电解水实验的改进装置探讨
化学创新实验：电解水H2检验的实验改进
化学创新实验：
电解水H2检验的实验改进
一、实验名称：电解水H2检验的实验改进
二、实验目的：1、电解水，通过检验产物H2和O2来证明水由氢、
氧两种元素组成。
2、通过观察实验，确定水分子中氢氧元素的原子个
数比为2：1。
三、实验仪器及试剂：简易水电解器，水，稀硫酸。
四、实验仪器装置图及仪器的组装说明：
简易水电解器，实现水的电解没有任何问题，但到电解产物的检验时出现了问题。
主要是在检验H2时，打开左边的活塞，H2逸出时总是会携带水蒸气，所以点燃H2时总是会失败。
当时在乡下中学，也没有替代装置，多次失败后，我发现可以给左边的滴定管尖嘴部分戴个小纸帽子，从而提升上课效率。
五、实验操作部分：
取一张实验室常用直径为9cm的滤纸，对折两次，用剪刀剪下四分之一。
将该小扇形沿着顶点卷成一个圆锥体，顶点用剪刀从高于
滴定管尖嘴部分剪开一个小洞，保证气体能顺利逸出，且能完美地给滴定管戴上一顶合适的小纸帽子，这样打开活塞H2逸出时携带的水蒸气就会被滤纸吸收且向下方扩散，这时点燃气体就很容易了。
六、装置改进的意义：
为了实现实验目的，必须要证明水电解产物是H2和O2气，O2用带火星的木条，若复燃就可证明，而H2的证明则必须要利用其可燃性来证明，若电解产生的气体不燃烧，则整个实验可以说是失败的，所以通过改进，学生观察到了完美的实验现象，对知识的理解和掌握起到了关键性的作用，终于解决了困扰大家多年的问题。
九年级化学 电解水以及氢氧燃料电池的实验改进教案 人教新课标版
现场成果展示
电解水及氢氧燃料电池的实验探究
一、创新实验目的
氢氧燃料电池是一种将氢和氧的化学能转化成电能的装置。
在这种电池中，氢和氧通过电化学反应生成水，并释放出电能。
该装置将水的电解和燃料电池结合起来，较为直观的展示了水的电解和化学电源中燃料电池的工作原理。
二、实验仪器及用品
仪器：烧杯、玻璃棒、铁架台、铁夹、直流电源、带接线柱的小灯泡、音乐贺卡上的小喇叭、导线两根。
试剂：稀硫酸。
三、实验装置图及说明
和小喇叭串联
实验装置说明：
①将两根疏松多孔的碳棒绑在玻璃棒上，浸在装有稀硫酸的小烧杯中，并固定在铁架台上；
②在铁架台上固定一个带接线柱的小灯泡和小喇叭。
四、实验操作
①用导线的接线口将碳棒与直流电源相连，将电压控制在4V。
电解30秒左右。
可以观察到碳棒上出现
大量气泡。
②将导线的接线口与电源断开，直接与小灯泡和小喇叭相连。
小灯泡可以持续亮30秒左右，同时小喇
叭发出音乐声。
五、实验创新点及其意义
化学课堂上的演示实验必须装置易搭建，操作简单，实验现象明显，耗时少，才能作为课堂的辅助教学，让学生更加直观地了解化学知识。
本次实验的探索就做到了以上四点。
整个实验只需通过导线接口的转换，简单明了，用时短，现象明显，却较好的演示了燃料电池的工作原理。
《水的组成》实验教学——电解水实验装置改进
悦读授业·论著Family life guide -13-《水的组成》实验教学——电解水实验装置改进杨玉梅（福建省三明市梅列区洋溪中学）教材背景分析《水的组成》是人教版九年级上册化学第四单元的内容，它在初中化学具有特殊的意义，这是学生学习的第一种重要的化合物，这也是第一个看出物质元素组成的实验，它还是学生第一次用微观的视角诠释物质元素的变化。
而笔者认为启蒙阶段的每个第一次都值得每位老师去认真对待，通过这三个第一可以帮助学生在认识物质上由表及里，见微知著，同时为化学式和质量守恒定律的学习埋下伏笔。
本节课每位老师都会在课台上进行电解水的实验，通过许多一线老师的大胆尝试和探索，最终以霍夫曼水电仪器或其简易装置走进我们的课堂。
提出问题传统的电解水实验置是使用霍夫曼水电解器对水进行电解，在装置的正负两极中分别产生气泡，负极处产生的气体体积约为正极处产生气体体积的两倍。
学生通过实验能够比较客观地看见实验现象，能够理解到水不是一种元素，它是可以分解的。
但是在实验过程中，该实验装置也存在如下问题：（1）气体产生的速率较慢，等待时间较长，使教师很难把握课堂的节奏。
（2）装置顶端为漏斗，容量小，重心不稳，在实验过程中极容易倾倒，不利于学生开展实验。
（3）需要铁架台支撑，携带不方便，不易搬用。
（4）该装置在验证气体时，气体流速过快，不利于气体的检验。
已有的实验装置改进高中课本使用的水电解装置，该装置将导线浸没于电解液中，放入和取用试管存在安全隐患，且检验气体时操作十分不便。
市面上还有售卖另外一种电解水装置，相比于初中与高中使用的装置，它改进了传统实验装置的外形，使实验装置重心下移，解决了装置易倾倒的问题，但电极使用寿命较短，无法更换，导致装置常常在使用过几次后，电极氧化，无法再次使用。
装置太小不利于教师实验和学生观察，气体制备量少，不利于后期对于气体的检验。
上述改进方法都没有办法完全遵循实验方便简易绿色安全的原则，对教师演示实验和学生分组实验都带来了一定程度上的困难。
电解水实验的改进与实际操作
2016年3月上旬刊初中化学教材经过多次改版,内容发生了较大的变化。
自从“氢气还原氧化铜”淡出后,课本中吸引人眼球的实验项目似乎已经很少。
