水电解器实验创新方案及措施

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。

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。

初中化学水电解实验教案
实验目的：通过观察水在电解过程中的现象，掌握水的电解原理。

实验器材：直流电源、导电容器、电极（铜板和碳棒）、导线、盐水溶液、实验器皿、夹子等。

实验步骤：
1. 将盐水溶液倒入导电容器中，使得溶液深度约为1-2厘米。

2. 将电极（一个铜板和一个碳棒）插入盐水溶液中，确保两个电极之间有一定距离。

3. 将导线连接至直流电源的正负极，然后将导线分别连接至电极上，并开启电源。

4. 观察盐水溶液中的现象：电极上会生成气泡，电解液的颜色可能会发生变化。

5. 关闭电源，取出电极，用干净的纸巾将电极擦干净，并记录观察到的现象。

实验注意事项：
1. 在进行实验时，要小心操作，避免发生意外。

2. 在电解过程中，应保持实验环境通风良好，以避免有毒气体溢出。

3. 在实验结束后，将实验器材归位并清洗干净。

实验结果与结论：
通过实验观察，我们可以看到在水的电解过程中，氢气会在负极上释放，氧气会在正极上释放。

同时，电解液的颜色可能会发生变化，这是因为水分解生成的氧气和氢气会对水中的其他物质进行氧化还原反应。

本实验可以帮助学生理解水的电解原理，同时也可以引发学生对电化学的兴趣，提高化学实验操作的技能。

电解水实验的创新设计
电解水实验是化学实验中重要的一部分，它以分离水的氢离子和氧离子的形式探索电解质的各种特性。

本文将介绍一种电解水实验的创新设计。

首先，介绍一种新的实验装置的构成。

该装置由电极放电箱、溶液加热器、气体收集管和水杯组成。

电极放电箱由不同类型的电极两个极板相互穿插连接而成。

当装置中的溶液被加热，电极放电箱就会产生电荷，并通过放电来分离水中的氢离子和氧离子。

气体收集管通过连接到水杯而形成一个闭环，用于收集分离出来的气体。

其次，介绍电解水实验的实施过程。

首先，在放电箱中安放电极，将电路的极板连接好。

接着，将溶液加热到一定温度，以便实现电解质的分离。

随后，气体收集管将通过水杯连接起来，并在过程中将分离的气体收集起来。

最后，电极会从溶液中抽取出分离出来的氢离子和氧离子，以完成电解水实验。

最后，简要概括电解水实验的优点。

首先，该实验装置利用了一种全新的技术，可以更加有效地分离水中的氢离子和氧离子。

其次，新的实验装置可以有效地收集分离的气体，从而避免出现溢出的现象。

最后，新的实验装置可以有效地控制模拟实验的环境，从而获得准确的实验结果。

总之，本文介绍了一种电解水实验的创新设计。

新的实验装置可以有效地分离水中的氢离子和氧离子，并有效地收集分离出来的气体，从而获得更准确的实验结果。

因此，该实验装置对研究电解质具有重
要意义，并且在学术研究中有着广泛的应用前景。

第1篇一、实验目的1. 了解水的电解原理和过程。

2. 掌握电解水的实验操作技能。

3. 分析电解水过程中产生氢气和氧气的体积比。

4. 探究影响电解水效率的因素。

二、实验原理水在通电的条件下，可以分解成氢气和氧气。

电解水的反应式如下：\[ 2H_2O \xrightarrow{\text{通电}} 2H_2 + O_2 \]在电解过程中，氢气在阴极产生，氧气在阳极产生。

氢气和氧气的体积比为2:1。

三、实验仪器与药品1. 仪器：直流电源、电解槽、电极、导线、试管、量筒、集气瓶、点火器等。

2. 药品：蒸馏水、少量稀硫酸（或氢氧化钠溶液）。

四、实验步骤1. 准备电解槽：将电解槽放入实验台上，确保其稳固。

2. 安装电极：将阴极和阳极分别插入电解槽的两侧，并用导线连接到直流电源的正负极。

3. 添加电解质：在电解槽中加入适量的蒸馏水，并加入少量稀硫酸（或氢氧化钠溶液）以提高水的导电性。

4. 连接电源：将直流电源的正负极分别连接到电极上。

5. 通电：打开直流电源，开始电解水。

6. 观察现象：在电解过程中，阴极和阳极附近会产生气泡，收集气体并记录体积。

7. 关闭电源：实验结束后，关闭直流电源，取出电极。

8. 分析结果：根据收集到的氢气和氧气体积，计算其体积比，分析影响电解水效率的因素。

五、实验现象与结果1. 在电解过程中，阴极和阳极附近都会产生气泡，气泡的密度较大，不易逸出。

2. 随着电解时间的延长，气泡逐渐增多，氢气和氧气的体积比约为2:1。

六、分析与讨论1. 电解水实验过程中，气泡的产生表明水在通电条件下发生了分解反应，生成了氢气和氧气。

2. 氢气和氧气的体积比约为2:1，符合电解水的理论反应式。

3. 影响电解水效率的因素主要包括：a. 电解质的浓度：电解质浓度越高，水的导电性越好，电解效率越高。

b. 电压：电压越高，电解速度越快，但过高的电压会导致电极腐蚀，降低电解效率。

c. 电极材料：电极材料对电解效率也有一定影响，通常选用惰性电极，如铂、石墨等。

实验人员：**、***、**、***报告撰稿人：***，***一、实验仪器及药品：自制水电解器、试管、导线、直流电源、铁制电极、少量稀硫酸二、实验目的：1．掌握“电解水”演示实验的操作技术；2．探究水电解器（霍夫曼电解器）的代用装置；3．培养学生“以教师的姿态”做好实验的预备实验以及进行演示的初步能力。

通电实验原理：2H2O==2H2↑+O2↑四．实验步骤：1．连接好电路（如下图）2．装入1：10的稀硫酸溶液（液面高于电极0.5cm）.3．将两支试管装满溶液各自放入正极、负极。

4．打开直流电源，将电压调至12V进行电解。

5．观察和记录两极产生气泡的多少和速度、收得可检验量的氢气所需的时间、所收得的氢气和氧气的体积比以及检验氢气和氧气的直观效果、操作是否简便等。

6．检验生成的气体。

7．运用上述装置，将直流电压依次升高到24V和36V分别进行实验。

注意练习实验操作，对比电解速度及直观效果。

五．实验现象：1．通电后，电极上有气泡生成，通电一段时间后，两个试管汇集了一些气体，与正极相连的试管内的体积小，与负极相连的试管大，体积比小于1：22．检验气体时，体积小的气体能使带火星的木条复燃；体积大的气体点燃时有爆鸣声。

3．直流电源电压从12V升高到24V时，两个试管中生成的气体的速度明显加快；由24V升高到36V时，生成气体的速度继续加快。

六．实验结论：1．水在接通直流电后，分解成氢气和氧气，证明水是由氢元素和氧元素组成的化合物。

2．在一定条件下，电解水时，所通直流电的电压越大，电解速度越快。

3．O2在水中溶解度大于H2，使O2的溶解量大于H2的溶解量，会消耗少量O2，所以会使所得H2和O2体积比偏离2：1一、文献综述：（一）实验研究的背景和意义：水是由氢氧两种原子按二比一的比例组合而成，采用熟悉的水做知识载体，通过对水分解产生氢气和氧气的微观过程的描述，认识到分子在化学变化中分子分解成原子，原子再重新组合形成新的分子，从而理解化学反应的实质。

