水的电解的学习教案

水的电解的学习教案第1页/共23页实验回顾实验四测硫酸铜晶体的含水量1、加热方式的选择（酒精灯还是煤气灯）？为什么？2、我们在加热制取无水硫酸铜的过程中，需不需要用玻璃棒进行搅拌？为什么？3、我们在加热制取无水硫酸铜的过程中，坩埚盖是否要盖，还是不盖，还是有其他选择？第2页/共23页实验回顾4、我们在测定硫酸铜晶体含水量的实验中，应该先研磨还是先称量？另外我们在研磨过程中是否会失去结晶水，如何设计一个实验来进行验证。5、我们在实验过程观察到了两个与正常反应不同的颜色，其中一个是黑色，另一个是绿色，分析可能是什么，并设计实验进行验证。第3页/共23页实验回顾实验二氢气的制备和性质1、再设计一种新的简易启普发生器。设计原则是什么，采用什么材质，怎样操作，优缺点有哪些等等。第4页/共23页实验回顾中学化学实验研究分类（1）系统性研究—实验系统、结构、要素、分类、特点、要求、条件及评价方法能宏观方面的研究。（2）认知性研究—实验科学原理的研究。化学反应机理的研究；装置及仪器原理的研究；实验操作原理的研究；实验安全原理的研究。（3）技术性研究。（4）应用性研究。（5）发展性研究。（6）化学实验设计研究。（7）实验教学的研究。第5页/共23页实验回顾实验二氢气的制备和性质2、在氢气还原氧化铜实验中，你会提醒学生注意哪些关键现象？全面分析并总结第6页/共23页实验五水的电解第7页/共23页实验目的本实验将帮助师范生熟悉使用霍夫曼电解器（右图）完成电解水的实验；通过检验电解产生气体可以得知水是由氢元素和氧元素所构成的，同时通过氢气与氧气的体积比约为2﹕1，可得出水中氢与氧的个数比2﹕1，从而可以确定水的分子式。水电解器顶端带有活塞的玻管电极第8页/共23页实验内容用电解法证明水中含有氢元素和氧元素；电解产生的氢气和氧气的体积比为2∶1，从而确定水的组成。第9页/共23页实验原理水在通电情况下会发生电解，电解的阴极产物为氢气、阳极产物为氧气，其体积比为2∶1，从而确定水的组成。由于纯水导电能力太弱，电解速度太慢，不适合演示。为解决这个问题，通常可以加入硫酸等，增大水的导电能力。第10页/共23页实验步骤按上图装配好霍夫曼电解器，并检查装置的气密性；配制1.5%的硫酸溶液100ml。将稀硫酸装入电解器，并不能留有气泡；接通电源，计时、记录阴极和阳极气体的体积；分别检验阴极和阳极的气体。第11页/共23页电解水的简易装置第12页/共23页结论通直流电第13页/共23页思考为了避免电极被氧化，以选用铂或金做电极为理想。生成的氢气与氧气在水中的溶解度不同。氢气难溶于水（标况下，1体积水溶解0.02体积氢气），而氧气不易溶于水（标况下，1体积水溶解0.03体积氧气），氧气比氢气溶解度略大。生成的氧气有少量溶解于水中，使实际收集的体积比理论上应得到的要少，而氢气损失极少。为了减少此类误差，可先行电解一段时间，待溶液中溶解的氢气、氧气均达饱和后再开始收集；或先向电解液中通入足量的氧气和氢气，使其中溶解的氢气、氧气均达饱和后再开始收集。第14页/共23页思考电解液的选择（若用20%的硫酸做电解液会产生哪些副反应）；电极材料的选择；电源的选择。总结霍夫曼电解器的优缺点。第15页/共23页思考学习“水的组成”这一课题后，同学们已经知道水在通电的条件下能生成氢气和氧气。某研究性学习小组同学对电解水的实验很感兴趣，很想通过实验验证这一结论。于是进行实验，实验记录如下表：1)电解水生成氢气和氧气的理论体积比是多少？

2:12)如果你参加这次实验，认真分析实验数据，发现什么问题？与理论值不符合（大于2:1)3)推测产生这一问题的可能原因。（友情提示：氢气难溶于水）氧气在水中的溶解能力比氢气在水中的溶解能力强第16页/共23页思考你会怎样利用电解水的实验来展开水的组成的教学呢？请设计一个教案。教学过程（1）教学流程

第17页/共23页思考

（2）教学步骤第18页/共23页思考

（2）教学步骤第19页/共23页注意事项纯净的水导电性很弱，在做水电解实验时，一般在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液，以增强水的导电性。而硫酸或氢氧化钠本身却并没有发生化学变化。因为我们通常使用的是钠玻璃，焰色反应的影响，是反应产生的火焰呈黄色，实际氢气燃烧火焰颜色为淡蓝色。第20页/共23页注意事项