因而,“电解水”的演示质量不容忽视。
在教材中,“水的组成”是通过电解水实验来证明的。
这个实验的看点在于,看似单纯的水,经过电解以后,生成了两种截然不同的气体———氧气和氢气,而且它们的体积比为2:1。
实验中可以看到大量气泡从电极上产生并冒出,生成的气体可以检验,一种能够使带火星的木条复燃,另一种则能够燃烧。
观察实验现象,可以使学生获得广泛的想象空间,看似单纯的水,在电流的作用下变成两种单质,有助于学生对分解反应的认识和理解。
也可以帮助学生理解化学反应的本质,理解原子,分子,以及一些物质是由分子构成的等等基本概念和知识。
“电解水”实验的典型装置是“霍夫曼电解器”,电极材料使用昂贵的铂,学校一般没有配置。
虽然上级配给的仪器中也有类似的,但是,制作工艺粗糙,而且损坏以后修理困难,订货的周期又比较漫长,并且跑冒滴漏现象严重,由于电解水的时候,要在水中加入硫酸或者烧碱,因此,这样的瑕疵是无法容忍的。
因此,在实际教学时,往往使用自制简易装置。
不过,实验效果并不理想,主要的缺点包括:手需要多次接触有腐蚀性的电解液,如果使用手套,操作又显笨拙,检验氢气的时候效果不理想,老师对此有改进的要求。
经过查找资料和动手实验,我们对实验中的一些问题有了成套的改进方案。
图一是过去常用的简易电解水装置,图二是现在改进后的电解水装置。
一、改进的实验方案如下:1.电解液:用NaOH 溶液,根据实测经验,质量分数为15%~18%最理想,最好用纯度较高的试剂和蒸馏水配制。
实际用10%NaOH 溶液效果就很好了。
2.电解池:曾经使用1000ml 烧杯。
由于烧杯上有文字和标识刻度,会影响观察,最好用塑料缸,定制。
但是,学校没有这样的条件。
现在改用定制的长方形有机玻璃缸,量身定制,与收集气体的容器(注射器匹配),不浪费药品。
电解水实验的改进
电解水实验的改进在九年义务教育三年制初级中学教科书化学课本中，有一个电解水的试验（见课本48页，图3-3，电解水的简易装置）。
该实验主要是验证水是由氢、氧两种元素组成的，本实验在第三章是一个比较重要的实验，也是一个比较有兴趣的实验，但本实验有两点不足。
第一，由于气体的量比较少，现象不明显。
第二，不易让学生自己动手做，因为学生不易找到试管。
为此，本人设计了以下实验，不仅使现象十分明显，而且取材广泛，易于学生自己动手做。
材料：医用5ml注射器2个；5号电池碳棒2个；汽水瓶盖2个；500ml烧杯1个（可用水盆代替）；低压电源（可用干电池代替）导线2根；蜡烛一支；木条一块制作：1、在木条相距4厘米间打两个小孔，大小能使注射器针头刚好插入。
导线°2、电极的制作：将两根导线的一端分别缠在两根碳棒的一端，然后在两个瓶盖的侧面和上面各打一个小孔，侧面的小孔刚能使导线插入，上面的小孔刚能使碳棒插入，最后将碳棒和导线由瓶盖内插出（如图a所示），为使铜丝不被电解，向瓶盖内滴入蜡水，将导线与碳棒的连接处密封起来。
使用步骤：1、将两个电极按图b所示放入烧杯低部。
2、拔去注射器的针头和活塞，将其按图b插入水中，套在碳棒上，当空气从安装针头处排净后装上针头，并将针头插入木条上的两个小孔内，将注射器固定住，如图b 所示。
排出注射器内的水（否则水会使火星熄灭）。
将一根点燃的木条吹灭，立即将针头对准火星迅速推动活塞，带火星的木条便会复燃。
氢气的栓验主要数据：电流为9伏时（最好使用低压电源）收集满氢气需4-6分钟，氧气需10-12分钟。
如为课堂演示实验，可在水中加少量NaOH溶液，并在与正极相连的碳棒上缠一根铂丝（铂丝要连接在铜线上），此时收集氧气只需5分钟左右,收集满氢气需3分钟。
实验是学习化学的基础，最大限度地让学生自己动手做实验是提高学生学习化学兴趣的最佳方法，尤其是化学在高考中所占比重逐渐减少的今天则显得更加重要。
改进实验装置 提升课堂效率——以“电解水”实验装置的创新为例
课程篇水的电解实验是现行中学化学课本中一个重要的启蒙实验。
通过水的电解实验及对实验现象的观察、分析和讨论，说明水是由氢、氧两种元素组成的。
做好该实验，有利于培养学生学习化学的兴趣，有利于学生认识构成物质的微粒（原子、分子）之间的关系，有利于学生理解化学反应的实质和质量守恒定律，因此，做好此实验就显得十分重要了。
而实验室电解水的常用装置是“霍夫曼电解器”，用它电解水所得的氢气和氧气的体积比为2∶1，用以证明水的组成是较理想的。
笔者调查得知，各地区的实验器材配备不尽相同，但气体的收集及验证操作方式几乎相同。
如下图的三种水电解器，电解时间长，产生的气体少，而且都需要用手指将玻璃球水平向一侧挤压，气体排出的同时进行检验。
对于刚刚接触化学、刚刚学会几个基本实验操作的学生来说，这一操作很难完美配合，往往还没来得及检验，气体已经逸出，实验失败。
由于时间关系，教师不可能让学生重复实验，致使很多实验失败的学生懊恼不已。
基于以上装置的缺点，笔者结合自身教学经验，在学校化学组老师们的帮助下，将原有实验器材进行改进，以保证学生简便收集气体，安全简便地进行检验，以充分体现新课标的要求。
现介绍其装配及使用的改进方法。
改进方法：1.配制电解液：配制10%的氢氧化钠溶液或1∶4的稀硫酸。
