电解水的创新实验
水的电解实验研究水的电解及产生的气体
水的电解实验研究水的电解及产生的气体水的电解实验是一种常见的实验方法，用于研究水的电解以及产生的气体。
在这个实验中，我们通过通电将水分解成氢气和氧气。
本文将探讨水的电解实验的原理、实验步骤及产生的气体。
一、实验原理水的电解是利用电流在水中传递的过程，通过水的分解反应产生氢气和氧气。
根据电化学理论，当直流电通向导电溶液时，正负极之间的电流将导致溶液中的氧化还原反应。
在水的电解中，水分子（H2O）被分解为氢离子（H+）和氢氧离子（OH-）。
正极反应：2H2O（液）→ O2（气）+ 4H+（液）+ 4e-负极反应：4OH-（液）→ 2H2O（液）+ O2（气）+ 4e-总反应：2H2O（液）→ 2H2（气）+ O2（气）二、实验步骤1. 准备实验器材：实验室电解槽、导电板、导线、直流电源、两根氢氧炉管和试管等。
2. 将电解槽中注满蒸馏水，并向其中加入少量硫酸或氢氧化钠，以增加水的电导率。
3. 将两根氢氧炉管分别插入电解槽中，一个连接正极，另一个连接负极。
4. 将导电板放入电解槽中，确保与两根氢氧炉管充分接触。
5. 将电解槽与直流电源连接，调整电流强度，并开始通电。
6. 观察气体产生情况，收集产生的气体。
三、产生的气体根据水的电解反应，水分解产生了氢气和氧气两种气体。
1. 氢气（H2）：氢气是水的电解产物之一，它经由负极释放。
氢气是一种无色无味的气体，密度较轻，在空气中具有爆炸性。
2. 氧气（O2）：氧气是水的电解产物之一，它经由正极释放。
氧气是一种无色无味的气体，密度较重，能够助长燃烧。
实验过程中，氢气通常会在负极产生，形成气泡从导电板上升至水面，而氧气则在正极产生，也会形成气泡从导电板上升至水面。
收集这些气泡可以进行进一步检验和研究。
四、实验应用水的电解实验不仅是一种常见的实验教学内容，也有广泛的应用。
以下是几个实验应用的例子：1. 制取氢气：水的电解实验可以用于制取氢气。
氢气广泛应用于化学实验室、燃料电池、氢燃料汽车等领域。
化学创新实验：电解水H2检验的实验改进
化学创新实验：
电解水H2检验的实验改进
一、实验名称：电解水H2检验的实验改进
二、实验目的：1、电解水，通过检验产物H2和O2来证明水由氢、
氧两种元素组成。
2、通过观察实验，确定水分子中氢氧元素的原子个
数比为2：1。
三、实验仪器及试剂：简易水电解器，水，稀硫酸。
四、实验仪器装置图及仪器的组装说明：
简易水电解器，实现水的电解没有任何问题，但到电解产物的检验时出现了问题。
主要是在检验H2时，打开左边的活塞，H2逸出时总是会携带水蒸气，所以点燃H2时总是会失败。
当时在乡下中学，也没有替代装置，多次失败后，我发现可以给左边的滴定管尖嘴部分戴个小纸帽子，从而提升上课效率。
五、实验操作部分：
取一张实验室常用直径为9cm的滤纸，对折两次，用剪刀剪下四分之一。
将该小扇形沿着顶点卷成一个圆锥体，顶点用剪刀从高于
滴定管尖嘴部分剪开一个小洞，保证气体能顺利逸出，且能完美地给滴定管戴上一顶合适的小纸帽子，这样打开活塞H2逸出时携带的水蒸气就会被滤纸吸收且向下方扩散，这时点燃气体就很容易了。
六、装置改进的意义：
为了实现实验目的，必须要证明水电解产物是H2和O2气，O2用带火星的木条，若复燃就可证明，而H2的证明则必须要利用其可燃性来证明，若电解产生的气体不燃烧，则整个实验可以说是失败的，所以通过改进，学生观察到了完美的实验现象，对知识的理解和掌握起到了关键性的作用，终于解决了困扰大家多年的问题。
电解水的微型实验
电解水的微型实验作者：赵东洋来源：《中学生数理化·高一版》2016年第09期原理：给水通直流电电解，水分解，正极产生氧气，负极产生氢气，两者的体积之比为1：2。
