“水的电解实验”装置的改进与创新

“水的电解”实验装置的改进

义务教育课程标准实验教科书人教版九年级化学（上册）第三单元“自然界的水”，这节课的演示实验“水的电解实验”是测定水的组成的一个重要实验，它是认识和理解本节知识的关键性实验。

一、原实验装置在实验操作时有以下不足

1、两支试管在水中不易直立，容易倒下。操作时，尤其是检验产生的气体时，需要其他人帮助，操作不便。

2、实验过程中，由于试管一般内径较粗，容积较大，同时电解水反应速度一般较慢，为使实验现象明显，所以需要通电的时间较长，等待时间过长，影响学生兴趣和课堂教学效率。

原实验装置如图3-1所示：

3、停止通电时两支试管内部一定会留有一定量的水，给实验产生气体的检验造成困难，如果不细心操作混入空气或产生的气体跑掉都会导致整个实验失败。

4、整个实验装置体积不大，教室后面的学生很难观察到实验现象。

如何改进以上不足，使实验简单、易操作、造价低、易观察，既能节省时间，实验成功率又高，改进实验装置是优化课堂教学的一个关键。

市场上有一种叫做电水解器的专用仪器，虽然能解决以上问题，但也以一定的缺陷，那就是价钱高（218.00元/个）、易损坏，而且仪器是个连体，不好清洗，

损坏一点就无法修复等。我经过认真地分析，精选实验器材，寻找了一些方便可取而又能较好地达到实验目的和效果的实验室常用器材，设计了一个简便易制作可拆卸的水电解器。在教学实际中，它为我节省了实验时间，现象明显，大大提高了课堂教学效率。

二、实验装置的改进

1、改进的实验装置用到的实验器材：广口瓶、广口瓶橡胶塞、两支等长的粗玻璃管、玻璃尖嘴、止水夹、长颈漏斗、作电极用的铜丝或镍丝、导线、12V直流电源。

改进后的实验装置如图2所示：

2、使用方法及效果：

（1）课前准备：

电解液的准备：向盛有水的大烧杯中加入少量NaOH作为电解质，增强其导电性，以加快反应速度。

加电解液：首先打开两支玻璃管上方胶管上的止水夹，由长颈漏斗向容器内

加入电解液，直至从尖嘴处有液体流出时，停止加液，套上止水夹，检查是否有漏液现象。

（2）电解水演示实验：将如图2所示的电解水装置，接通电源实验便开始了，由于玻璃管较试管内径细很多，同样时间，产生的两种气体，高度差非常明显（如果课前准备时，向电解液中滴几滴酚酞试液，溶液会变红，观察产生气体的体积比更容易，效果会更加明显。），而且制取得量不需要原来装置那么多，所以气体体积1：2的比例误差也明显变小。

（3）气体的检验：实验停止只需关闭电源即可，检验气体时，先将止水夹打开，用左手捏住胶管，控制气流流量，右手用带火星的木条检验正极产生的气体（负极产生的气体-氢气，由燃着的木条或火柴点燃）是氧气。实验简便，一人便可以操作，而且气流易于控制，实验成功率高，现象明显。

3、主要优点：

（1）改进后的实验装置材料是实验室都有的常用仪器，材料好找，组装简单，可以拆卸，易于清洗，价格低廉。

（2）实验操作简单，而且对产生的气体进行检验时仍可以利用这个装置，无需再进行其他较麻烦的操作，学生自己就可以独立进行实验，现象明显，便于实验探究。

（3）实验装置性能可靠，比原实验装置更易操作、更安全、更利于观察，由于玻璃管内径细，减小了实验误差。

（4）实验的直观性强，降低了操作难度，实验探究过程快捷、准确，具有较强的吸引力。

作者简介：江广明，1988年7月毕业于玉田师范学校，后进修河北师大化学专业，并于2002年取得本科学历，现中学一级教师。多年从事化学教学与研究工作，在县优质课评比中多次获奖，撰写的教案几次获市级奖励，曾两次被评为“市先进工作者”，多次获县政府嘉奖，99年被玉田县进修学校确定为“玉田县骨干教师”，同年开始中学视导工作，现任郭屯中学副校长，继续从事业务指导与研究工作。