制作电解水实验过程中的问题及解决方案教案。

一、问题1：电极稳定性不好在电解水实验中，金属电极稳定性不好是一个比较常见的问题。

这是因为在实验中，电极会发生氧化、还原和析气等反应，长期使用后容易发生腐蚀、寿命短等问题，导致电极无法稳定工作。

解决方案：更换电极如果出现电极稳定性不好的情况，首要解决方案是更换电极。

通常情况下，在实验中三金属电极都较为常见，分别为铜电极、铁电极以及银电极。

实验者应根据实际情况选择合适的电极，并在使用前充分处理，以达到稳定的效果。

同时，保证电流均匀流过电极，能够有效延长电解水实验中的电极寿命。

二、问题2：电解液质量不佳电解液质量不佳也是电解水实验中常见的问题。

如果电解液中污染物质量过大，或者电解液的浓度不合适，都会影响到实验结果。

此时就需要去除电解液中的污染物或调整电解液的浓度，才能保证实验结果的准确性。

解决方案：调整电解液浓度、筛选纯净电解质对于电解液浓度不合适的情况，实验者应充分了解电解液的化学性质，根据实际情况正确地进行浓度调节。

通常情况下电解液中的电解质为氯化钠或硫酸，实验者应该选择高纯度、无杂质的电解质，以确保实验的精准度。

同时，在使用电解液前应先筛选，去除其中的杂质，保证电解液的纯度。

三、问题3：电量不足如果电量不足也会导致实验结果不准确，这种情况通常出现在电源电流不稳定或电线接触不良等问题上。

解决方案：调整电源或更换设备对于电源电流不稳定的问题，实验者应提前检查设备的电源情况，确保电源工作正常。

如果发现电线接触不良、电流过小或过大等问题，应及时对电源进行调整。

如果多次调整都无法解决问题，实验者就应该考虑更换设备。

总结：制作电解水实验在化学教学中是一个非常重要的实验，它可以帮助学生了解电解作用的本质，并为学生提供关于电解质溶液和金属电极的实验基础。

但是，在实际操作中，可能会出现一些问题，如电极稳定性不好、电解液质量不佳和电量不足等。

对于这些问题，实验者应该及时采取相应的措施，以确保实验的准确性和安全性。

水的电解实验报告实验目的：通过对水进行电解实验，观察水在电解过程中的变化，验证水的电解现象。

实验器材：1. 电解槽2. 直流电源3. 铂金电极4. 氢氧化钠（NaOH）溶液5. 水实验步骤：1. 将电解槽中填满氢氧化钠溶液（浓度适当）。

2. 将两个铂金电极插入溶液中，保持一定距离，确保电极与溶液充分接触。

3. 将电解槽接入直流电源，设定适当的电压。

4. 打开电源，开始电解。

实验结果：在电解过程中，水发生了以下变化：1. 在阴极处，观察到气泡产生，气泡逐渐增多。

2. 在阳极处，也观察到气泡产生，但数量较少。

实验分析：根据实验结果，我们可以做出以下分析：1. 在阴极处，氢气的产生可由以下反应表示：2H2O + 2e- -> H2↑ + 2OH-水中的氢离子（H+）在阴极接受电子，并与水中的氢氧根离子（OH-）结合形成氢气气泡。

2. 在阳极处，氧气的产生可由以下反应表示：4OH- -> O2↑ + 2H2O + 4e-水中的氢氧根离子（OH-）在阳极失去电子，生成氧气气泡。

结论：通过水的电解实验，我们观察到了阴极处产生氢气，阳极处产生氧气的现象。

这证实了水的电解现象，并得到了水的电解反应方程式。

实验注意事项：1. 在进行电解实验时，务必小心操作，避免发生意外。

2. 使用过程中要注意保护眼睛和皮肤，避免溶液溅到身体上。

3. 需要在实验室环境下进行该实验，确保安全。

通过本次水的电解实验，我们深入了解了水的电解现象。

电解实验是化学实验中的基础实验之一，对于化学知识的学习具有重要的意义。

这一实验帮助我们进一步认识了水的组成和结构，并且通过观察实验结果，加深了我们对水的电解反应的理解。

在以后的学习中，我们可以利用水的电解现象来进行更多有趣的实验和应用。

化学创新实验：
水的电解实验
一、实验名称水的电解实验
二、实验目的探究水的组成
三、实验仪器及试剂大号U型管（底部有洞）、玻璃水槽、2个双孔
橡皮塞、2个止水夹、电极、直流电源、导线若干、
铁架台（带铁夹）、10﹪的氢氧化钠溶液
四、实验仪器装置图
仪器的组装说明：1.用铁架台固定Ｕ型管（U型管底部打个洞，装置要洁净）。