实验用品：多用滴管3支，珠针2枚，导线2根（带鳄鱼夹），电池（9 V），灯泡（带灯座），烧杯，剪刀，微型酒精灯，火柴，细香，直尺，吹泡液；氢氧化钠溶液（5%），稀盐酸。
实验装置图：如图1所示。
操作步骤：1.制作电解装置：用剪刀剪去2枚多用滴管吸泡前端的细径部分，留下吸泡用作电解管。
把珠针用作电极，从吸泡底部插入，使其前端刚好和吸泡前端平齐。
在这两个吸泡中注满5%的NaOH溶液，倒放在烧杯中。
在烧杯中再加入少量NaOH溶液。
2.通电电解水：连接导线，接通电源，开始电解水。
电极表面出现大量气泡，生成的气体被收集在吸泡中，电解液被逐渐排出，液面逐渐下降。
两个吸泡中收集到的气体体积不同，与正极相连的一端气体较少，与负极相连的一端气体较多。
当与负极相连的一端液面下降至电极下端时，电解自动结束。
3.实验结果和产物检验：用直尺测量两个吸泡中液面的位置，可以确定与正、负极相连的两个电解管中气体的体积之比约为1：2。
取下与正极相连的吸泡，用手稍微挤压，排出少量气体，松开手指，吸入少量空气；再将吸泡内的气体吹入吹泡液中，用燃烧的火柴点燃，爆炸，产生尖锐的爆鸣声，证明吸泡内的气体是氢气。
取下与负极相连的吸泡，慢慢颠倒过来，对着带有火星的细香，轻轻挤压，细香复燃，证明吸泡内的气体是氧气。
4.废液处理：实验结束，收集剩余的电解液，加入适量稀盐酸至中性，再排放至水槽。
实验拓展：利用这个装置可以更换不同的电解液进行电解实验，如电解饱和食盐水、盐酸等。
（责任编辑王琼霞）。
电解水的创新实验教程文件
电解水的创新实验对“电解水”实验的改进一、创新实验名称：水电解化学实验设计二、创新实验目的在初中化学中的《电解水》是个很重要的实验，通过该实验使学生认识水的元素组成和水分子的原子构成。
山东鲁教版教材使用的霍夫曼式水电解器，由于生产商提供的电极材料是石墨或钢丝，电解速度太慢，大概一节课快结束时才能验证，并且实验还未完成酸液或碱液就会从长颈漏斗口溢出，操作不便、易损坏等诸多原因，被弃之不用。
于是变成老师讲实验现象，学生硬背实验结论。
为解决这个问题，我在霍夫曼式水电解器做了一些改进，适合于教师演示，整个装置简单，易于操作，实验效果良好，整个实验只需3分钟左右的时间，就可验证两极产生的气体。
三、创新实验仪器及试剂霍夫曼电解器、长颈漏斗、保险丝（较粗）、15%硫酸溶液、木条、火柴、学生用直流电源（12V及以上）、橡皮导管、酒精灯、小砂轮、剪刀。
四、实验仪器装置图及仪器的组装说明首先将原装置的石墨电极（或其它电极）改换成保险丝；其次，在长颈漏斗中部用小砂轮将其切断，用长20厘米的橡皮管连接；最后用细铁丝检查两端活塞处的小孔是否畅通。
五、实验操作部分（1）将霍夫曼电解器固定在铁架台上；（2）打开霍夫曼电解器两边刻度玻璃管上的活塞，往长颈漏斗里倒入浓度为15%硫酸溶液。
待两个刻度管里的液体将升到活塞时，倾倒的速度减慢，使液面稍稍超过两个活塞；（3）关闭活塞，用卷成细卷的滤纸条伸入活塞上的玻璃管中，吸去超过活塞的液体；（4）通入12V直流电，两极冒出大量气泡，为了避免因氧气的溶解度比氢气大造成V（H2）：V（O2）﹥2：1，可电解一会儿后打开活塞放掉两极的气体再关闭活塞进行实验，使氧气在液体中浓度达到饱和；（5）2到3分钟后，当阳极产生的气体10毫升时，打开活塞，用带火星的木条去检验，带火星的木条能复燃；负极产生气体大约有20毫升时，即可打开活塞，用燃着的木条去点燃，产生黄色火焰。
六、装置改进的意义（1）一般生产商使用石墨碳棒作电极，反应虽快，但表面有东西剥落，对溶液造成很严重的污染，影响实验现象的观察，况且做完一次实验必须更换电极，重新制作石墨碳棒又比较麻烦；（2）不锈钢丝(生产商提供)做电极易与酸反应也会不断氧化溶解，用碱液虽较快一点，但电解器的活塞开关易被粘结；（3）用金属铂(白金)做电极效果较好，但价格太贵，学校实验室一般没有；（4）用铜和铝导线做电极，两极产生气泡速率太慢，且铜电极变绿。
