微型电解实验设计论文

1实验装置图见图1。2实验仪器和药品直流电源，PH试纸，滤纸，饱和的氯化钠溶液，带导线的碳棒两根，胶头滴管，玻璃片。3实验操作先在玻璃片上放一张直径为11cm的滤纸。然后在滤纸中部依次平铺3-5张PH试纸。下面是小编整理的《微型电解实验设计论文 (精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

微型电解实验设计论文 篇1：

适合学生探究的微型电解实验设计再研究

摘要：对适合学生探究的微型电解实验设计进行了再研究，分析了不同的实验方案优缺点。

关键词：微型实验;电解;学生探究

针对教科书介绍的相关电解实验方案存在试剂用量较多、实验现象不易被所有学生看到、不太适合学生进行自主探究等不足，笔者借助于天然指示剂紫甘蓝汁，利用西林瓶(一种胶塞封口的小瓶子)、饮料瓶盖、注射针针头、电池、铅笔芯等物质设计了适合学生探究的微型电解实验[1]，经常态课堂和综合实践活动课中应用，效果良好。

该实验设计参加了无锡市中学化学实验设计大赛和江苏省理化生实验教学设计比赛，均获得一等奖的好成绩。比赛后不少现场观摩的老师和笔者探讨微型实验的设计，认为该实验设计巧妙、现象明显、表征手段独特、低成本、绿色化;但也有一些老师认为该设计如果作为学生实验，学生将西林瓶倾倒于瓶盖中时，容易导致电解液泄漏。为了开发更适合学生探究的微型电解实验，笔者对其进行了再次研究，现将开发的的一些微型电解实验方案介绍如下。

一、实验设计

1. 以“滤纸”作为“微型盐桥”

如图2所示将两个西林瓶正放于桌面上，此时需要解决的是寻找一个“微型盐桥”来确保整个装置回路。经过多次尝试发现用润湿的滤纸连接在两个西林瓶的电解液中效果较好，连接电源后实验现象同图1介绍的实验方案一样，操作比较简便，同时也解决了电解液泄漏的问题。

2. 以塑料滴管作为电解液的“载体”

与胶头滴管相比，塑料滴管由于其质地柔软，易弯曲等特点，不仅具有滴加试剂的功能，还能作为电解液的载体。在进行本实验时，先将指示剂紫甘蓝汁和电解液硫酸钠溶液吸入滴管中(注意量不要超过滴管体积的一半)，然后横放，将注射针针头插入滴管中(如图3所示)，连接电池，可以发现现象非常明显，短时间内阴阳极呈现鲜明的颜色差别，而且在电解饱和食盐水时，产生的氯气并不会逸散到空气中，此外该实验的一个优点就是反应结束后可以将阴阳极反应产物混合，对比前后溶液颜色变化，帮助学生认识电解前后反应体系pH的变化，能够有效地突破这个教学难点。

3. 以宽口径试管为电解液的“载体”

由于这样的试管具有宽口径和管身较短这样的特点，适合作为电解液的载体。在电解的过程中阴阳极区域并没有分开，为了便于观察阴阳两极的现象，可以将一块纸板放入其中(如图4所示)，将阴阳极分开。电极可以选择注射针针头或回形针，也可以选择铅笔笔芯。

(需要说明的是图2、3、4在绘制时均省略了电源和导线)

二、实验反思

在对于微型实验的研究过程中，笔者感觉到微型化学实验在中学推广艰难的原因之一就是化学反应有时在微量和常量时给予观察者的感受并不一样。因此将化学实验设计成“微型化”的同时也应该使得实验现象尽可能的“可视化”、“扩大化”。

此外任何一种实验设计都不是完美的，表1分析了笔者在进行上述实验设计时感受到这些设计的优点和缺点，教师应该根据不同的教学需求选择不同的实验方案。如利用塑料滴管作为电解液的载体，操作方便，现象明显，但电解过程中产生的气体容易使电解液被排出，因此电解的时间并不能太长，教师如果让学生感受电解硫酸钠溶液时阴阳极的产物和某些溶液电解前后反应体系的pH变化，则可以选择该方案。

参考文献

[1] 朱鹏飞，徐惠.适合学生探究的微型电解实验设计[J]. 化学教学，2014，(7)：59-60

作者：朱鹏飞

微型电解实验设计论文 篇2：

电解饱和氯化钠溶液的一个微型实验设计

1　实验装置图

见图1。

2　实验仪器和药品

直流电源，PH试纸，滤纸，饱和的氯化钠溶液，带导线的碳棒两根，胶头滴管，玻璃片。

3　实验操作

先在玻璃片上放一张直径为11cm的滤纸。然后在滤纸中部依次平铺3-5张PH试纸。再用胶头滴管取饱和氯化钠溶液润湿PH试纸。接通电源。将两碳棒竖立置于PH试纸的两个点上，两电极相距约3cm。

4　实验记录及现象分析

4.1电压的选择

该实验在多大电压下反应现象明显，效果好，探究如下。

根据上表数据分析。在电压16V时两碳棒处出现的现象最快，但由于此时产生的CI2量较多，嗅觉感觉明显，对学生和老师的身心危害较大。从环保的角度和绿色化学的理念考虑，采用12V或14V反应电压即可较快的观察到现象，又减小了对环境的污染。

4，2现象

①a电极(阴极)与试纸接触处PH试纸变蓝，出现一个蓝色圆圈;②b电极(阳极)与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆为浅红色;③两碳棒间的圆圈宽度大于外侧宽度。