2.为了增强水的导电性,这里选用氢氧化钠的水溶液做电
解液（氢氧化钠要纯净）。

五、实验步骤
1.向U型管和水槽中加入氢氧化钠的电解液。

2.用导线将电极连接在学生电源上，接通电源，观察现象。

待产生气体体积比接近2:1时关闭电源。

3.气体检验：将燃着的木条放在与负极相连的导管口，打开止水夹，观察现象。

将带火星的木条放在与正极相连的导管口，打开止水夹，观察现象。

六、装置改进的意义
人教版九年级化学第三单元课题1 水的组成中，通过电解水实验现象及产物分析，得出水的组成。

但课本中的装置在操作中有些不足：
1.装置固定较难。

2.气体检验困难。

装置改进后就可以弥补以上不足，尤其在气体检验上操作简单，现象明显。

初中化学教学中的实验创新设计一、引言化学是一门以实验为基础的学科，实验在初中化学教学中具有重要的作用。

通过实验，学生可以更好地理解和掌握化学知识，提高实验操作技能，培养科学探究精神。

然而，传统的化学实验教学方式往往存在一些问题，如实验设备不足、实验方法陈旧、实验效果不理想等。

因此，创新实验设计，提高实验教学的质量，成为当前初中化学教学的重要任务。

二、实验创新设计思路1.实验目的明确：实验目的应该明确，既要符合教学要求，又要贴近生活实际。

通过实验，使学生能够更好地理解和掌握化学知识，提高实验操作技能。

2.实验方法新颖：实验方法应该新颖，具有趣味性和探究性。

可以通过改进实验装置、改变实验条件、增加实验环节等方法，提高实验效果。

3.实验效果明显：实验效果应该明显，能够直观地观察到实验现象。

通过改进实验装置、优化实验操作等方法，提高实验的可视性和可操作性。

三、具体实验创新设计案例【案例一】二氧化碳制取的研究传统实验方法：在实验室中，通过碳酸盐与酸反应制取二氧化碳。

由于二氧化碳的性质比较特殊，容易溶于水，所以通常采用向上排空气法收集。

创新实验方法：将二氧化碳的制取与塑料瓶的收集相结合。

首先，利用塑料瓶作为反应容器，加入稀盐酸和碳酸钙，通过控制反应时间来获得一定量的二氧化碳气体。

接着，将塑料瓶中的气体通过导管导出，导管末端连接一根燃着的木条，通过观察木条的燃烧情况来判断二氧化碳是否收集完毕。

最后，将塑料瓶中的二氧化碳倒入一个装有紫色石蕊试液的烧杯中，观察颜色变化，并解释原因。

【案例二】水的电解实验传统实验方法：在水电解器中加入一定量的水，接通电源，观察两极产生气体的现象。

创新实验方法：利用注射器作为简易的电解器。

首先，取一支干净的无水乙醇浸泡过的滤纸，将其卷成小棒状，放入注射器内。

接着，向注射器内加入少量的水，并向外拉活塞，直到活塞无法再被拉动为止。

然后，将注射器尖嘴部分插入盛有水的烧杯中，接通电源，观察现象。

自制简易水电解器探究水的组成利用小灵通充电器、透明度较高的塑料盒、导线、带开关的两根一次性输液管等常用材料制作的简易水电解器，实验装置简单，实验时间短，现象明显，安全可靠，且小灵通充电器小巧玲珑，携带十分轻便。

实验富有启发性，容易激发学生的学习兴趣，适于探究教学，以培养受教育者创新精神和动手实践能力。

标签：自制简易水电解器实验步骤评价一、简易水电解器的制作1材料小灵通充电器、透明度较高的塑料盒、导线2根(分别为红色和绿色，长约12cm，截面为4mm3的家用铜芯线)、橡皮塞2号、1号各2个，两通玻璃导管2支(均为20mm×180mm)、带开关的两根一次性输液管(消毒。

长度均为4cm)，长度一样的玻璃导管、尖嘴导管各2根。

2装置图3制作如图所示。

在小灵通充电器上焊接鳄鱼夹，并用红色表示正极，黑色表示负极；将两根铜导线的一端均接上铜片作为电极，分别穿过2号橡皮塞的孔(2号橡皮塞的孔做大，且在其与塑料盒底粘接的面上留有小槽，以便做实验时水能在空隙中自由流动)，在另一端接上接线柱(用螺丝钉代替)，再用“哥俩好”胶水将2号橡皮塞固定在塑料盒底部，在塑料盒顶部用螺帽将接线柱固定在一侧即可。

二、实验步骤及现象1在电解器里注入水(其中加有少量烧碱或硫酸，以增强导电性)，再将两支两通管的一端均用带导管的1号橡皮塞塞住，并关闭开关，之后往里注入含上述物质的水，注满水后分别伸入电解器中，套入2号橡皮塞将其固定在电解器中。

2连接小灵通充电器，通入直流电让水电解，通电后发现两个电极的表面都有气泡产生，电解一段时间后连接电源负极的管内产生的气体体积大，连接电源正极的管内产生的气体积小，它们的体积比约为2：1。

3分别打开开关进行气体检验，连接电源负极的管内产生的气体能燃烧，产生淡蓝色火焰且上方罩的冷却干燥的烧杯内壁有水雾出现，说明是氢气；连接电源正极的管内产生的气体能使带火星的木条复燃，说明是氧气。