电解水制氢实验
电解水制氢实验在人们不断探索可再生能源领域的同时，水电解制氢技术备受关注。
水电解制氢是一种利用电能将水分解成氧气和氢气的过程，其中氢气可以作为一种清洁能源的替代品。
本文将介绍电解水制氢的原理、实验过程和应用前景。
首先，让我们了解电解水制氢的原理。
该实验基于电解的原理，通过将水中的氢氧化物离子进行氧化还原反应，使其分解成氢气和氧气。
具体而言，当通入电流时，电子转移至阴极，同时水的氧化反应发生，产生氢气。
在阳极则发生氧化反应，生成氧气。
整个反应方程式为：2H2O(l) → 2H2(g)+O2(g)。
接下来，我们来进行电解水制氢的实验。
首先，我们需要准备一台电解槽、两根电极（通常为碳棒或铂丝）、蒸馏水和直流电源。
安装好电解槽后，将两根电极插入槽中，分别与正负电极相连。
然后，将电解槽中注入适量的蒸馏水，确保电极浸没在水中。
最后，将直流电源连接电解槽的两根电极，调节电流大小。
当电流通入后，我们可以观察到一些现象。
首先，在阴极处，我们会看到氢气以气泡形式释放，氧化反应发生在阳极处，会看到氧气以气泡形式释放。
这些气泡会逐渐上升到液面，并从液面逸出。
整个实验过程中，会伴随着一些电解槽内部电解液的变化，例如水的颜色可能会有所改变。
实验结束后，我们可以用氢气的可燃性和氧气的明亮燃烧性来确认产气。
电解水制氢具有广泛的应用前景。
首先，氢气可以作为一种清洁能源的替代品。
传统能源往往依赖石油、煤炭等化石燃料，而这些能源的使用会产生大量二氧化碳等温室气体，加剧气候变化。
因此，利用电解水制氢可以在一定程度上减少对传统能源的依赖，并降低碳排放。
此外，氢气还可以用作燃料电池的燃料，通过与氧气反应生成电能，以推动电动汽车等设备的运行。
这样的应用能够减少对有限的化石能源资源的需求，并减少空气污染。
此外，氢气还可以应用于航空航天、金属冶炼等领域，不仅为科学研究提供了新的动力，也拓宽了科技创新的广度。
综上所述，电解水制氢是一种重要的科学实验，通过电解水分解产生氢气和氧气。
电解饱和食盐水探究实验创新设计及体会
电解饱和食盐水探究实验创新设计及体会摘要：化学教学要重视实验的改进和创新。
电解饱和食盐水探究实验创新设计，是一个很有创意的探究创新设计，方便、安全、环保。
关键词：实验；创新；探究；设计；体会化学是一门以实验为基础的自然科学，学生对化学知识的获取，能力的提高都是在实验的基础上培养起来的。
实验的改进和创新，不仅可以激发学生学习化学的兴趣，提高实验动手能力，而且还可以培养学生节约能源、节约药品的意识，增强学生的环保观念。
作为一名化学教师，我一直非常注重实验的改进和创新，并于2011年分别参加了市里和省里组织的化学实验创新设计大赛，荣获市特等奖和省一等奖。
2012年我又荣幸的参加了全国第十一届化学实验教学创新研讨会，并获国家二等奖。
一路走来，既收获了满满的荣誉，也积累了沉甸甸的思考。
现将我的参赛实验创新设计展示如下，并谈谈我的创新设计体会。
一、电解饱和食盐水探究实验创新设计（一）教学背景：电解原理是中学化学重要的基本理论之一，电解饱和食盐水，在工业上属于氯碱工业，有着极其重要的价值。
教材中对于电解饱和食盐水，只在电解CuCl2溶液实验的基础上简单的介绍了其电解原理，没有设计具体实验，使学生对该知识的理解和掌握差强人意，对氯碱工业也缺乏感性上的认识。
（二）设计思想：通过实验探究构建电解饱和食盐水的原理理论。
立足新课标，引导学生自主设计电解饱和食盐水的实验方案和装置，激发兴趣、体验科学研究的过程、形成科学的学习方法和严谨治学的态度。
（三）三维目标知识与技能： 1、全面认识电解原理。
2、掌握饱和食盐水电解产物的性质及检验方法。
