实验四、电解H2O、电解饱和NaCl溶液

电解H2O、电解饱和NaCl溶液实验教学目标1．掌握演示电解H20和电解饱和NaCl溶液实验操作技能；2．初步学会这两个实验的演示教学方法；3．探索、设计电解水器的代用装置。实验原理在水溶液中，电解质通电前发生电离。通电后，离子发生定向移动，并在电极发生氧化还原反应。H20的电解通电前，H2O发生部分电离：H2O⇌H++OH-通电后，自由移动的离子发生定向移动，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，发生氧化还原反应。阴极反应：2H++2e-→H2↑通电阳极反应：4OH--4e-→2H2O+O2↑通电总反应：2H2O2H2↑+O2↑饱和NaCl溶液的电解通电前，H2O发生部分电离：H2O⇌H++OH-NaCl全部发生电离：NaCl==Na++Cl-（1）阴极：Fe，阳极：石墨电极通电后，自由移动的离子发生定向移动，H+、Na+向阴极移动，OH-、Cl-向阳极移动，发生氧化还原反应。阴极反应：2H++2e-→H2↑通电阳极反应：2Cl--2e-→Cl2↑通电总反应：2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH（2）反接：阴极：碳棒，阳极：Fe阴极反应：2H++2e-→H2↑通电阳极反应：Fe-2e-+2OH-→Fe(OH)2通电总反应：2H2O+FeFe(OH)2+H2↑（3）直接反接：阴极：碳棒，阳极：Fe阴极反应：2H++2e-→H2↑阳极反应：Fe-2e-→Fe2+通电总反应：2H2O+FeFe(OH)2+H2↑通电实验仪器、材料与试剂霍夫曼电解水器、直流低压电源、具支U形管、带刻度试管、烧杯（250ml）、石墨电极、铁电极、导线、玻璃棒、导管、镊子、砂纸固体NaOH、酚酞试液、淀粉KI试纸、饱和NaCl溶液实验内容H2O的电解（用霍夫曼电解水器电解H2O）操作过程①检查霍夫曼电解水器气密性：关闭霍夫曼电解水器（图1）上部的两个旋钮，塞紧下面的塞子，然后向贮液器中加入水，观察贮液器中水面的变化。若无变化，证明气密性良好。若下降了，则应在活塞处涂抹凡士林；图1霍夫曼电解水器实验现象水位没下降②搭建好的霍夫曼电解水器放于实验台上，配制15%的NaOH溶液，冷却至室温后，打开霍夫曼电解水器上部两个旋钮，由贮液器加15%的NaOH溶液到刻度管中最高刻度处，赶尽气泡后关闭旋钮；③连接导线与直流低压电源。接通电源，调节电压为21V时，电解约10min；实验现象刻度管内有大量气泡，约10min后可看到阴极产生的气体的体积为阳极的2倍。阳极:初始：1.00ml终止：13.00ml电解产生：12.00ml阴极:初始：1.00ml终止：25.00ml电解产生：24.00ml④打开阴极旋钮，调节速度使液面缓慢上升（先排一会儿，将导气管内的空气排出，防止氢气中混有空气，发生爆炸），用向下排空气法收集气体，点燃；实验现象点燃后，产生爆鸣声⑤打开阳极旋钮，收集气体，将带火星的火柴放在试管口。学演示实验的反思：一味的按照课本所讲的方法并不一定是最好的，做一名优秀的化学教师不仅要能演示好书中所介绍的方法，更为重要的是探索、创新出一些更优秀的新方法。在电解饱和NaCl溶液中，需要对阴极所产生的H2进行收集验证，但由于所产生H2的量很少且难以判断是否集满，故收集时存在困难，验证实验难以进行。但通过杨老师所提