三、评价与总结1该装置不仅实验时间短，现象明显，安全可靠，且小灵通充电器小巧玲珑，携带十分轻便。

初中化学水的电解实验教案实验目的：通过实验，观察水的电解现象，了解水的电解过程和电解液的性质。

实验原理：水分子在电解过程中会分解为氢氧离子，生成氢气和氧气。

电解液中离子的运动受到电场力的作用，负电荷的阴离子向阳极移动，正电荷的阳离子向阴极移动，形成电流。

实验材料：酸性废水、电解池、电源、导线、电极（铜板或碳棒）、试管、试管架、火柴或点燃用具。

实验步骤：1. 将电解池放在试管架上，添加适量的酸性废水（酸性废水中含有H+和OH-离子）。

2. 将电极插入电解池中，一个作为阴极，一个作为阳极，并用导线连接电源。

确保电极不直接接触。

3. 打开电源开关，使电流通过电解池中的水。

观察水的两侧是否产生气泡。

4. 将试管倒置在电解池中，收集气泡。

实验现象：在电解池的两侧会产生气泡，通过观察气泡的量和气体的性质，可以判断生成氢气和氧气。

实验结果：电解过程中，水分子会分解为氢气和氧气，气体比例为1:2。

观察收集到的气泡的性质，氢气呈现指火现象，而氧气可以再次点燃火焰。

实验注意事项：1. 实验中需注意安全，禁止触碰电解液和电源。

2. 电解产生的气体具有较大的危险性，需小心操作，避免气体溢出造成危险。

3. 实验结束后，将电解液倒掉并清洗实验仪器。

实验延伸：可以尝试将不同电解液进行电解，观察不同电解液的电解现象及气体生成情况，比如食盐水、硫酸溶液等。

实验结果分析：实验结果表明，水可以发生电解现象，分解为氢气和氧气。

氢气比例较少，氧气比例较多。

在电解液中含有离子时，可导致更容易分解的现象。

“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加⼊电解液，直⾄从尖嘴处有液体流出时，停⽌加液，套上⽌⽔夹，检查是否有漏液现象。

水的电解实验报告一、实验目的1、了解电解水的原理。

2、掌握水的电解实验的操作方法。

3、验证水是由氢和氧两种元素组成。

二、实验原理水（H₂O）在通电的条件下，会发生分解反应，生成氢气（H₂）和氧气（O₂）。

其化学方程式为：2H₂O ＝＝通电=＝ 2H₂↑ ＋ O₂↑三、实验用品1、仪器：直流电源、电解槽、导线、小试管、木条。

2、药品：蒸馏水、硫酸钠（增加水的导电性）。

四、实验步骤1、检查实验用品是否齐全完好。

2、向电解槽中加入适量的蒸馏水，再加入少量硫酸钠，搅拌使其溶解，以增强水的导电性。

3、连接好电路，将两根导线分别连接在直流电源的正负极上，另一端插入电解槽中。

4、把两个小试管倒扣在电解槽中的电极上，收集电解产生的气体。

5、通电一段时间后，观察两个试管中气体的体积。

可以发现，连接电源负极的试管中气体体积约为连接电源正极的试管中气体体积的两倍。

6、检验气体：用带火星的木条伸入连接电源正极的试管口，木条复燃，证明该气体是氧气。

用点燃的木条靠近连接电源负极的试管口，气体被点燃，产生淡蓝色火焰，证明该气体是氢气。

五、实验现象及数据记录1、实验现象通电后，电极上有气泡产生。

负极产生的气体体积约是正极产生气体体积的两倍。

正极产生的气体能使带火星的木条复燃，负极产生的气体能燃烧，产生淡蓝色火焰。

2、数据记录电解时间：＿____分钟正极产生气体的体积：＿____毫升负极产生气体的体积：＿____毫升六、实验结果分析1、根据实验现象和数据，我们可以得出：水在通电的条件下分解生成氢气和氧气。