2.选择合适电源：经测定，用12V至24V电压，20至30秒即可产生20mL氢气，且体积比刚好为2∶1。
利用废旧电车的一节锂电池，电解速度比学生电源快得多。
3.取下玻璃管两端的橡胶导管及玻璃尖嘴，分别安装上乳胶头。
使用方法：闭合电路，当产生气体较快的试管液面到达10mL时即断开电路，用注射器针头插入胶头内吸取气体进行检验，尽可能多地抽取气体，尽量不要把水吸入针筒。
负极气体的检验：将抽取气体后的针头直接放在酒精灯火焰上，缓慢推动注射器活塞，当针头出现火焰时立即离开酒精灯继续推动注射器活塞观察现象。
这时，淡蓝色的火焰清晰可见，在火焰的上方罩上干燥冷的烧杯，烧杯内壁出现水雾。
电解水实验的教学反思与装置改进
电解水实验的教学反思与装置改进在中学化学课堂中，电解水实验是一个常见的实践教学环节。
通过电解水，学生可以亲身体验化学反应过程，巩固对离子电解的理解。
然而，在教学过程中，往往存在一些问题，如实验步骤繁杂、设备操作不便等，因此需要对实验进行反思与装置改进。
首先，我们需要反思实验的步骤和操作是否简洁明了。
在进行电解水实验时，学生需要准备的实验器材较多，例如电解槽、电极、电源等。
为了简化实验步骤，我认为可以引入一个电解槽带有夹子的设计，夹子可以固定电极的位置，使学生可以更方便地进行实验操作。
同时，可以将电源的开关与调节按钮进行整合，这样可以减少学生之间频繁调节电源的情况，提高实验效率。
其次，实验装置的安全性也是需要考虑的因素。
在电解水实验中，电极与电源的连接往往较为复杂，容易出现短路的情况。
为了提高实验的安全性，可以设计一个带有断电保护装置的电源。
这样，当电路短路时，电源能够及时自动断开电流，避免学生因触电而受伤。
另外，考虑到实验过程中产生的气体，可以配备一个通风装置，及时排除气体，确保室内空气的清新。
此外，实验的可观性和效果也是需要关注的问题。
在传统的电解水实验中，学生往往难以观察到电解产生的气体。
为了提高实验的可观性，可以设置一个透明的观察窗口在电解槽上方，使学生能够清晰地看到气体的产生过程。
同时，可以将电解槽设计成上窄下宽的形状，以便观察气体的聚集与升腾规律。
此外，可以将电解槽的底部设置成一个斜面，便于释放气体，避免气泡阻塞导致实验效果不理想。
最后，教师在设计电解水实验时，还应注意激发学生的兴趣与思考。
可以引入一些有趣的问题，例如如何判断电解产生的气体、如何增加电解的速度等，让学生主动思考并进行实验探究。
此外，还可以配备一份详细的实验指导书，使学生能够更好地理解实验原理和过程。
综上所述，对于电解水实验的教学反思，我们可以改进实验步骤、装置安全性、实验可观性和效果以及学生的参与度。
通过优化实验装置的设计，简化操作流程，提升实验效果，可以更好地促进学生对化学知识的理解和掌握。
电解水实验的教学反思与装置改进
电解水实验的教学反思与装置改进作者：程明银来源：《中小学实验与装备》 2016年第4期甘肃省临泽县第二中学(734200) 程明银化学演示实验是学生获得化学感性知识的重要渠道，是化学教学中最常用的直观手段之一；可以帮助学生形成化学概念、理解化学原理、巩固化学知识，激发学生学习化学的兴趣。
化学演示实验还有利于学生观察实验操作的过程，掌握科学、规范的实验操作，对启迪学生思维、培养学生观察分析问题的能力、形成科学方法、提高创新能力均能产生积极有效的作用。
9年级化学上册《探究水的组成》中电解水的实验是初中化学教学中的一个重要实验。
根据实验的现象和对电解水产物的检验和分析，得出水是由氢元素和氧元素组成的结论及化学式。
进一步让学生认识构成物质的微粒（原子、分子）之间的关系，为学生理解化学反应的实质和质量守恒定律奠定了基础。
这个实验的成功与否直接影响着本堂课的教学效果。
1 对电解水实验的反思在原人教版教材中，学习《探究水的组成》教材中展示的电解水的装置见图1（水槽、试管组成的简易装置），学生看的时候简单易懂，但教师演示的时候却非常不方便。
(1)试管、接线柱等仪器固定难度大，全套仪器组装、携带不方便。
(2)在水中无论加稀硫酸还是氢氧化钠溶液均有腐蚀性，用水槽盛放电解液所需电解液量大，且收集气体的试管从电解液放人或拿出时，皮肤因接触电解液而易受腐蚀。
(3)产生气体的速度慢，体积比与理论值相差太大，不易让学生辨别2:1的实验结果。
检验氢气的实验现象转瞬即逝，学生没有时间观察，实验现象还要靠教师描述，实验效果很不理想。
除了上化学课的第一年做过这个实验，后来一直采用“讲实验”的方法，观察实验现象变成讲实验现象。
随着多媒体在课堂教学中的广泛应用，在进行本节的教学时，常用Flash动画演示通电分解水的过程，收到了良好的效果。
不管是“讲实验”还是用多媒体动画来演示实验的过程，都与新课程标准的要求相违背，剥夺了学生亲身经历实验的过程和体验获取知识的方式，不利于激发学生学习化学的兴趣，不利于提高学生观察实验和分析问题的能力，更不利于提高学生的化学实验技能，学生的动手能力越来越差。
教师论文 电解饱和食盐水装置的改进