过程与方法：通过对实验方案的设计、实验操作及实验现象的观察、分析和推理，培养学生的实验能力、观察能力、思维能力。
情感态度价值观：通过设计实验方案，观察实验现象，分析实验过程，使学生领悟到科学研究的方法。
（四）实验装置：（五）仪器及药品学生电源（1）、带支管的去底试管（2）、三通管（1）、单孔橡胶塞（2）、双孔橡胶塞（1）、橡胶管（若干）、尖嘴导管（2）、短玻璃管（1）、废弃透明食品罐（1）、透明小饮料瓶（1）、止水夹（2）、导线（若干）、干电池中的石墨棒（2）、洗瓶（1）、酒精灯（1）、小试管（1）、火柴、碘化钾淀粉试纸、饱和氯化钠溶液、酚酞试液、氢氧化钠溶液（带滴管）、小剪刀等。
“水的电解实验”装置的改进与创新
“水的电解实验”装置的改进与创新“水的电解”实验装置的改进义务教育课程标准实验教科书人教版九年级化学（上册）第三单元“自然界的水”，这节课的演示实验“水的电解实验”是测定水的组成的一个重要实验，它是认识和理解本节知识的关键性实验。
一、原实验装置在实验操作时有以下不足1、两支试管在水中不易直立，容易倒下。
操作时，尤其是检验产生的气体时，需要其他人帮助，操作不便。
2、实验过程中，由于试管一般内径较粗，容积较大，同时电解水反应速度一般较慢，为使实验现象明显，所以需要通电的时间较长，等待时间过长，影响学生兴趣和课堂教学效率。
原实验装置如图3-1所示：3、停止通电时两支试管内部一定会留有一定量的水，给实验产生气体的检验造成困难，如果不细心操作混入空气或产生的气体跑掉都会导致整个实验失败。
4、整个实验装置体积不大，教室后面的学生很难观察到实验现象。
如何改进以上不足，使实验简单、易操作、造价低、易观察，既能节省时间，实验成功率又高，改进实验装置是优化课堂教学的一个关键。
市场上有一种叫做电水解器的专用仪器，虽然能解决以上问题，但也以一定的缺陷，那就是价钱高（218.00元/个）、易损坏，而且仪器是个连体，不好清洗，损坏一点就无法修复等。
我经过认真地分析，精选实验器材，寻找了一些方便可取而又能较好地达到实验目的和效果的实验室常用器材，设计了一个简便易制作可拆卸的水电解器。
在教学实际中，它为我节省了实验时间，现象明显，大大提高了课堂教学效率。
二、实验装置的改进1、改进的实验装置用到的实验器材：广口瓶、广口瓶橡胶塞、两支等长的粗玻璃管、玻璃尖嘴、止水夹、长颈漏斗、作电极用的铜丝或镍丝、导线、12V直流电源。
改进后的实验装置如图2所示：2、使用方法及效果：（1）课前准备：电解液的准备：向盛有水的大烧杯中加入少量NaOH作为电解质，增强其导电性，以加快反应速度。
加电解液：首先打开两支玻璃管上方胶管上的止水夹，由长颈漏斗向容器内。
电解水实验的改进
电解水实验的改进在九年义务教育三年制初级中学教科书化学课本中，有一个电解水的试验（见课本48页，图3-3，电解水的简易装置）。
该实验主要是验证水是由氢、氧两种元素组成的，本实验在第三章是一个比较重要的实验，也是一个比较有兴趣的实验，但本实验有两点不足。
第一，由于气体的量比较少，现象不明显。
第二，不易让学生自己动手做，因为学生不易找到试管。
为此，本人设计了以下实验，不仅使现象十分明显，而且取材广泛，易于学生自己动手做。
材料：医用5ml注射器2个；5号电池碳棒2个；汽水瓶盖2个；500ml烧杯1个（可用水盆代替）；低压电源（可用干电池代替）导线2根；蜡烛一支；木条一块制作：1、在木条相距4厘米间打两个小孔，大小能使注射器针头刚好插入。
导线°2、电极的制作：将两根导线的一端分别缠在两根碳棒的一端，然后在两个瓶盖的侧面和上面各打一个小孔，侧面的小孔刚能使导线插入，上面的小孔刚能使碳棒插入，最后将碳棒和导线由瓶盖内插出（如图a所示），为使铜丝不被电解，向瓶盖内滴入蜡水，将导线与碳棒的连接处密封起来。