2、氢气和氧气的体积比约为 2 ： 1，这与水的电解化学方程式2H₂O ＝＝通电=＝ 2H₂↑ ＋ O₂↑ 中氢、氧两种气体的系数比 2 ： 1 相符合。

3、通过对生成气体的检验，进一步证明了水是由氢元素和氧元素组成的。

七、实验注意事项1、电解所用的水必须是蒸馏水，以减少杂质对实验的影响。

2、硫酸钠的加入量要适量，过多或过少都会影响实验效果。

水电解器创新设计研究李娜娜摘㊀要:电解水实验使学生认识了水的组成,实验的成功与否关系着学生对物质微观构成的认识㊂文中对水电解器的整体结构㊁反应场所㊁电极材料及安装方式进行了改进㊂改进后的简易水电解器操作简便,取材方便,实验现象生动有趣,能够激发学生从微观视角探究水的组成,提高学生的实验探究能力㊁动手动脑能力和创新精神㊂关键词:电解器;电解水;创新设计李娜娜,西北师范大学教育学院,在读硕士研究生㊂㊀㊀‘水的组成“是人教版上册九年级化学第四单元课题3的内容,其中电解水实验是初中化学教学中的重要演示实验㊂通过此实验学生知道了水由氢㊁氧两种元素组成,电解水生成氢气和氧气的体积比为2ʒ1㊂学生能够从分子㊁原子水平学习水的组成及其性质,形成从微观角度认识和研究物质的思路㊂但课本上设计的水电解装置或霍夫曼水电解器进行实验操作都存在缺陷㊂因此,本实验从实验结果的精确性㊁装置的简约性和微型化㊁演示的可视化进行水电解器装置的创新设计㊂㊀㊀一㊁教材原实验设计(一)教材中的实验装置及不足图1㊀简易水电解器本实验教材中提供了一种简易电解水装置,如图1所示㊂该简易电解水装置由两个试管和一个水槽组成㊂存在以下缺点[1]:①产生气体的量较少,气体检验繁琐,实验现象不明显;②电极不稳定,不利于气体的检验和收集;③实验过程中需要加入稀硫酸或者氢氧化钠以增强电解液导电性,电极和导线都要接触水,会导致电解液与皮肤接触,对身体造成伤害㊂(二)霍夫曼水电解器装置及优缺点图2霍夫曼水电解器(图2)又叫标准水电解器,是验证水的组成的专用仪器,由反应场所㊁储液场所㊁电极构成[2]㊂霍夫曼水电解器作为初中教材中的电解水实验装置[3],其优点是:①在通电时,可以产生氢气和氧气,并且准确测定了产生气体的体积比;②阴极产生的氢气,可以直接在尖口出点燃形成火焰;③实验较为安全,避免了手与电解液的接触;④让学生了解水的组成以及电解水产生氢气与氧气的比为2ʒ1㊂由于实验装置采用玻璃刻度管等器材,也有许多不足之处[4]:①实验装置价格43昂贵且重心不稳,固定较为困难;②电极位置是固定的,电极处容易漏液,而且容易断;③不能同时完成对比实验;④加料漏斗的位置是固定的,只能完成水的电解;⑤电解效率不高,通常需要加大硫酸浓度和增大电压来加快电解;⑥气体检验时,气体不能均匀流出,有时出现液体冲出现象㊂㊀㊀二㊁水电解器装置改进文献评述水电解实验开启了学生从元素观㊁微粒观的角度认识和探究物质㊂通过对水电解器文献进行分析,将水电解器装置的改进分为4大类,整体结构的改进㊁反应场所的改进㊁储液部分的改进㊁电极及电极位置的改进㊂(一)对整体结构的改进(见表1)表1比较魏锐[3]杨邵武[5]李家亮[6]装置图材料塑料㊁一次性水电解器U 形管㊁玻璃注射器㊁支架一次性注射器㊁圆珠笔芯管㊁输液管电解液10%H 2SO 415%NaOH10%H 2SO 