適于學(xué)生自主探究的電解飽和食鹽水裝置

文章編號(hào)：1005－6629(2008)11－0007－02中圖分類號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，是學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究過程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要途徑。電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)是聯(lián)系元素化合物與電化學(xué)的紐帶，在中學(xué)化學(xué)中具有舉足輕重的地位，也是歷年高考考查的重點(diǎn)之一。現(xiàn)行蘇教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《化學(xué)1》第39頁“觀察與思考”中電解飽和食鹽水裝置。可有效用于演示實(shí)驗(yàn)，但不便于學(xué)生自己動(dòng)手的自主探究活動(dòng)的開展，難以實(shí)現(xiàn)人人動(dòng)手的操作欲望。對此，我對該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，并運(yùn)用于學(xué)生自主探究活動(dòng)，取得了良好的效果。

1 實(shí)驗(yàn)材料及藥品

材料：50mL、25mL注射器（塑料）、注射用針頭（大號(hào)）、橡皮塞、鐵釘、砂紙、石墨棒、100ml燒杯、導(dǎo)線（帶銅夾）、9V干電池、橡皮筋、火柴。

藥品：飽和食鹽水、酚酞、KI淀粉溶液、肥皂水。

2 基本裝置的制作

（1）將50mL注射器一分為二，兩端打通形成兩段等長的圓筒，分別在每個(gè)圓筒的一端配上橡皮塞。

（2）在一個(gè)橡皮塞上配上鐵釘（事先用砂紙打磨過，作陰極）和25mL注射器，在另一個(gè)橡皮塞上配上石墨棒（作陽極）和25mL注射器，然后用橡皮筋將兩圓筒綁在一起放入小燒杯中，形成一套基本裝置（圖1）。

3實(shí)驗(yàn)操作步驟

（1）向燒杯中注入飽和食鹽水（事先滴加幾滴酚酞溶液）至圓筒內(nèi)液面恰好接觸橡皮塞底部。

（2）用帶銅夾的導(dǎo)線將鐵釘與9V干電池負(fù)極相連，石墨棒與干電池正極相連，開始電解（圖2）。當(dāng)兩注射器內(nèi)有一定量氣體時(shí)關(guān)閉電源。

（3）將陽極注射器內(nèi)氣體緩慢注入KI淀粉溶液中，溶液顏色變藍(lán)以檢驗(yàn)Cl₂。將陰極注射器內(nèi)氣體緩慢注入肥皂水中產(chǎn)生氣泡，再用火柴去點(diǎn)燃?xì)馀荩犚姳Q聲以檢驗(yàn)H₂。同時(shí)還會(huì)觀察到陰極圓筒內(nèi)溶液變成紅色，證明有堿性物質(zhì)生成。

（4）將多余的氯氣及陽極圓筒內(nèi)的溶液用注射器吸出，然后注入陰極圓筒內(nèi)使之被堿溶液吸收，防止氯氣外溢造成污染。

4實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)

（1）本裝置集氯氣的制取、性質(zhì)演示、尾氣吸收于一體，整體協(xié)調(diào)，小巧精致，操作方便，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，藥品用量少，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，不易產(chǎn)生污染。

（2）本裝置產(chǎn)生的氣體收集于注射器內(nèi)，密封性好，便于保存和后續(xù)氯氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的演示。

（3）多余氯氣的吸收采用內(nèi)部消化方式，不需要另加尾氣處理裝置。

5注意事項(xiàng)

（1）兩圓筒內(nèi)橡皮塞底部應(yīng)處于同一水平位置。

（2）本裝置中所采用的注射器針頭應(yīng)選用較大型號(hào)的，便于裝液時(shí)圓筒內(nèi)液面與燒杯內(nèi)液面同步上升。

（3）針頭位置以剛好刺破橡皮塞底部為宜，便于氣體順利進(jìn)入注射器內(nèi)。