电解饱和食盐水装置的改进上海市奉贤中学201400一、实验的作用与地位：电化学是研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学，它的应用十分广泛，在分析、合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多，如电解、电镀、电冶金、电池制造等。
电解饱和食盐水是学生详细学习电化学原理的第一个案例，通过电能转变为化学能的探究活动，了解电解池工作原理，能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。
知道电解原理在氯碱工业等方面的应用。
激发学生学习的积极性，提高学生社会责任感和公民意识。
对实验现象的分析以及对实验原理的探究活动，能够有效训练学生的思维能力，培养和提高分析处理信息的能力、合作与交流的能力。
二、实验改进出发点：上海科技出版社《化学》高一（第一学期）课本中电解饱和食盐水的装置用的是电化学实验平台。
电解时产生的氯气用湿润的淀粉KI试纸检验，现象很明显。
用小试管收集氢气检验，因产生的氢气量较少，很难用爆鸣实验检验，且实验现象再现过程烦长。
笔者总结实践经验，改用J形管取得很好的效果，其实验的自动化能够很好地激发学生学习的兴趣，可以开发为学生研究性学习的平台。
三、改进方法：如下图，取一J形管，把玻璃尖嘴取下，换成单孔橡胶塞，橡胶塞插有一段玻璃管，通过橡皮管接上玻璃尖嘴（点燃氢气用）橡皮管用止水夹夹住。
再在橡皮塞上插入一段细铜丝，铜丝下端敲成扁平状电解效果更好。
广口瓶内装湿润的淀粉KI试纸用来检验电解产生的氯气，最后的干燥管内装碱石灰，进行尾气吸收。
先打开止水夹，装入饱和食盐水，如图所示，要注意左端充满溶液，使收集的气体为纯净氢气，便于安全地检验。
右端液面刚好与石墨棒接触以形成通路。
开始电解后由于气压作用，左端液面下降，右端液面会不断上升，故开始时右端液面不宜太高。
左边细铜丝为阴极，产生氢气，把液面下压，直到细铜丝与食盐水分离，造成断路，电解自动停止，笔者实践过，一段约5厘米长铜丝，用12伏的电压大约4分钟左右就能够完成电解。
中学实验教学中电解水实验装置的改进
詈
１ ０ ｍｌ 医用 注射 器 ２ 个， 橡胶塞 ２ 个与 １ ０ ｍｌ 注射 器 直径 吻合 ， ５ ０ ｍ ｌ 医用注射 器 １ 个 （ 去掉针 头及 上盖儿 ） ，大橡胶塞 １ 个与 ５ ０ ｍｌ 注射 器直径吻合 ，乳胶管 ２ 根 （ 长１ ０ ｃ ｍ） ，长方形木板 一 块 （ 长３ ０ ｃ ｍ、 宽２ ０ ｃ ｍ、高２ ｃ ｍ） ， 铅 锑保 险丝 ２ 根 （ 相 同规 格 ） 、
教学 方法
课程教 育研 究
中学实验教学 中电解水实验 装置的改进
余建彬
（ 河北省定兴县 第二 中学 河北 定兴 ０ ７ ２ ６ ５ ０ ）
【 摘要 】 电解水实验是中学化学课本中 一个非常重要的实验。新教材用水电解器代替原来的简易装置虽然取得 了 一定的效果，
但 仍然存在不足 。由于 实验 中气体的量 比较少，现象不明显。且氢气检验现 象不准确 。学生不易动手去做 受到条件 的限制。改 进后效果明显 ，氢气检验 方便 ，结果准确 ，极大的提 高了学生的学习兴趣 ，培养了学生 实验技 能和创新能力。
冒
６
说 明是 氧 气 。
学生电源 （ ０ ． ２ ４ Ｖ）一台， 带外皮的导线２ 根 （ 约２ ５ ｃ ｍ） ， 石蜡 ，
胶水，小刀。 ２ ． 选材 工作 电极 的选 取
实验结束后取掉 两个针 头，颠倒仪 器倒 出内部的 电解液， 再倒过来注入清水， 振荡涮洗多次仪 器 内壁 。然后取 下两活塞， 置通风处 凉干 内外水迹后重新塞 上插有 电极的活塞 。
图２ 改进 后 的 电解 水 实验装置
（ ４ ）用导 线将 电源正、 负极分别与仪 器阳、阴级连接 ，打 开 电源开关，用直流 电６ ． ９ Ｖ 开始 电解水。这时 阳、 阴两 电极 均有 气泡产生 ，电压 高低决定产 生气泡的快慢程度 。待 ３ 分钟 左右 阳极储气管 内气体 达２ ｍｌ 时切断 电源，阴极储气管 内气体
电解水实验改进“三部曲”
电解水实验改进“三部曲”作者：陈丽娟来源：《湖北教育·教育教学》2021年第11期电解水实验出自人教版九年级化学上册第四单元《水的组成》。
水是学生学习的第一种重要化合物，电解水是初中化学教学中重要的实验。
它是学生第一次观察到物质元素的组成，并用微观视角诠释物质元素变化的实验。
用常用的实验仪器做实验，实验现象可视化程度低，导致教师借用已有的实验视频代替演示实验，把现象和结论直接教给学生。
鉴于此，改进电解水实验十分必要。
一、在常规实验中发现问题水虽然是学生非常熟悉的物质，但以化学的眼光认识水，对学生来说是陌生的。
电解水实验的常用装置是“26002水电解实验器”，该仪器由塑料机身（注水口、贮水盒、合金电极）、玻璃导气管、乳胶连接管等组成。
笔者根据这种实验仪器的特点构想的教学思路是：通过水的生成的演示实验和水的分解的分组实验，引导学生掌握水是由氢、氧两种元素组成的，初步感知通过分析反應的产物推断物质组成的思想，了解人类认识物质世界的过程和方法。