4电极镀有惰性金属的钛棒电极电炉丝保险丝检验检验明显㊁收集速度快气体检验容易㊁现象明显气体检验现象明显㊀㊀改进后的水电解器,代换部件多属于塑料制品,取材广泛,制作简单,不易损坏,能圆满完成实验教学任务㊂从实际意义看,这些改进能解决偏远农村无资购买仪器的困难,具有较强的实用性和普遍推广的现实意义㊂但集气室较小,不利于充分演示实验;装置的气密性较差;拆装比较复杂㊂(二)反应场所的改进图3景红宾,郭强[7]利用日常生活中的一次性注射器等材料作为反应室,刻度玻璃管和分液漏斗作为储液室,15%的氢氧化钠溶液为电解液,电炉丝作为电极创新了电解水实验装置,如图3㊂该装置的优点是:①有刻度的试管㊁注射器㊁滴定管能够实现气体体积的精确测量;②反应室与储液室是分开的,避免手指触碰到腐蚀性溶液(在检验氢气㊁氧气时,利用注射器自身重力将气体排出,可以避免液体喷出)㊂但也有许多不足:①反应室与储液室是分开的,储液室放在中间,导致2个电极之间的距离比较远,反应时电解速率不高;②整体装置重心比较高,稳定性不好,搬运不便㊂(三)对储液部分的改进马喜军[8]㊁曲魏[9]利用塑料瓶㊁塑料管等材料作为储液室和反应室,使用不锈钢钌作为电极,使用10%的氢氧化钠作为电解液改进了电解水装置㊂该装置的储液装置在反应装置上方,利用水压调节气体的流出速度,其优点是产生的氢气和氧气可以直接有喷口验证,操作方便,便于观察;缺点是靠水压调节气体速度不好控制㊂任有良[10]等人利用废弃的扁形透明塑料盐水瓶作为电解槽,塑料注射器作为量气和集气装置,不锈钢注射器针头作为电极创新了一套简易水电解器,如图4㊂该装置的储液装置在反应装置下方㊂其优点是:装置简单㊁操作方便,反应室与储液室构成一个整体,因此两电极53图4距离近,电阻小,电解速率快㊂(四)电极安装的改进杨邵武[5]创新的水电解器不仅从整体结构进行了改进,对电极安装也做了改进,电极从储液器上方接入,电极与导线接头在溶液外,不会被腐蚀,拆卸方便,但是两电极之间距离较远,反应速率不高㊂吕东才利用矿泉水瓶等材料创新了一套微型水电解器,电极从储液器底部进行连接,整体重心降低,稳定㊀㊀㊀㊀㊀性好,但是电极与溶液接触会腐蚀电极,电解速率降低㊂㊀㊀三㊁创新实验设计(一)用品和仪器的改进(1)电解液的选取水电解实验中,由于水是极弱的电解质,所以用蒸馏水配制10%NaOH 溶液作为电解液㊂(2)电极材料的选取经过对电极材质料的对比(表2)选择保险丝作为本实验的电极材料㊂表2　各电极材料比较表电极材料优点缺点铂电极抗氧化㊁导电效果好价格昂贵,普遍使用不现实石墨电极电极容易获得,价格便宜电极不活泼,能够吸附电解出来的氧气,逸出的气体会把石墨电极冲垮,影响实验效果保险丝较难被阳极氧化实验前需要电解一段时间合金钢电极生活中常见,容易获得合金钢存在Fe㊁Ni㊁Cr㊁Mn 容易被氧化而消耗电极能量,实验很难准确验证氢气ʒ氧气=2ʒ1铜丝电极容易加工,廉价做阳极会生成一层致密的氧化铜,且易于酸反应㊀㊀(二)实验装置的创新新设计的微型梨状可移动水电解器装置如图5所示㊂利用生活中常见的50mL 注射器作反应和集气装置㊁保险丝作电极㊁将罐头瓶加工后作梨状反应器㊁橡胶圈作梨状反应器的固定圈,固定反应和集气装置㊂图5㊀微型梨状水电解器(三)实验步骤①向梨状瓶中加入10%NaOH 电解液㊂②将导线穿过橡胶塞和绕成螺旋状12cm 的保险丝电极连接㊂③将去掉活塞㊁活塞轴和活塞柄的注射器固定在橡胶塞上作为集气装置㊂用固定圈将注射器固定在适当位置,防止电解时产生的气体使注射器浮起而倾倒㊂针头处用泡沫块塞住㊂④将导线与10V 