電解飽和食鹽水裝置的改進

本論文在其他論文欄目，由論文格式網整理,轉載請注明來源www.donglienglish.cn,更多論文,請點論文格式范文查看一、實驗的作用與地位：
電化學是研究化學能與電能相互轉換的裝置、過程和效率的科學，它的應用十分廣泛，在分析、合成等領域應用很廣，由此形成的工業也很多，如電解、電鍍、電冶金、電池制造等。電解飽和食鹽水是學生詳細學習電化學原理的第一個案例，通過電能轉變為化學能的探究活動，了解電解池工作原理，能正確書寫電解池的陰、陽極的電極反應式及電解反應方程式。知道電解原理在氯堿工業等方面的應用。激發學生學習的積極性，提高學生社會責任感和公民意識。對實驗現象的分析以及對實驗原理的探究活動，能夠有效訓練學生的思維能力，培養和提高分析處理信息的能力、合作與交流的能力。
二、實驗改進出發點：
上海科技出版社《化學》高一（第一學期）課本中電解飽和食鹽水的裝置用的是電化學實驗平臺。電解時產生的氯氣用濕潤的淀粉KI試紙檢驗，現象很明顯。用小試管收集氫氣檢驗，因產生的氫氣量較少，很難用爆鳴實驗檢驗，且實驗現象再現過程煩長。筆者總結實踐經驗，改用J形管取得很好的效果，其實驗的自動化能夠很好地激發學生學習的興趣，可以開發為學生研究性學習的平臺。
三、改進方法：
如下圖，取一J形管，把玻璃尖嘴取下，換成單孔橡膠塞，橡膠塞插有一段玻璃管，通過橡皮管接上玻璃尖嘴（點燃氫氣用）橡皮管用止水夾夾住。再在橡皮塞上插入一段細銅絲，銅絲下端敲成扁平狀電解效果更好。廣口瓶內裝濕潤的淀粉KI試紙用來檢驗電解產生的氯氣，最后的干燥管內裝堿石灰，進行尾氣吸收。
先打開止水夾，裝入飽和食鹽水，如圖所示，要注意左端充滿溶液，使收集的氣體為純凈氫氣，便于安全地檢驗。右端液面剛好與石墨棒接觸以形成通路。開始電解后由于氣壓作用，左端液面下降，右端液面會不斷上升，故開始時右端液面不宜太高。左邊細銅絲為陰極，產生氫氣，把液面下壓，直到細銅絲與食鹽水分離，造成斷路，電解自動停止，筆者實踐過，一段約5厘米長銅絲，用12伏的電壓大約4分鐘左右就能夠完成電解。此時管內封住了較多的氫氣。銅絲下段伸入液面的長度決定電解時間的長短，也決定了產生氫氣的量。只要打開止水夾，兩邊液面高度差形成的壓強就會把氫氣壓出，用燃燒的方法檢驗氫氣現象非常明顯。且隨氫氣的排出，左液面重新和銅絲接觸，電解重新開始，實驗的再現過程非常簡單，效果很好。
四、改進的優點：
1、反應產生氫氣的量可以由銅絲深入液體長度決定，氫氣的量多；且由于右段液柱的壓力，排出的氫氣氣流大，點燃檢驗效果非常明顯。
2、電解時氣體把液面下壓，直到細銅絲與食鹽水分離，造成斷路，電解會自動停止。教師上課講解或同學們研究分析時不必擔心實驗的進行。更有利于課堂教學和研究性學習的開展。
3、隨氫氣的排出，左液面重新和銅絲接觸，電解可以重新開始，反應可以很容易重復再現過程。對于教師而言，大大方便了教學前準備工作，一節課結束了，不必著急去更換藥品，清洗實驗儀器，可以很從容地走進下一個班級再一次開始電解實驗，即節約了藥品，又使教師得以從緊張的準備工作中解脫出來，更好地開展教學。
4、該裝置的改進可以引導學生更好地從實驗原理、裝置原理和操作原理開展研究性學習，培養學生的觀察和思維能力。
5、把食鹽水換成水，該裝置又可以成為電解水裝置，并可以定性檢驗兩個電極的氣體產物。該裝置同樣可以做電解CuCl2溶液的實驗。

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