课上，笔者首先展示视频资料《擦肩而过的真相》，引入水的话题，接着带学生助手做演示实验，观察氢气燃烧的现象，探究氢气的燃烧条件，明确氢气验纯的操作过程，然后组织学生进行小组合作探究，观察、分析电解水的实验过程，得出水的组成的结论，最后引导学生从微观角度认识水的构成，感知化学变化的概念。
课上，师生互动效果好，但10个小组中，只有2个小组的学生把实验做成功了。
如何提高实验的成功率呢？笔者回顾教学过程：在小组合作学习环节，笔者事先按照说明书建议配制了10%的NaOH溶液做电解液，当学生利用“26002水电解实验器”进行探究水的电解实验时，笔者观察到罩住两电极的玻璃管内，气体的收集速率比较快，但其中混有较多气泡，在检验气体时，管内的气泡随气体迅速上升，即使负极端玻璃管内的气体被点燃了，也会马上被气泡熄灭，而且在正极端玻璃管处，带火星的木条并没有如期复燃。
基于此，笔者总结：实验收集到的气体中混有气泡是导致气体检验环节不成功的关键，同时NaOH溶液有腐蚀性，存在一定的安全隐患。
对＂电解水实验原理示意图＂装置的改进
见图ｌ。我们在“ 科 学探 究” 时发现 ： ① 教材装置中收集气体的
试 管 没 有 刻 度 ．电 解 时 产 生 的 氢 气 和 氧 气 只 能 凭 借 肉 眼 粗 略
地 观 察 出 体 积 的 相 对 比值 ； ② 试 管 和 电极 都 无 法 固 定 ， 给 操 作 带 来不便。 所 以， 应 当 在 准确 测定 气体 体 积 和 装 置 的 固 定 这 两 个 环节进 行改进 。于是 ． 笔 者设计 了 “ 高 精 度 低 成 本 水 电解 器” 实验装 置（ 见 图２） ． 它 能 准 确 地 测 量 出 电解 产 生 的 气 体 体 积 ． 不仅使定性实验定量化 ， 而 且 为 本节 “ 气体摩 尔体积” 的教 学 提供 准 确 的 实 验 数 据 。 现 介 绍 如 下 ：
① 在 吊 桶底 部 两 侧 割 挖 两 个 长 形 大 孔 ．使 两 支倒 立 的 试
管（ 或１ ０ｍ ｌ 量简 ） 能竖直插入其中。
② 在 吊桶 盖 适 当 位 置 钻 两 个 塞 橡 胶 塞 的 圆孔 ，将 插 着 大
头针的两个橡胶塞 ， 针 头 朝 里 塞 入 吊 桶 盖 的两 个 圆孔 内 ； 再 给 两个通气嘴套上小橡胶 帽 ， 给 滤气 嘴 上 垫 一 层 塑 料 薄膜 ． 以 防
验 装 置
７ ３ ０ 一 层 凡 士 林 ， 盖上盖子后不漏液。
（ ３ ） 组 装 演 示 器
本 节课 从设 计 和 优 化 化 学 探 究 式 教 学 人 手 ，将 通 用 技 术 内涵的结构 、 系统 、 流程和控制 四大要素运． 【 ＿ ｝ ｊ 于 探 究 性 化 学 课 堂教学 中 ， 把 化 学 探 究 与技 术 实 践 通 过 发 现 问 题 、 研究 问题 、 解 决 问 题 的 创 新 环 节 紧密 结 合 ， 巧 妙 地 使 设 计 与 技 术在 化 学 教学中实现融合 。 使 学 生 在 探 究 过 程 中既 学 会 化 学 知 识 ， 又 掌 握 一定的技术思想 ． 还 提 高 自身 的实 践 、 交流和表达能力。 人教版（ ２ ０ ｏ ４ 年 初 审通 过 ） 普 通 高 巾 课 程 标 准 实 验 教 科 书 ①（ 必修 ） 第ｌ １ 页“ 化学计量 在实验 中的应用 ” 这节 中， 在 探 讨 气体摩尔体积时 ． 教材 安排了这样一个 “ 科学探究” 实验装置 ，
电解水实验的再改进
ａ 改进前
图 １
ｂ改进后
有很 多 同行 对 电 解 水 实 验 进 行 过 不 同程 度 的 改
进 。概括 为 以下几 点 ： ①探讨 电极材 料 和电解液 ；
② 改进 玻 璃 管 的容 积 ； 改 进 检验 部 位 。这 些 改 ③ 进大 都是 在霍 夫 曼 电解 水 装置 的基 础 上 进行 的 ， 不是 装置 过 于难 做 （ 要 专 门 的 固定装 置 ） 就 是 需 ，
ｔ ｊｎｉ． ｌ ． ６ ． ｏ ｏ ｕ ｊ ｂｏ １ ３ ｃ ｒ ｗｕ ｅ ｇ ｎ
５ 吴 俊 杰 ．数 字 科 学 ： 种信 息 化 环 境 下 基 于 数 据 探 究 的 Ｓ Ｅ 一 Ｔ Ｍ
究 的深入 ， 们会 将这 些案 例按 难度 、 我 学科 进行 分
类， 形成 适用 于不 同学段不 同学 科视 野 的课程 。
改 进说 明 ： 玻璃 管改 为集气 瓶 ； 用盐 桥连 ① ② 接 两瓶 液体 ； ③用 量筒 间接测 量气 体 的体积 。
３ 实验方 案的确 定
（ ） 料 的 选择 １材
实验 时难 操 作 （ 要 液 面下 操 作 ） 需 。本 文 提 供 一
套普 通 中学实 验 窒易组 装 的实验 装置 及易 操作 的
Hale Waihona Puke 溶液 中无 气 泡 产 生 ） 电极材 料 ， １ ％ 的磷 酸 作 以 ０
二氢钾 溶液 作 电解 液 ， 电解 速 率 快 。经 试 验无 阳极 受损现 象 ， 电解 后却 不能 保持 澄清 。 但 石墨碳 棒 是易 导 电 的惰 性 电极 ， 反 应 非 常 副 小， 同温 同压下 ， 生成 氢气 和氧 气 的体 积 比 ， 始终
