水电解实验改进和教学思考

水电解实验改进和教学思考

化学是一门以实验为基础的学科，学生通？八实验探究形成化学观念，理解化学原理，掌握化学知识和技能。沪教版九年级化学《自然界中的水》中的水电解实验的现象和对水电解产物的检验与分析，对于研究水的组成具有决定性作用，通过探究水的组成学生初步知道物质是由元素组成的，为今后形成元素观及化学式书写的学习奠定了基础。因此水电解实验对于学生形成化学观念，突出本节课重点、突破难点至关重要。学生经历探究实验过程的体验，有利于激发思维，形成科学的方法，提高创新能力。

1 水电解教学反思教材中选用的水电解装置如图所示，该装置操作方便简单，但实际教学过程中经常遇到以下难题：

（1）电解水的速率慢，电解时间较长，造成课堂效率低。

（2）电解水产生的氢气和氧气体积比误差大，不能得出氢气和氧气体积比为2：1 的结论。

（3）电解水产生气体的检验操作不方便，氧气的体积少，打开玻璃尖嘴处活塞常常不能使带火星的木条复燃，且稍有不慎还会有液体喷出，使带火星的木条熄灭，影响实验操作。氢气检验时现象不明显，在玻璃尖嘴处点燃，一般只能听到轻微的爆鸣声，火焰也是转瞬即逝，更难将干燥的小烧杯罩到火焰上观察产生水雾的实验现象。

2优化实验操作，改进实验效果

基于上述理由，我结合教学过程的实践对水电解实验加以改进。

所需的实验器材：一个干燥管和一个注射器，以及电解水器。应用上述仪器组装出如下图所示装置：

[ 实验方案]

（1）按如图1 所示组成水解器实验装置，在水解装置中加放15%的氢氧化钠溶液。

（2）正极玻璃尖嘴用橡胶管与干燥管细口部相连接，固定装置。

（3）负极玻璃尖嘴用橡胶管与注射器相连接，固定装置。

（4）接16V 学生电源，电解水，观察现象。关闭电源，打开正极尖嘴活塞，将气体收集到干燥管中，用带火星木条伸入干燥管的圆球形处检验气体，观察现象。

（5）打开负极尖嘴活塞，将气体抽到注射器中，如图 2 注射器套上针管移到酒精灯处点燃，并在火焰上罩上一个干燥的小烧杯，观察实验现象。

3 实验改进效果和教学思考

（1）教材提到可以加入氢氧化钠溶液增加导电性，但没有明确的浓度，如果加入的氢氧化钠溶液的浓度太低将影响电解的速度。通过对不同浓度氢氧化钠溶液电解对比实验得到如下数据：

以上数据说明浓度适中的氢氧化钠溶液电解时产生的气体速率较快。我结合平时教学实践，发现在电压16V 时，氢氧化钠的溶液浓度控制在10%-15%，电解水速率较快，一般只需不到2 分钟。

（2）如表二，电极材料对水电解也会影响，电极材料可选用铂丝电极或铅锑合金保险丝，它的抗氧化性强，电解效果较好。另外实验

前先对水进行预电解，使氢气和氧气在电解液中达到饱和状态，可有效减少误差，使氢气和氧气体积比接近2：1。

（3）电解完成后不在电解装置玻璃尖嘴处打开活塞检验气体，改用干燥管接到正极尖嘴处收集氧气再检验，可以观察到带火星木条复燃，现象非常明显。氢气则用接在负极的注射器抽取再点燃检验，既可以观察到氢气燃烧的现象，罩上干燥小烧杯杯壁上的水雾也很明显。

以上对于水电解实验教学的改进，实现了操作简单，电解速度快，实验成功率非常高，避免了课堂中出现气体检验失败的尴尬。既能提高课堂效率，增强实验说服力。实验的现象也更明显，更易于学生观察现象得出结论。总之面对新课程中的实验教学，需要我们不断学习新的教学理念，创新性的处理和使用教材，积极进行教学反思把实验探究的功能发挥到极致。