电解饱和食盐水装置的改进

本论文在其他论文栏目，由论文格式网整理,转载请注明来源www.lwgsw.com,更多论文,请点论文格式范文查看一、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。此时管内封住了较多的氢气。铜丝下段伸入液面的长度决定电解时间的长短，也决定了产生氢气的量。只要打开止水夹，两边液面高度差形成的压强就会把氢气压出，用燃烧的方法检验氢气现象非常明显。且随氢气的排出，左液面重新和铜丝接触，电解重新开始，实验的再现过程非常简单，效果很好。
四、改进的优点：
1、反应产生氢气的量可以由铜丝深入液体长度决定，氢气的量多；且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。
2、电解时气体把液面下压，直到细铜丝与食盐水分离，造成断路，电解会自动停止。教师上课讲解或同学们研究分析时不必担心实验的进行。更有利于课堂教学和研究性学习的开展。
3、随氢气的排出，左液面重新和铜丝接触，电解可以重新开始，反应可以很容易重复再现过程。对于教师而言，大大方便了教学前准备工作，一节课结束了，不必着急去更换药品，清洗实验仪器，可以很从容地走进下一个班级再一次开始电解实验，即节约了药品，又使教师得以从紧张的准备工作中解脱出来，更好地开展教学。
4、该装置的改进可以引导学生更好地从实验原理、装置原理和操作原理开展研究性学习，培养学生的观察和思维能力。
5、把食盐水换成水，该装置又可以成为电解水装置，并可以定性检验两个电极的气体产物。该装置同样可以做电解CuCl2溶液的实验。