4.3原理

a电极作为阴极，其电极处的水电离的H+得到电子生成H2，而留在溶液里的OH-使a电极处的PH试纸变蓝。

6电阴作为阳极，其电极处发生了氧化反应产生Cl2，2Cl-2e=Cl2，氯气溶于溶液中Cl2+2H2O=HCI+HClO，产生次氯酸，次氯酸的漂白作用使电极与试纸接触出的PH试纸变白产生一个白色圆。产生的次氯酸和盐酸电离出的H+向阴极迁移时，则在外部产生一个浅红色的外圆。

阳极处的H+向阴极迁移，阴极处的OH-向陽极迁移，从而造成两碳棒间的圆圈宽度大于外侧。

5　实验优点

实验微型化，设计科学。所需仪器较少，操作更简单，现象明显。生成的氯气是微量的，对空气的污染很小，符合绿色化学理念。若该微型实验作为演示实验，结合多媒体现代教学仪器投影仪使用。能使学生更清楚的观察到实验过程及现象，会给学生留下深刻的印象，收到很好的教学效果。

作者：何性刚 蔡发泉

微型电解实验设计论文 篇3：

电解饱和食盐水的微型实验

摘 要：为学生分组实验设计的电解饱和食盐水微型实验，装置简单、操作方便、现象明显、安全环保，成功率高。实验只需要2-3分钟就能完成，适合于学生实验或家庭实验。

关键词：电解饱和食盐水; 微型实验; 学生分组实验

电解原理及其应用是人教版普通高中课程标准实验教科书选修四《化学反应原理》中的重要化学理论，教材介绍了电解原理在氯碱工业中的应用，但没有演示实验，也无学生实验。为此，我们积极开发课程资源，为学生分组实验设计了电解饱和食盐水的微型装置，实验2-3分钟完成，适合于学生实验或家庭实验，该实验理论联系实际，不仅为学生理解氯碱工业化工生产原理提供感性材料，并且对于学生深刻认识电解原理具有重要意义。

一、实验装置图如下

二、实验装置说明

电源和电极制作：用细导线去掉外皮后的一束铜丝将四节1.5V的七号电池串联，用胶布固定铜丝与电池间的连接;然后在第一块电池正极上粘结一根细导线，在最后一块电池负极上粘结一根细导线，再用胶布固定电池组(6V)。电源正极引出的导线接碳棒做阳极;电源负极引出的导线接带有自行车气门芯胶管的粗铜丝做阴极，胶管作用是绝缘，以保证与电解液接触的铜丝上产生的气体全部收集到小试管中。粗铜丝在溶液中裸露的一端被砸扁并折叠。取废弃的七号电池中的碳棒洗净后在电炉上灼烧而得到碳棒电极。

三、实验步骤与现象、结论

1.向100mm×15mm的试管中盛三分之一体积的饱和食盐水待用;向直径120mm、高24mm的培养皿中加入饱和食盐水(溶液高度约13mm)，滴入几滴酚酞试液，混匀。

2.将接好电源的两电极插入饱和食盐水中，电极上均有气泡产生，2秒钟后可见阴极铜片附近溶液迅速变红而碳棒附近溶液没有变红，说明阴极有碱生成。从溶液中取出电极，分别将其放在干燥的淀粉碘化钾试纸上，可见与阳极碳棒接触的试纸迅速变蓝，而与阴极铜片接触的试纸没有变化。说明阳极放出的气体是氯气。

3.如上图所示安装装置;将三根细玻棒放于溶液中，将连接碳棒的细导线穿过漏斗与电池组正极相连，用棉花塞住漏斗管口把碳棒电极固定在漏斗内。漏斗倒置于细玻璃棒上，电极底端与漏斗口齐平。再向棉花上滴加少量饱和氢氧化钠溶液，防止氯气逸出，(注意不能使氢氧化钠溶液流下去)，电解之后观察漏斗中气体颜色。将装有饱和食盐水的试管倒置于溶液中，液面下把铜电极裸露部分迅速伸进试管中，收集气体。可见铜片电极上有大量气泡产生，不到一分钟试管中液体被排完;漏斗内气体呈黄绿色。

4.在液面下用拇指堵住试管口取出试管，管口向上停留5秒钟，气体混匀后将试管口靠近酒精灯火焰，听见尖锐的爆鸣声，气体具有可燃性，说明阴极放出气体是氢气。实验结束后取下棉花，从漏斗口滴加饱和氢氧化钠溶液，处理漏斗中的氯气。

四、实验设计特点

1.用小电池组作电源、培养皿为反应器组成微型装置，装置简单，操作方便

在饱和食盐水中先滴入酚酞试液，能清晰准确地观察阴极附近溶液变红，直观地判断出阴极有碱生成。只收集约三分之一试管体积的氢气不仅缩短了实验时间，而且点燃混有空气的氢气，爆鸣声明显。

2.使用尖端呈片状并折叠的铜电极的作用

将粗铜丝电极尖端制成表面积大的铜片并对折，铜片表面变得粗糙，加大了铜片与溶液接触面积，产生氢气的速度快。

3.将收集氯气的漏斗放在三根细玻璃棒上(漏斗口置于液面下)

目的是避免因漏斗隔离了漏斗内外的溶液，离子不能定向移动而形不成闭合回路，致使电极上无现象。

五、注意事项

溶液中电极间的距离越近电解越快;测定氯气时两电极间距应大于3cm，以防止氯气扩散造成现象异常;连接碳棒电极的铜导线不能接触溶液，避免副反应发生。

电解饱和食盐水微型实验包括两极产物的检测，以及氯气的处理。漏斗的使用使实验装置变得简单、选用培养皿使操作更加方便;利用电极吸附的气体检测氯气、仅收集三分之一试管体积的氢气等措施缩短了实验时间并减少了氯气产生，整个实验只需要2-3分钟就能完成，现象明显。将氯气收集在漏斗中，便于观察，易于尾气处理，实验安全环保，成功率高。

作者：张军　李晓萍