的电源连接㊂打开开关,水开始电解,大约2~3min 后,两个注射器中气体比为1ʒ2,停止通电,断开电源㊂⑤取下右侧注射器针头处的泡沫块,将带火星的小木条放在针头处,木条复燃,证明产生的是氧气;取下左侧注射器针头处的泡沫块,在针头处点火,气体燃烧,产生淡蓝色火焰,证明产生的气体是氢气㊂㊀㊀四㊁实验改进的优点①利用简单易得的材料创新水电解器,生活中容易取材,变废为宝,不易损坏,既能完成中学化学教学任务,学生又能自己动手实验,为培养学生科学思维和创新能力起积极作用㊂②实验演示效果明显,能和标准水电解器相媲美,学生可以在课后自己进行实验探究,促使学生理解水的微观组成,激发学生探究微观世界的兴趣㊂③制作过程简单,容易操作,稳定性好,电63解速度快,可直接电解集气,检验氢气和氧气㊂利用简单易得的材料对整体结构㊁储液装置㊁反应场所以及电极等部分进行改进,不仅使学生学习了水的组成,更锻炼了学生动手能力,培养了学生创新思维,为学生今后探索物质世界打开了新的视角和思路㊂参考文献:[1]解树生.电解水实验探析[J ].化学教与学,2012,(3):94-96.[2]杨魁.水电解实验演示器[J ].教学仪器与实验,2011,(6):40-42.[3]郭晓丽,李淑芳,魏锐.一种小型电解水装置的设计[J ].化学教育,2018,1(39):66-69.[4]任有良,张国春,陈助国.一种简易水电解器[J ].化学教学,2014,(6):45-47.[5]杨邵武.霍夫曼水电解器的嬗变[J ].化学教学,2006,(6):11.[6]李家亮.自制微型水电解器[J ].化学教学,1996,(5):11-12.[7]景红宾,郭强.电解水实验的创新设计[J ].实验教学与仪器2018,(4):38-39.[8]马喜军.自制微型化水电解器演示器[J ].教学仪器与实验,2015,4(31):49-50.[9]曲魏.多用水电解器的制作[J ].中学化学,2007,(2):22.[10]任有良,石启英,张本玺.一种泡体槽式水电解装置[J ].化学教学,2015,(6):62-64.[11]吴秀兰,刘怀乐.该对霍夫曼水电解器说 不[J ].中学化学教学参考,2013,(5):42-44.拓展性实验在小学科学教学中的应用以 能量控制 实验为例郑秋辉摘㊀要:拓展性实验取材于学生感兴趣的内容且贴近新科技发展方向㊂自主创新拓展实验 能量的控制 设计了一系列智能控制教具,引导学生对智能设备中的能量控制展开探究㊂实验激发了学生对智能设备的好奇心,提升了教学内容的广度和深度㊂关键词:拓展性实验;能量的控制;智能设备;小学科学郑秋辉,河北省教育技术装备管理中心,高级教师㊂㊀㊀拓展性实验是在学生实验和演示实验的基础上[1],教师根据学生的认知结构和学科实验特点,整合现有实验资源,结合生活实际和学生求知欲望,对教学规定实验探究内容予以拓展而形成的系列实验㊂拓展性实验要求学生在新情境下,自主设计实验㊁动手操作实验㊁总结反思实验㊂这样的实验教学形式,进一步丰富了实验内容,达到了拓展教学内容的目的㊂小学科学教育在激发学生好奇心与求知欲[2]㊁培养学生科学精神与实践创新能力方面,发挥着至关重要的基础性作用㊂2017年颁布的‘义务教育小学科学课程标准“指出[3],注重激发学生对周围技术世界发展的关注度和探究欲,通过实践活动体验科学技术对推动社会73。

