積極自制教具 開展實驗探究

水的電解實驗是初中化學中的一個定性與定量相結合的實驗。為了培養學生的探究能力，我將該實驗改為學生分組探究實驗，但實驗室內只有兩件供老師做演示實驗的水電解器。為創造條件開展分組探究實驗，我號召學生們自己動手，每個實驗小組自制一件水電解器，其制作方法如下：

一、材料與工具

薄木板、三合板條、鐵釘、刻度尺、銅絲、鎳絲或保險絲、導線、鋸子、鉆子、圓規、小刀等。

二、制作方法

1 用木板裁制兩塊長7厘米，寬2.5厘米的長方形板塊(圖A)。

2 參照圖B制作一塊長7厘米×3.4厘米的三合板塊，在上面開出兩個半徑為1.2厘米的圓孔。

3 制作兩塊直徑為7厘米的圓形木板(圖c)。在同一直徑線上距圓心兩側各1.4厘米處，分別鉆一個比電極外徑略粗的小孔。小孔內插上用銅絲、鎳絲或保險絲制成的電極。

將電源線穿過中心小孔，焊在兩個電極上。最后，將另一塊圓形木板與上述圓形板用鐵釘釘在一起。

4 將圖A、圖B、圖c釘成圖D的形狀，電解水器就制作完成了。

三、使用方法

1 以500毫升的燒杯或其他容器作電解池。若用銅絲或鎳絲作電極，可用350毫升5％的氫氧化鈉溶液作為電解液；若用保險絲作電極，則以350毫升稀硫酸作電解液(100毫升水加濃硫酸6～10毫升)。

2 挑選兩支直徑1.5厘米左右，長5～10厘米的試管(最好是平底的)，注上標記，作為集氣管。

3 將電解水器浸入電解液中，電極要全部浸入，電極上面要留有5毫升的電解液。

4 把兩支集氣管裝滿電解液，用塞子塞住管口，倒置在電解池中，用鑷子在液面下取下集氣管的塞子，然后，將兩支集氣管分別移在兩個電極上。

注意：操作時不要讓空氣進入集氣管內，集氣管內不應留有氣泡。

5 在電解水器的電源引線兩端，接上6伏直流電源即可進行電解。

四、實驗現象

通電后，兩電極上有氣泡產生，一段時間后，與電源負極相連的試管中產生氣體的體積大約是與電源正極相連的試管中產生氣體體積的2倍。

五、氣體的檢驗

用帶火星的木條平放在與電源正極相連的玻璃管的尖嘴口處，打開活塞，木條復燃，證明正極產生的是氧氣。

打開與電源負極相連的玻璃管的活塞，在玻璃管的尖嘴處點燃，發現氣體能燃燒，火焰呈淡藍色，證明負極產生的是氫氣。

六、注意事項

1 為了增強水的導電性，實驗前，應在水中加入適量的稀硫酸或氫氧化鈉溶液。

2 由于在酸性溶液中電極更容易被氧化，因此，選用氫氧化鈉溶液作電解液更好，其缺點是容易在玻璃管的液面上產生泡沫，因此，要求所用電解裝置必須充分純凈，氫氧化鈉也要比較純凈，玻璃管的直徑不能太細。

3 該實驗中所用電源為直流電源。

4 有時，玻璃管中收集的氣體量較少，當檢驗與電源負極相連的玻璃管內的氣體時，可能只發生爆鳴聲，而看不到淡藍色火焰。

5 氫氣是一種無色、無臭，難溶于水、密度非常小的氣體，混有空氣或氧氣的氫氣遇到明火可能會發生爆炸。

七、優點

自制水電解器適于學生實驗，實驗裝置制作簡單，使用方便。補充了實驗室里實驗器材的不足，同時也培養了學生動手創作的能力。