４ 小 结
电解饱和食盐水装置的改进精品
电解饱和食盐水装置的改进、实验的作用与地位:电化学是研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学，它的应用十分广泛，在分析、合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多，如电解、电镀、电冶金、电池制造等。
电解饱和食盐水是学生详细学习电化学原理的第一个案例，通过电能转变为化学能的探究活动，了解电解池工作原理，能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。
知道电解原理在氯碱工业等方面的应用。
激发学生学习的积极性，提高学生社会责任感和公民意识。
对实验现象的分析以及对实验原理的探究活动，能够有效训练学生的思维能力，培养和提高分析处理信息的能力、合作与交流的能力。
二、实验改进出发点：上海科技出版社《化学》高一（第一学期）课本中电解饱和食盐水的装置用的是电化学实验平台。
电解时产生的氯气用湿润的淀粉KI试纸检验，现象很明显。
用小试管收集氢气检验，因产生的氢气量较少，很难用爆鸣实验检验，且实验现象再现过程烦长。
笔者总结实践经验，改用J 形管取得很好的效果，其实验的自动化能够很好地激发学生学习的兴趣，可以开发为学生研究性学习的平台。
三、改进方法：如下图，取一J形管，把玻璃尖嘴取下，换成单孔橡胶塞，橡胶塞插有一段玻璃管，通过橡皮管接上玻璃尖嘴（点燃氢气用）橡皮管用止水夹夹住。
再在橡皮塞上插入一段细铜丝，铜丝下端敲成扁平状电解效果更好。
广口瓶内装湿润的淀粉KI试纸用来检验电解产生的氯气，最后的干燥管内装碱石灰，进行尾气吸收。
先打开止水夹，装入饱和食盐水，如图所示，要注意左端充满溶液，使收集的气体为纯净氢气，便于安全地检验。
右端液面刚好与石墨棒接触以形成通路。
开始电解后由于气压作用，左端液面下降，右端液面会不断上升，故开始时右端液面不宜太高。
左边细铜丝为阴极，产生氢气，把液面下压，直到细铜丝与食盐水分离，造成断路，电解自动停止，笔者实践过，一段约5厘米长铜丝，用12伏的电压大约4分钟左右就能够完成电解。
此时管内封住了较多的氢气。
浅谈电解水实验的改进
浅谈电解水实验的改进洪湖市第十一中学：周少义初级中学化学教科书中电解水的实验是要求学生必做的实验之一，该实验主要目的是让学生探究水是由氢、氧两种元素组成的，是初级中学化学实验中一个重要而有趣的实验，对于培养学生的实验兴趣和创新能力起着积极的促进作用。
目前由于我国一些地区初中阶段学校的实验设备不健全，很多学校没有条件提供实验仪器与试剂，大多数学生只能“可远观不可近玩也”无法自己动手做这个实验，更无法进行深入探究与学习。
初级中学化学教科书上提供的电解水简易装置如图1所示，存在着一些不足：第一电极不稳定，不利于气体的收集和检验；第二如果产生气体的量比较少，现象不明显，气体检验不方便；第三为了增强溶液的导电性往往要在水中加入少量氢氧化钠或稀硫酸，在操作实验时导线和电极都要和水接触。
为了克服这些不足，这里设计了如图2的电解水实验简易装置，材料简单易得，现象明显，学生自己动手可以制作实验装置，对于开发学生潜力，培养学生创新能力起着积极的促进作用。
图1 初中化学教科书中电解水装置图2 改进后的电解水实验装置一、实验器材10ml医用注射器2个，1.5cm长铅锑合金保险丝2根（相同规格）、青霉素瓶橡皮塞两个，低压电源（用6节干电池代替），带外皮的导线2根（约25cm），502胶水（一瓶），透明塑料水槽（可用2.5升的饮料瓶代替）一个，蜡烛一支，木板一块（直径略大于塑料水槽的口径），硬纸片（垫平水槽用）。
二、选材工作1、电极的选取：实验选用铅锑保险丝做电极。
之前很多人也做过此实验的改进，选用最多的电极材料主要有石墨棒、保险丝、镀铬曲别针、大头针、铜片，但是曲别针和大头针表面积太小，电解速率慢，而且与导线结合部在装置安装和拆卸过程中，由于扭动，镀铬层很易破损，导致铁芯裸露；石墨棒虽是很好的惰性电极，但其疏松空隙较大，对气体的吸附作用强，逸出气体的速率太慢，另外在制取过程若处理不当，对环境污染也较大；铜丝做电极，电解时易被产生的氧气氧化，影响氧气的生成量。
电解水实验的改进[1]
![电解水实验的改进[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/ba3cdf1d10a6f524ccbf85d9.png)
高一必修一化学（人教版）教材学生实验改进实验名称：电解水实验的改进作者：李峰学校：阳泉十七中时间：2011年10月电解水实验的改进在人教版化学教科书高一年级必修一第二章《气体摩尔体积》中有电解水的实验。
电解水的实验是一个很重要的实验，根据实验的现象和对电解水的产物分析，可以准确地得出水是由氢、氧元素组成的结论。
得出同温同压下体积之比等于物质的量之比的结论。
虽然教材中选用试管、大烧杯电解水的简易装置,简单易懂，但在实际操作中该装置却有明显的不足：1.试管、接线柱等仪器固定难度大，全套仪器组装、提携不方便；2.用大烧杯盛放电解液所需电解液量大，且收集气体的试管放入或拿出电解液时，手因接触电解液而易受腐蚀；3.产生气体的量比较少，检验时现象不明显，实验效果很不理想。
