优化电解水实验，让初中化学课堂尽显魅力

刘道勇

我们的生活离不开水.水是维持生命的重要元素之一，历史上许多科学家都对水进行了大量的探索.在初中化学教学中，电解水实验能够帮助学生对水有更深的认识.优化电解水实验，让初中化学课堂尽显魅力，有利于激发学生对化学的学习兴趣.

一、自制电解水实验装置

在初中化学教学中，教师要带领学生对电解水实验从实验装置的制作到实验结果的习题练习都进行完整的训练.教师可以带领学生从学校的医务室收集一些消毒过的注射器和输液管，然后发动学生在家中的生活垃圾中寻找一些有机玻璃器皿，牙膏盖，不锈钢的清洁球等物品，并对其进行清洁消毒处理.木螺纹可以用暖壶的木塞制作，胶塞可以用木棒和橡胶手套制作，再去商店买一些玻璃胶作为粘合剂使用.对其中需要加工处理的材料进行剪切和打孔处理.比如，将有机玻璃裁剪成圆形，大小适中，然后在上面打三个孔，孔的大小与注射器相符合，两个安装小容量的10mL的注射器，一个安装稍大容量20mL的注射器.在有机玻璃盒上打五个圆孔，其中两个作为电极孔，三个作为木螺丝孔.需要注意的是，电极孔要和10mL注射器位置相对，将小的注射器倒置，大的注射器正立放置.对这些材料进行组合.将圆形有机玻璃和玻璃盒粘合在一起，注意对应的位置要正确.等胶稍微干一些之后，将注射器粘在上面，这时一定不要弄错位置.将橡皮塞堵上，检查是否有漏水现象.如果不漏水，就可以进行下一步操作.把底胶装好之后，将连接好电极的橡皮塞接到气体控制阀上，然后检查是否漏气，检查操作按照课本说明进行.这样，一个电解水的实验装置就基本完成了.在检查无误之后，就可以进行实验.

二、开展电解水实验探究

虽然我们自制了电解水的实验装置，但是要想获得准确的数据，还需要用实验室的装置进行实验.我们自制的电解水装置，可以用来进行实验操作的训练，帮助学生掌握操作过程.现通过实验验证电解水过程中的影响因素.NaOH溶液或者H2SO4溶液需要用分析纯试剂.在室温下，我们分别采用6V、9V、12V三个不同的电压进行实验，在电解电路中需要串联一个电流表A1，方便我们测量电路中的电流大小.然后以收集到20mL的H2为标准，并且记录所收集到的O2的体积和相应的时间.（1）用不同材料的电极进行实验，分别使用不同浓度的NaOH溶液和H2SO4溶液完成第一次實验，然后将实验结果制成表格记录下来.（2）在不同温度下进行实验，在这次实验中需要改变电解质溶液的温度，以改变溶液中粒子的运动速率，从而产生不同的实验效果.分别在不同温度下进行实验，并记录好实验数据.（3）最后一次实验使用固定浓度的Na2SO4溶液作为电解质溶液.在实验过程中，我们可以向溶液中加入NaOH或者H2SO4来改变其中的OH-或者H+离子的浓度，使实验效果更显著.最后将实验数据记录下来，进行分析.通过电解水实验的探究，学生能够对这个实验以及实验的结果产生更加深刻的印象，从而全面了解电解水的知识.

三、习题训练验证准确性

在电解水实验中，需要通过适当的习题训练来帮助学生对实验结果进行验证，使学生形成更加完善的学习过程.在这里，通过对例题的分析来进行详细讨论.例如，现有如图1的一套实验装置.当实验开始之后经过一段时间，下列选项中关于实验现象描述不准确的有哪几个？（1）在试管乙中收集到的气体可以燃烧.（2）试管甲和试管乙中收集到气体的质量比例为2∶1.（3）在实验过程中，可以选择向水溶液中添加NaOH溶液或者稀H2SO4溶液增强水的导电能力.（4）水是由H元素和O元素组成的.

分析：观察实验装置发现，试管甲和电源的负极连接，因此当反应进行一段时间之后试管甲中收集的气体应当是H2，而且H2具有可燃性.试管乙和电源的正极连接，因此在反应进行一段时间之后其中收集到的气体为O2，而O2具有助燃的性质.电解水的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑.在试管甲和乙中收集的气体质量比应当为1∶8.在电解水的时候，为了增强导电性，可以通过添加少量的NaOH溶液或者稀H2SO4溶液来实现.最后对试管中的生成物进行检验，发现它们是H2和O2.因此，可以判断水是由H元素和O元素组成的.这样通过习题训练，能使学生对所学知识有更确定的印象.endprint