文生 电解饱和食盐水实验的改进