優化電解水實驗，讓初中化學課堂盡顯魅力

劉道勇

我們的生活離不開水.水是維持生命的重要元素之一，歷史上許多科學家都對水進行了大量的探索.在初中化學教學中，電解水實驗能夠幫助學生對水有更深的認識.優化電解水實驗，讓初中化學課堂盡顯魅力，有利于激發學生對化學的學習興趣.

一、自制電解水實驗裝置

在初中化學教學中，教師要帶領學生對電解水實驗從實驗裝置的制作到實驗結果的習題練習都進行完整的訓練.教師可以帶領學生從學校的醫務室收集一些消毒過的注射器和輸液管，然后發動學生在家中的生活垃圾中尋找一些有機玻璃器皿，牙膏蓋，不銹鋼的清潔球等物品，并對其進行清潔消毒處理.木螺紋可以用暖壺的木塞制作，膠塞可以用木棒和橡膠手套制作，再去商店買一些玻璃膠作為粘合劑使用.對其中需要加工處理的材料進行剪切和打孔處理.比如，將有機玻璃裁剪成圓形，大小適中，然后在上面打三個孔，孔的大小與注射器相符合，兩個安裝小容量的10mL的注射器，一個安裝稍大容量20mL的注射器.在有機玻璃盒上打五個圓孔，其中兩個作為電極孔，三個作為木螺絲孔.需要注意的是，電極孔要和10mL注射器位置相對，將小的注射器倒置，大的注射器正立放置.對這些材料進行組合.將圓形有機玻璃和玻璃盒粘合在一起，注意對應的位置要正確.等膠稍微干一些之后，將注射器粘在上面，這時一定不要弄錯位置.將橡皮塞堵上，檢查是否有漏水現象.如果不漏水，就可以進行下一步操作.把底膠裝好之后，將連接好電極的橡皮塞接到氣體控制閥上，然后檢查是否漏氣，檢查操作按照課本說明進行.這樣，一個電解水的實驗裝置就基本完成了.在檢查無誤之后，就可以進行實驗.

二、開展電解水實驗探究

雖然我們自制了電解水的實驗裝置，但是要想獲得準確的數據，還需要用實驗室的裝置進行實驗.我們自制的電解水裝置，可以用來進行實驗操作的訓練，幫助學生掌握操作過程.現通過實驗驗證電解水過程中的影響因素.NaOH溶液或者H2SO4溶液需要用分析純試劑.在室溫下，我們分別采用6V、9V、12V三個不同的電壓進行實驗，在電解電路中需要串聯一個電流表A1，方便我們測量電路中的電流大小.然后以收集到20mL的H2為標準，并且記錄所收集到的O2的體積和相應的時間.（1）用不同材料的電極進行實驗，分別使用不同濃度的NaOH溶液和H2SO4溶液完成第一次實驗，然后將實驗結果制成表格記錄下來.（2）在不同溫度下進行實驗，在這次實驗中需要改變電解質溶液的溫度，以改變溶液中粒子的運動速率，從而產生不同的實驗效果.分別在不同溫度下進行實驗，并記錄好實驗數據.（3）最后一次實驗使用固定濃度的Na2SO4溶液作為電解質溶液.在實驗過程中，我們可以向溶液中加入NaOH或者H2SO4來改變其中的OH-或者H+離子的濃度，使實驗效果更顯著.最后將實驗數據記錄下來，進行分析.通過電解水實驗的探究，學生能夠對這個實驗以及實驗的結果產生更加深刻的印象，從而全面了解電解水的知識.

三、習題訓練驗證準確性

在電解水實驗中，需要通過適當的習題訓練來幫助學生對實驗結果進行驗證，使學生形成更加完善的學習過程.在這里，通過對例題的分析來進行詳細討論.例如，現有如圖1的一套實驗裝置.當實驗開始之后經過一段時間，下列選項中關于實驗現象描述不準確的有哪幾個？（1）在試管乙中收集到的氣體可以燃燒.（2）試管甲和試管乙中收集到氣體的質量比例為2∶1.（3）在實驗過程中，可以選擇向水溶液中添加NaOH溶液或者稀H2SO4溶液增強水的導電能力.（4）水是由H元素和O元素組成的.

分析：觀察實驗裝置發現，試管甲和電源的負極連接，因此當反應進行一段時間之后試管甲中收集的氣體應當是H2，而且H2具有可燃性.試管乙和電源的正極連接，因此在反應進行一段時間之后其中收集到的氣體為O2，而O2具有助燃的性質.電解水的化學方程式為2H2O2H2↑+O2↑.在試管甲和乙中收集的氣體質量比應當為1∶8.在電解水的時候，為了增強導電性，可以通過添加少量的NaOH溶液或者稀H2SO4溶液來實現.最后對試管中的生成物進行檢驗，發現它們是H2和O2.因此，可以判斷水是由H元素和O元素組成的.這樣通過習題訓練，能使學生對所學知識有更確定的印象.endprint