为此，我们经过反复试验，自行设计了电解水实验的电解器，其改进如下：一、实验器材牙签瓶盖一个，2个10ml注射器，2节输液软管，2根保险丝，学生电源，导线若干。
蜡烛一根。
二、装置制作用小铁钉把牙签瓶盖底部扎两个小空，把铜导线穿入小空，线头系在保险丝上，再用输液软管套在铜导线和保险丝上并漏出保险丝。
再用融化的蜡烛固定好铜导线。
把两只注射器的头部截掉。
装置如图所示三、实验步骤1.往电解槽中加入混有硫酸的水。
2、把注射器吸满混有硫酸的水套在电极上。
2.将导线连接在学生电源的正、负极上，将直流电压调至16V。
接通电源后,电极两端都出现大量气泡，注射器中的液面下降。
通电一段时间发现正、负电极上得到的气体体积之比接近1∶2 。
关掉电源。
3.气体的检验a、点着火柴放到注射器口把推注射器把柄，听见爆鸣的声音，现象十分明显。
b、将带火星的火柴放在另一只注射器口并推把柄发现带火星的火柴将会复燃。
四、改进后装置的优点1.改进后的装置携带方便，实验时可直接摆放在讲台上，无须固定, 一次装成可长期使用；2.用改进后的装置进行电解水实验，操作简单，安全方便，便于观察，所需电解液的量少，同时还能避免手被溶液腐蚀；3.用改进后的装置电解水，电解速度快，检验生成气体的现象十分明显。
电解水的实验改进
电解水的实验改进
改进装置优点
1、检验收集的气体简单
2、检验装置气密性简单
3、可以不用手扶试管，且防止氢氧化钠醮皮肤上。
4、可用秒表精确测量一定电压，浓度时产生氢气、氧气的体积
材料:
注射器2个铁电极两个
低压电源(6~30V) 导线两根
支管U型管酒精灯
步骤:
1、取一干燥的支管U型管，装入一定亲浓度的电解质溶液（电解质溶液略低于支管口），并按如图（1）所示安装好装置。
2、打开电源，待电解一段时间后（原因：①使电解产生的氢气、氧气在溶液中达到饱和，②排除U型管内空气），关闭电
源。
3、按图（2）所示安装好装置，检验装置的气密性
（轻轻用力推动左测注射器，若推动较困难，则气密性
好）
4、打开电源，调节一定的电压，在电极两端产生氢
气、氧气。
5、气体的检验：氢气：将收集到氢气的注射器带上
针头，移向酒精灯火焰旁，快速推动活塞，针头上有淡
蓝色火焰喷出（图3）。
氧气：将收集到氧气的注射器带
上针头，移向燃烧的火柴旁，快速推动活塞，火柴燃烧
火焰增大（图4）。
实验成功的关键
尽量选择活塞和注射器内壁摩擦力小的注射器。
电解水实验的改进与思考
电解水实验的改进与思考〔关键词〕电解水实验;电解液;电解电压;实验效果;实验仪器水的电解是证明水是不是由氢和氧两种元素组成的实验。
课本里原来采用的是霍夫曼水解器。
现有的教材虽已改成了倒覆试管式,但都不能取得理想的实验效果。
尤其是在进行电解水实验时,所得到的氢气和氧气的体积比往往明显地偏离理论上的2:1,氧气的量总是小于理论值。
若电解质和电极再选择不当,甚至在阳极上根本得不到氧气。
因此,这需要我们对实验进行更深一层的分析和探讨,以寻求更新的实验思路和方法。
一、影响电解水实验结果的因素1. 氢气和氧气在水中的溶解度不同。
室温下,每升水可溶解18.2ml的氢气或31.0ml的氧气(气体的压强为1标准大气压时)。
由于溶解度不同,电解水时氧气的体积总是略小于些。
实验表明,气体在管内所承受的水压越大,氢气和氧气在水里的溶解度差别就越明显,体积比偏离理论值2:1就越多;降低管内气体的压强,可以明显地缩小氢气和氧气在水中溶解度的差别。
2. 电解水时的介质不同,直接影响着电解结果。
电解水时加入少量硫酸,实际上电解的不是纯水而是稀硫酸,实验结果的偏差主要是由副反应所造成:2H2SO4=2H++2HSO4ˉ,又由于在阳极处生成的H2O2由于浓度较稀,而且在酸性溶液里比较稳定,不易分解出氧。
这样,电解所得氧气的体积就低于理论值。
3. 电解液和电解电压的影响。
电解电压和电解液及其浓度对水电解所得的氢、氧两种气体体积也有一定的影响。
电解液浓度一定时,电压越高,电解速度越快。
氢氧体积比就越接近2:1;电压一定时,电解液浓度越大,电解速度越快,氢氧体积比也越接近2:1。
4. 电解材料的性质是影响电解水氢气和氧气体积比的重要因素。
在各种电极材料中,铂电极备受青睐,原因是它不受氧化,氢和氧在铂电极的超电压都很小,钨、钼电极也较好。
但是铂这种贵金属,对于氢的溶解度很小,而溶解氧的本领却很大,1体积的铂能溶解70体积左右的氧,而且这些材料在一般中学里找不到。
电解水实验装置改进课件
一、课题出处：
本课题出自人教版九年级化学上册第 46页第三单元《自然界的水》课题1 水的组成。
ห้องสมุดไป่ตู้
二、课本实验存在不足之处： 1、电极、试管均不固定, 不便于气体的收集； ２、试管没有刻度,不易准确 地判断气体的体积比,无法进 行定量研究； ３、实验时为增强水的导电性，常 加入稀硫酸或氢氧化钠，收集气体 时手与溶液接触，有腐蚀性； ４、实验无法反复使用； ５、电源装置比较笨重，携带不方 便。
