一种多用途的简易电解装置

熊娟 周学兴

摘要：常见的电解装置不方便操作且消耗电解液多，实验现象不明显。利用9V电池、9V电池扣、2根公头线、细石墨电极、细铜棒电极、表面皿等改进电解装置，设计成一种多用途的简易电解装置。该装置能方便地电解氯化钠溶液、硫酸钠溶液等，还能探析微观离子移动方向，自制84消毒棉等等。

关键词：电解；观察现象；实验创新

文章编号：1008-0546（ 2022 ）11x-0090-02

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.11x.023

一、提出问题

“电解池”是2019年人教版《化学（选择性必修1》>第四章第二节内容。[1]在必修教材中没有出现过“电解”的学习内容，学生对这一节内容的学习非常陌生。通过电解实验，能让学生直观观察到电解的产物，理解电解的原理，提高学生宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识的核心素养。目前在一线教学中，电解的实验存在几个不足：（1）学生电源笨重、携带不方便、成本高，不利于开展分组实验（见图1）；（2）电解液消耗多，产生较多氯气等有毒气体污染环境（见图2）；（3）部分实验现象不明显，电解过程中离子移动不直观。

二、实验用品及装置

实验用品：9V电池、9V电池扣、2根公头线、细石墨电极、细铜棒电极、培养皿、镊子。

将9V电池扣分别和2根公头线组装，扣在电池上。电池正极红色公头线插入石墨电极、电池负极黑色公头线插入铜电极。多用途简易电解装置组合完成（见图3）。

三、实驗过程

1．电解NaCl溶液

将一张滤纸放人培养皿中，滴入NaCl溶液、酚酞溶液，将简易电解装置的两极放在滤纸两端，观察现象。3s后，阴极附近变紫红色，两极有细小的气泡冒出（见图4、图5）。

将一张淀粉一碘化钾试纸放在培养皿中，滴入NaCl溶液，将简易电解装置的两极放在试纸两端，观察现象。3s后，阳极附近变蓝色，两极有细小的气泡冒出（见图6、图7）。

将一张pH试纸放在培养皿中，滴入NaCI溶液，将简易电解装置的两极放在试纸两端，观察现象。3s后，阴极附近变蓝色，阳极附近变红色且中间出现白色的褪色现象；两极有细小的气泡冒出（见图8、图9）。

2．电解Na2SO4溶液

将一张淀粉一碘化钾试纸放在培养皿中，滴入Na2SO4溶液，将简易电解装置的两极放在试纸两端，观察现象。3s后，阳极附近变蓝色，两极有细小的气泡冒出（见图10、图11）。

将一张pH试纸放在培养皿中，滴入Na2SO4溶液，将简易电解装置的两极放在试纸两端，观察现象。3s后，阴极附近变蓝色，阳极附近变红色，两极有细小的气泡冒出（见图12、图13）。

3．自制84消毒棉

取一团医院用棉花放入培养皿中，滴人NaCl溶液、酚酞溶液，将简易电解装置的两极放在棉花两端，电解一段时间。用镊子夹棉花，擦拭桌面消毒（见图14、图15、图16）。

4．观察离子移动

取一张滤纸放人培养皿中，滴入Na2SO4溶液，滤纸中间滴人一滴高锰酸钾溶液，将简易电解装置的两极放在试纸两端，观察现象。电解一段时间后红色变淡，并且往阳极移动少许。（见图17、图18、图19）

四、改进后的优点

1．装置简单，利于分组探究

改进后的多用途简易电解装置轻便简单、所需组装部件价格便宜，采购方便，可组装多套用于上课时学生分组实验探究，以激发学生学习热情，构建电解池的模型认知，培养学生科学探究能力。

2．现象明显，培养微观探析

多用途简易电解装置电解时用时短，电解产生的现象明显，有污染的产物极少，不污染环境。通过观察现象，结合电池的正负极，学生可以清晰地从微观视角分析放电离子、离子移动的方向及电解产物，培养学生宏观辨识和微观探析的素养。

3．改进装置，培养创新意识

将传统的电解装置进行改进，对学生起到了一个很好的创新示范作用。教师还可以引导学生思考：还有哪些常见的用品可以构成电解装置？还可以通过更换电解质溶液、更换电极进行哪些电解实验的探究等等，[2]培养学生的创新意识。

参考文献

[1]人民教育出版社，课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心．普通高中教科书（化学选择性必修1）[M]．北京：人民教育出版社，2019．

[2] 潘祥泰．自制多用途电解装置[J]．新课程（教育学术），2011（7）：100．