劉道勇

我們的生活離不開水.水是維持生命的重要元素之一，歷史上許多科學(xué)家都對水進行了大量的探索.在初中化學(xué)教學(xué)中，電解水實驗?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生對水有更深的認識.優(yōu)化電解水實驗，讓初中化學(xué)課堂盡顯魅力，有利于激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習興趣.

一、自制電解水實驗裝置

在初中化學(xué)教學(xué)中，教師要帶領(lǐng)學(xué)生對電解水實驗從實驗裝置的制作到實驗結(jié)果的習題練習都進行完整的訓(xùn)練.教師可以帶領(lǐng)學(xué)生從學(xué)校的醫(yī)務(wù)室收集一些消毒過的注射器和輸液管，然后發(fā)動學(xué)生在家中的生活垃圾中尋找一些有機玻璃器皿，牙膏蓋，不銹鋼的清潔球等物品，并對其進行清潔消毒處理.木螺紋可以用暖壺的木塞制作，膠塞可以用木棒和橡膠手套制作，再去商店買一些玻璃膠作為粘合劑使用.對其中需要加工處理的材料進行剪切和打孔處理.比如，將有機玻璃裁剪成圓形，大小適中，然后在上面打三個孔，孔的大小與注射器相符合，兩個安裝小容量的10mL的注射器，一個安裝稍大容量20mL的注射器.在有機玻璃盒上打五個圓孔，其中兩個作為電極孔，三個作為木螺絲孔.需要注意的是，電極孔要和10mL注射器位置相對，將小的注射器倒置，大的注射器正立放置.對這些材料進行組合.將圓形有機玻璃和玻璃盒粘合在一起，注意對應(yīng)的位置要正確.等膠稍微干一些之后，將注射器粘在上面，這時一定不要弄錯位置.將橡皮塞堵上，檢查是否有漏水現(xiàn)象.如果不漏水，就可以進行下一步操作.把底膠裝好之后，將連接好電極的橡皮塞接到氣體控制閥上，然后檢查是否漏氣，檢查操作按照課本說明進行.這樣，一個電解水的實驗裝置就基本完成了.在檢查無誤之后，就可以進行實驗.

二、開展電解水實驗探究

雖然我們自制了電解水的實驗裝置，但是要想獲得準確的數(shù)據(jù)，還需要用實驗室的裝置進行實驗.我們自制的電解水裝置，可以用來進行實驗操作的訓(xùn)練，幫助學(xué)生掌握操作過程.現(xiàn)通過實驗驗證電解水過程中的影響因素.NaOH溶液或者H2SO4溶液需要用分析純試劑.在室溫下，我們分別采用6V、9V、12V三個不同的電壓進行實驗，在電解電路中需要串聯(lián)一個電流表A1，方便我們測量電路中的電流大小.然后以收集到20mL的H2為標準，并且記錄所收集到的O2的體積和相應(yīng)的時間.（1）用不同材料的電極進行實驗，分別使用不同濃度的NaOH溶液和H2SO4溶液完成第一次實驗，然后將實驗結(jié)果制成表格記錄下來.（2）在不同溫度下進行實驗，在這次實驗中需要改變電解質(zhì)溶液的溫度，以改變?nèi)芤褐辛Ｗ拥倪\動速率，從而產(chǎn)生不同的實驗效果.分別在不同溫度下進行實驗，并記錄好實驗數(shù)據(jù).（3）最后一次實驗使用固定濃度的Na2SO4溶液作為電解質(zhì)溶液.在實驗過程中，我們可以向溶液中加入NaOH或者H2SO4來改變其中的OH-或者H+離子的濃度，使實驗效果更顯著.最后將實驗數(shù)據(jù)記錄下來，進行分析.通過電解水實驗的探究，學(xué)生能夠?qū)@個實驗以及實驗的結(jié)果產(chǎn)生更加深刻的印象，從而全面了解電解水的知識.

三、習題訓(xùn)練驗證準確性

在電解水實驗中，需要通過適當?shù)牧曨}訓(xùn)練來幫助學(xué)生對實驗結(jié)果進行驗證，使學(xué)生形成更加完善的學(xué)習過程.在這里，通過對例題的分析來進行詳細討論.例如，現(xiàn)有如圖1的一套實驗裝置.當實驗開始之后經(jīng)過一段時間，下列選項中關(guān)于實驗現(xiàn)象描述不準確的有哪幾個？（1）在試管乙中收集到的氣體可以燃燒.（2）試管甲和試管乙中收集到氣體的質(zhì)量比例為2∶1.（3）在實驗過程中，可以選擇向水溶液中添加NaOH溶液或者稀H2SO4溶液增強水的導(dǎo)電能力.（4）水是由H元素和O元素組成的.

分析：觀察實驗裝置發(fā)現(xiàn)，試管甲和電源的負極連接，因此當反應(yīng)進行一段時間之后試管甲中收集的氣體應(yīng)當是H2，而且H2具有可燃性.試管乙和電源的正極連接，因此在反應(yīng)進行一段時間之后其中收集到的氣體為O2，而O2具有助燃的性質(zhì).電解水的化學(xué)方程式為2H2O2H2↑+O2↑.在試管甲和乙中收集的氣體質(zhì)量比應(yīng)當為1∶8.在電解水的時候，為了增強導(dǎo)電性，可以通過添加少量的NaOH溶液或者稀H2SO4溶液來實現(xiàn).最后對試管中的生成物進行檢驗，發(fā)現(xiàn)它們是H2和O2.因此，可以判斷水是由H元素和O元素組成的.這樣通過習題訓(xùn)練，能使學(xué)生對所學(xué)知識有更確定的印象.endprint