谢谢各位！
可行性研究勘察初步勘察及详细勘察三个阶段工作深度和精度应分别符合选择场址要求初步设计要求及施工图设计要求可行性研究勘察初步勘察及详细勘察三个阶段工作深度和精度应分别符合选择场址要求初步设计要求及施工图设计要求46可行性研究勘察初步勘察及详细勘察三个阶段工作深度和精度应分别符合选择场址要求初步设计要求及施工图设计要求可行性研究勘察初步勘察及详细勘察三个阶段工作深度和精度应分别符合选择场址要求初步设计要求及施工图设计要求可行性研究勘察初步勘察及详细勘察三个阶段工作深度和精度应分别符合选择场址要求初步设计要求及施工图设计要求实验设计意图
六、实验创新之处：
1、简化实验装置，特别是不再采用 笨重的学生电源，携带方便； 2、采用较大容量有机玻璃瓶盛装溶 液， 省去多次反复添加药品的麻烦， 减少对实验者的人身伤害； 3、装置重心稳定，便于放置； 4、采用气压球将液体压入倒置滴定 管内，简洁方便； ５、实验现象明显，便于学生观察； ６、实验速度快，重复实验亦无需过 多时间。
七、实验过程 1、往瓶内装入适量水（为了增强导电性，加入 少量硫酸，可在上课前装好），塞紧瓶塞； 2、打开活塞，压挤气压球，使液体充满两根倒 置滴定管； 3、关闭活塞，连接外接电源，打开电源开关， 通电； 4、待负极产生的气体快充满集气管时，关闭电 源开关，引导学生观察两极产生的气体体积比； 5、打开正极活塞，用带火星木条检验正极产生 的气体；打开负极活塞，用小试管收集负极产生 气体，移近火焰进行爆鸣实验。
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电
解
水
实
验
的
改
进
装
置
探
讨
化学系本0802班孙涓王艳芳李婧指导教师：范建凤
电解水实验的改进装置探讨
摘要：为了验证水是由氢和氧两种元素组成的，由水的电解实验来探讨。
但由于实验中气体的量比较少，现象不明显。
且学生不易动手去做受到条件的限制。
关键词：电解水改进装置
正文：
一引言随着中学化学实验的的普及和重要性探讨创新性实验变得十分重要，因此本次电解水实验讨论代用装置和改进变得十分有意义。
二内容
1．实验原理
电解水装置的简单示意图如下
工作原理由A和C两电极浸入含有Me+离子和X-离子组成溶液的电解池中，在两极的上端分别与直流电源的正、负两极接通时，直流电源便起着一个电子泵的作用;将电子压入C，又从A将电子抽回电源。
由于溶液中并不存在自由电子，因此当通过电流时，在电极-溶液界面上就会发生某种或某些组分的氧化还原，使得在C处消耗电子，而在A处放出电子。
这个过程就是氧化-还原反应。
电极C就是通常所说的阴极(和电源负极相接)，在它附近的离子或分子由于接受电子而被还原;而在阳极A处(与电源正极相接)，由于离子或分子产生电子而氧化。
总的电解池反应是两个电极半反应的总和。
当电解进行时，离子不断向两极迁移，正离子(阳离子)向阴极迁移，负离子(阴离子)则向阳极迁移。
这种以金属盐水溶液为电解质进行提取或处理金属的电化冶金方法，简称电解，是一种将电能转变成化学能的过程。
由于水是弱电解质，故自由离子比较少，会使反应速率较慢，所以实验中加入少量的稀硫酸溶液。
阳极析氧2H2O→O2+4H++4e
碱性溶液中4OH-→O2+2H2O+4e
2．装置改进
方法一使用医用5 ml注射器两个，5号电池碳棒两个，汽水瓶盖两个，500ml烧杯一个，低压电源，导线两根，木条，蜡烛一支。
电极制作如下图
（1）在木条相距4厘米间打两个小孔，大小使注射器针头刚好插入。
（2）将导线缠在碳棒两端，瓶盖的侧面孔使导线插入，上面的孔使碳棒插入，最后如图将导线和碳棒插出，为使铜丝不被电解，向瓶盖内滴蜡水将连接处密封起。
实验步骤
a) 将两个针管电极放入烧杯底部如下图
b) 拔去注射器的针头，按下图插入水中，套在碳棒上，当空气排尽后装上针头固定注射器。
c) 将导线和电极相连，接通电源后注射器内产生气泡，与负极相连的产生的是氢气先充满，与正极相连的产生的是氧气后充满。
d) 气体的检验如下图
方法二使用两支小试管代替霍夫曼电解器的两个尖嘴管
a) 准备两支小试管，用铁丝两边弯曲用皮筋固定铁丝和试管，将铁丝挂在烧杯壁上，
固定了试管如下图。
b)接通电源，收集气体，验纯同方法一
3.实验结果
酸性条件下（硫酸）
阴极H2（ml）阳极O2（ml）时间（s）体积氢比氧
铅棒 4 1.9 40 〉2：1
碳棒 4 1.7 52 〉2：1
铜棒 4 0.0 150 0
因此在此条件下铅棒做电极最好
碱性条件下（氢氧化钠）
阴极H2（ml）阳极O2（ml）极距（cm）时间（s）体积氢比氧
铁棒 4 2.2 6 90 = 2：1
2.0 1 70 〈2:1 碳棒 4 1.4 6 80 〉2：1 铜棒 4 1.8 6 50 〉2：1 因此在此条件下铁棒做电极最好并且极距越小越好
参考文献
∙傅祟说,冶金溶液热力学原理与计算,第2版,冶金工业出版社,北京,1989。
∙钟竹前等,湿法冶金过程,中南工业大学出版社,长沙,1988。
∙赵天从,重金属冶金学,冶金工业出版社,北京,1981。