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“電解水”實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備和演示

“電解水”實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備和演示


一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/FONT>

1.掌握“電解水”演示實(shí)驗(yàn)的操作技術(shù);

2.探索水電解器(霍夫曼電解器)的代用裝置;

3.培養(yǎng)學(xué)生“以教師的姿態(tài)”做好演示實(shí)驗(yàn)的預(yù)備實(shí)驗(yàn)以及進(jìn)行演示的初步能力。

 

二、實(shí)驗(yàn)題目

電解水

 

三、實(shí)驗(yàn)步驟

1.課前寫(xiě)出預(yù)備實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和演示(試講)計(jì)劃

鉆研初中化學(xué)課本中電解水這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和相應(yīng)的課文以及本實(shí)驗(yàn)后列的參考資料。根據(jù)中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱的精神分析本實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教材和教學(xué)中的地位和作用。寫(xiě)出預(yù)備實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和演示(試講)計(jì)劃,于實(shí)驗(yàn)前交指導(dǎo)教師審閱。預(yù)備實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的要求見(jiàn)實(shí)驗(yàn)一,并參閱本實(shí)驗(yàn)的步驟2。演示(試講)計(jì)劃相當(dāng)于教案中教學(xué)過(guò)程 的一個(gè)片段,其內(nèi)容可包括:演示和講授的課題(寫(xiě)出段落標(biāo)題),如何引入本段課文的講解(寫(xiě)出引言),如何交待演示實(shí)驗(yàn)的目的(簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)?zāi)康模绾伟惭b儀器并向?qū)W生說(shuō)明實(shí)驗(yàn)裝置的構(gòu)造和作用(畫(huà)出裝置圖,寫(xiě)出講述要點(diǎn)),如何演示及指導(dǎo)學(xué)生觀察(簡(jiǎn)述操作步驟,列出觀察要點(diǎn)),如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、歸納得出結(jié)論(寫(xiě)出講授提綱)等。

2.進(jìn)行預(yù)備實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的要求和注意事項(xiàng)同實(shí)驗(yàn)一,且特別要注意本實(shí)驗(yàn)中各實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)效果的比較和總結(jié)。

1)實(shí)驗(yàn)操作及效果的初步體驗(yàn)

采用霍夫曼電解器作實(shí)驗(yàn)裝置,以1:10的H2SO4溶液作電解液,用6V的直流電源進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。觀察和記錄兩極產(chǎn)生氣泡的大小及速度、收得可檢驗(yàn)量的氫氣(約15ml)所需的時(shí)間、所收得的氫氣和氧氣的體積比以及檢驗(yàn)氫氣和氧氣的直觀效果、操作是否簡(jiǎn)便等。

運(yùn)用上述裝置,將直流電壓依次升高到 12V和 18V分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。注意練習(xí)實(shí)驗(yàn)操作,對(duì)比電解速度及直觀效果。

2)實(shí)驗(yàn)條件的探索及實(shí)驗(yàn)裝置的代用試驗(yàn)。

i、按本書(shū)圖2—2的裝置,以1:10的H2SO4溶液為電解液,直流電壓6V,分別用保險(xiǎn)絲(或鉛棒)、石墨捧(干電池芯)、銅片作電極,依次進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。觀察和記錄的要求同前,并注意相互對(duì)比。

ii、仍按上述圖2—2的裝置,以10%的NaOH溶液為電解液,直流電壓6V,用鐵釘(或粗鐵絲)作電極進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。觀察和記錄的要求同前。改變兩只電極之間的距離(由最遠(yuǎn)移到最近,但兩極不可相碰而短路),觀察和比較兩電極之間距離的改變對(duì)電解速度的影響。

問(wèn):如果將電解液稀釋,電解速度將如何變化?

實(shí)驗(yàn)裝置不變,將鐵電極先后換成石墨電極和銅片電極,分別進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn),按以上同樣的要求進(jìn)行觀察和記錄。

通過(guò)以上各次實(shí)驗(yàn),試討論小結(jié)下列問(wèn)題:

a、是否用任何材料作電極、配以任何溶液作電解液,都適用于電解水(證明水的組成)的演示實(shí)驗(yàn)?

b、影響電解速度的主要因素有哪些?

c、在某些實(shí)驗(yàn)中,所得氫氣和氧氣的體積比遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離2∶1,其原因何在?

d、如果讓你自行設(shè)計(jì)一種霍夫曼電解器的代用裝置,原則上應(yīng)考慮哪些方面的問(wèn)題?

iii、用本書(shū)圖2-7所示的雙管電解器(任取一種),以10%的NaOH溶液作電解液,直流電壓6V,進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。正式實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)預(yù)先電解一次,對(duì)陽(yáng)極和電解液分別進(jìn)行氧化和氧氣飽和的處理。正式電解時(shí)觀察和記錄的要求同前。

按直觀、簡(jiǎn)單、安全、可靠等演示實(shí)驗(yàn)的基本條件,選擇并準(zhǔn)備一套電解水的演示實(shí)驗(yàn)裝置以及所需的藥品和材料,供演示(試講)之用

3.電解水實(shí)驗(yàn)的演示(試講)

以小組為單位,在小組內(nèi)輪流演示試講。小組成員互相觀摩,并進(jìn)行評(píng)議,提出優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)意見(jiàn)。

4.按照下列討論題目寫(xiě)出書(shū)面總結(jié)

討論題目:

1)整理實(shí)驗(yàn)記錄,總結(jié)獲得電解水的演示實(shí)驗(yàn)較佳效果的條件、關(guān)鍵和注意事項(xiàng)。選擇或設(shè)計(jì)一套較優(yōu)的霍夫曼電解器代用裝置,畫(huà)出裝置圖,簡(jiǎn)述操作步驟及注意事項(xiàng),闡明裝置的優(yōu)點(diǎn)或(和)進(jìn)一步改進(jìn)的意見(jiàn)。

2)演示實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備與其后的課堂演示之間的關(guān)系如何?在進(jìn)行演示的過(guò)程中,應(yīng)遵循哪些基本要求?試談?wù)勀阕约旱捏w會(huì)。


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