使用步骤：1、将两个电极按图b所示放入烧杯低部。
2、拔去注射器的针头和活塞，将其按图b插入水中，套在碳棒上，当空气从安装针头处排净后装上针头，并将针头插入木条上的两个小孔内，将注射器固定住，如图b 所示。
排出注射器内的水（否则水会使火星熄灭）。
将一根点燃的木条吹灭，立即将针头对准火星迅速推动活塞，带火星的木条便会复燃。
氢气的栓验主要数据：电流为9伏时（最好使用低压电源）收集满氢气需4-6分钟，氧气需10-12分钟。
如为课堂演示实验，可在水中加少量NaOH溶液，并在与正极相连的碳棒上缠一根铂丝（铂丝要连接在铜线上），此时收集氧气只需5分钟左右,收集满氢气需3分钟。
实验是学习化学的基础，最大限度地让学生自己动手做实验是提高学生学习化学兴趣的最佳方法，尤其是化学在高考中所占比重逐渐减少的今天则显得更加重要。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
对“电解水”实验的改进
一、创新实验名称：水电解化学实验设计
二、创新实验目的
在初中化学中的《电解水》是个很重要的实验，通过该实验使学生认识水的元素组成和水分子的原子构成。
山东鲁教版教材使用的霍夫曼式水电解器，由于生产商提供的电极材料是石墨或钢丝，电解速度太慢，大概一节课快结束时才能验证，并且实验还未完成酸液或碱液就会从长颈漏斗口溢出，操作不便、易损坏等诸多原因，被弃之不用。
于是变成老师讲实验现象，学生硬背实验结论。
为解决这个问题，我在霍夫曼式水电解器做了一些改进，适合于教师演示，整个装置简单，易于操作，实验效果良好，整个实验只需3分钟左右的时间，就可验证两极产生的气体。
三、创新实验仪器及试剂
霍夫曼电解器、长颈漏斗、保险丝（较粗）、15%硫酸溶液、木条、火柴、学生用直流电源（12V及以上）、橡皮导管、酒精灯、小砂轮、剪刀。
四、实验仪器装置图及仪器的组装说明
首先将原装置的石墨电极（或其它电极）改换成保险丝；其次，在长颈漏斗中部用小砂轮将其切断，用长20厘米的橡皮管连接；最后用细铁丝检查两端活塞处的小孔是否畅通。
五、实验操作部分
（1）将霍夫曼电解器固定在铁架台上；
（2）打开霍夫曼电解器两边刻度玻璃管上的活塞，往长颈漏斗里倒入浓度为15%硫酸溶液。
待两个刻度管里的液体将升到活塞时，倾倒的速度减慢，使液面稍稍超过两个活塞；
（3）关闭活塞，用卷成细卷的滤纸条伸入活塞上的玻璃管中，吸去超过活塞的液体；（4）通入12V直流电，两极冒出大量气泡，为了避免因氧气的溶解度比氢气大造成V（H2）：V（O2）﹥2：1，可电解一会儿后打开活塞放掉两极的气体再关闭活塞进行实验，使氧气在液体中浓度达到饱和；
（5）2到3分钟后，当阳极产生的气体10毫升时，打开活塞，用带火星的木条去检验，带火星的木条能复燃；负极产生气体大约有20毫升时，即可打开活塞，用燃着的木条去点燃，产生黄色火焰。
六、装置改进的意义
（1）一般生产商使用石墨碳棒作电极，反应虽快，但表面有东西剥落，对溶液造成很严重的污染，影响实验现象的观察，况且做完一次实验必须更换电极，重新制作石墨碳棒又比较麻烦；（2）不锈钢丝(生产商提供)做电极易与酸反应也会不断氧化溶解，用碱液虽较快一点，但电解器的活塞开关易被粘结；（3）用金属铂(白金)做电极效果较好，但价格太贵，学校实验室一般没有；（4）用铜和铝导线做电极，两极产生气泡速率太慢，且铜电极变绿。
总之常见物质不是溶解就是被粉碎,要么产生气泡的速率太慢，要么就是很快被钝化不导电了......而电极如果选用价格低、容易取材的保险丝，在长颈漏斗中间加一段橡皮管，用15%
的酸或碱液做电解液解决了以上各方面的不足，短时间内做完水电解实验，给老师上课赢得了时间，避免实验器材长时间放在讲桌上分散学生的注意力，也不会带来装置易跌倒和酸外溢造成的不安全因素。