第1篇一、实验背景水是地球上最重要的资源之一，也是构成生命的基本物质。

通过电解水，我们可以得到氢气和氧气，这两种气体在能源领域具有广泛的应用前景。

本实验旨在探究水的电解过程，分析影响电解速率的因素，并验证电解水的原理。

二、实验目的1. 掌握电解水的实验操作步骤。

2. 研究影响电解速率的因素，如电解电压、电极材料、电解液浓度等。

3. 验证电解水的原理，即水在通电条件下分解成氢气和氧气。

4. 通过实验，加深对电解原理的理解，提高实验操作技能。

三、实验仪器与药品1. 仪器：直流电源、电解槽、电极（石墨电极、铂电极）、试管、导线、烧杯、量筒、集气瓶、玻璃片、酒精灯、火柴、试管夹等。

2. 药品：蒸馏水、稀硫酸、氢氧化钠、稀盐酸、酚酞试液、淀粉碘化钾试纸等。

四、实验原理水在通电条件下，水分子会发生分解反应，生成氢气和氧气。

反应式如下：\[ 2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2 \]在电解过程中，氢气在阴极产生，氧气在阳极产生。

氢气和氧气的体积比为2:1。

五、实验步骤1. 将蒸馏水加入电解槽中，加入适量的稀硫酸或氢氧化钠，使水呈微酸性或微碱性。

2. 将石墨电极和铂电极插入电解槽中，确保电极与电解液充分接触。

3. 连接直流电源，调节电压至2-4V。

4. 观察电解过程，记录氢气和氧气的产生速率。

5. 在电解过程中，用集气瓶收集氢气和氧气，并用玻璃片封口。

6. 用酒精灯点燃收集到的氢气，观察现象。

7. 将氧气通入氢氧化钠溶液中，观察现象。

8. 比较不同电解条件下氢气和氧气的产生速率，分析影响因素。

六、实验现象1. 在电解过程中，阴极产生气泡，气泡逐渐增多，氢气在集气瓶中积聚。

2. 阳极产生气泡，气泡逐渐增多，氧气在集气瓶中积聚。

3. 点燃收集到的氢气，发出轻微的爆鸣声。

4. 将氧气通入氢氧化钠溶液中，溶液变红。

七、实验结果与分析1. 在本实验中，氢气和氧气的体积比为2:1，符合电解水的原理。

2. 电解电压对电解速率有显著影响。

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。