利用微型实验仪器电解水实验设计

解读电解水实验电解水实验是初中化学中的一个重点实验，该实验通过定性分析的方法来探究物质的宏观组成。

下面就对电解水实验作一个全面的解读。

实验目的：通过电解水实验来探索水的宏观组成。

实验装置：水电解器。

实验步骤：（1）水电解器里加满水（其中加有少量烧碱或硫酸），连接直流电源的电极。

观察并记录两个电极和玻璃管内发生的现象。

（2）一段时间后，停止电解。

用带火星的木条检验连接电源正极刻度管内的气体；用点燃的木条检验连接电源负极刻度管内的气体。

实验现象：（1）通直流电后，观察到两个电极表面均有气泡产生。

通电一段时间后，两端玻璃管内汇集了一些气体，连接电源正、负极刻度管内的气体体积比约为1︰2。

（2）连接电源正极刻度管内的气体能使带火星的木条复燃，是氧气；连接电源负极刻度管内的气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，是氢气。

实验结论：（宏观）水在通电的条件下，生成氢气和氧气；水由氢、氧两种元素组成；化学反应前后，元素种类不变。

（微观）化学反应中，分子可分，而原子不可分。

实验分析：（1）由于纯水的导电能力很弱，所以向水中加入少量烧碱或硫酸，可以增强水的导电性。

（2）电解水的电源必须用直流电源，不可用交流电源，因为只有直流电源才能使水中的带电微粒定向移动。

（3）实验前，必须把两个管内充满水，否则实验得不到正确的结论，并且还可能发生危险。

电解水反应的实质：水分子通电分解为氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；每2个氧原子结合成1个氧分子，很多个氧分子聚集成氧气。

实验拓展：由氢气和氧气的体积比为1︰2，结合氢气和氧气的密度，可得出水中氢氧两种元素的质量比为1︰8[通过水的化学式（H2O）也可计算得出此结论]。

2020年中考化学模拟试卷一、选择题1．推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是（）A．酸能使石蕊溶液变红，CO2也能使紫色石蕊溶液变红，所以CO2是酸B．锌和铜均是金属，锌与稀硫酸反应产生氢气，则铜也能与稀硫酸反应产生氢气C．碱性溶液能使酚酞溶液变红，滴入酚酞溶液后变红的溶液一定呈碱性D．溶液中有晶体析出，其溶质质量减小，所以溶质的质量分数一定减小2．饱和溶液用水稀释变成不饱和溶液的过程中，保持不变的是（）A．溶质的质量B．溶剂的质量C．溶液的质量D．溶质与溶剂的质量比3．下列灭火措施中不恰当的是（）①炒菜时，锅里的油起火应采取的最佳灭火措施是端下油锅②桔秆、柴草着火，用水泼灭③熄灭酒精灯最好用嘴吹灭④电器着火，最先应当切断电源，再用干粉灭火器灭火⑤汽油着火，应该立即用水浇灭⑥撒在实验桌上的酒精着火，应用湿抹布盖灭．A．①③⑤B．②④⑥C．①③⑥D．②③⑤4．下列除杂所选用试剂与操作方法均正确的是选项物质（括号内为杂质）除杂试剂实验操作A CaO (CaCO3) 水溶解、过滤B KCl固体 ( KClO3 ) 少量二氧化锰加热C NaOH 溶液(Na2CO3) 稀盐酸加入稀盐酸至不再产生气泡D CO(CO2) 氢氧化钠先通过足量的氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸干燥A．A B．B C．C D．D5．下列物质在给定条件下的转化均能一步实现的是（）A．Fe3O4 Fe FeCl3B．H2O2H2H2OC．CaCl2溶液CaCO3CO2D．CuSO4溶液Cu CuO6．关于下列几种化学符号的说法正确的是①N ②NH3③Mg2+④⑤CaO ⑥FeA．能表示1个分子的是②④⑤ B．②中的数字“3”表示氨气中有3个氢原子C．能表示1个原子的是①⑥D．③④中的数字“2”都表示离子所带电荷数7．常温下，氯酸钾的溶解度较小，在工业上可通过如下转化制得。

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。

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）。

电解水实验报告实验目的：本次实验旨在观察电解水的现象，并探讨电解水的化学反应和性质。

实验器材：1. 电解槽2. 直流电源3. 铂金电极4. 导线实验步骤：1. 首先，准备好实验器材，将铂金电极分别连接至正负极，并将电解槽中加满蒸馏水。

2. 打开直流电源，调节电压至合适的数值（例如5V），确保电解槽中的电流稳定。

3. 通过正负电极的电解作用，开始电解水。

4. 观察电解槽中的现象，记录实验结果。

实验结果：经过一段时间的电解，我们可以观察到以下现象和结果：1. 在负极（阴极）附近，水分子受电解产生氢气气泡，并聚集在电极表面。

2. 在正极（阳极）附近，水分子受电解产生氧气气泡，并聚集在电极表面。

3. 氢气气泡呈现无色，而氧气气泡呈现淡蓝色。

实验讨论与分析：根据本次实验结果，我们可以得出以下结论：1. 电解水产生的氢气和氧气，分别在阴极和阳极附近被释放出来。

电解反应可表达为：2H2O(l) -> 2H2(g) + O2(g)注意：实际的电解过程中，氢气气泡会在阳极上形成，氧气气泡会在阴极上形成，这是由电子流动引起的。

2. 电解水是通过直流电流的作用来分解水分子产生氢气和氧气的。

这种分解过程被称为水的电解。

3. 本实验中选择使用铂金电极作为电极材料，是因为铂金具有良好的导电性和耐腐蚀性。

同时，铂金电极的表面不易发生氧化还原反应，从而不会干扰水分解的过程。

实验应用：电解水实验不仅仅是为了观察和了解水的电解现象，还具有一定的实际应用价值：1. 电解水可以制取氢气和氧气，这些气体可以用于实验室中各种反应的需要，或者作为燃料电池等能源装置的原料。

2. 通过电解水，可以实现对废水中杂质的去除。

通过电解过程，水中的溶解离子可以在阳极和阴极上发生电化学反应，并沉淀下来。

这种方法常用于水处理和废水处理。

实验总结：本次电解水实验，我们观察到了水的电解现象，了解了水分解产生氢气和氧气的化学反应过程。

电解水不仅仅是一种实验现象，还具有重要的应用价值。

电解水实验报告一、实验目的1、了解电解水的原理和过程。

2、掌握电解水实验的操作方法。

3、验证水的组成成分。

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）。

电解水的化学方程式为：2H₂O 通电 2H₂↑ ＋ O₂↑。

根据电解水的化学方程式可知，生成的氢气和氧气的体积比约为 2:1。

三、实验仪器和药品1、仪器：直流电源、水槽、试管、导线、石墨电极。

2、药品：蒸馏水、稀硫酸（用于增强水的导电性）。

四、实验步骤1、检查实验仪器是否齐全，完好无损。

2、向水槽中加入适量的蒸馏水，水面距离水槽口约 1 2 厘米。

3、在蒸馏水中加入少量稀硫酸，搅拌均匀，以增强水的导电性。

4、将两根石墨电极分别连接在直流电源的正负极上。

5、将连接好电极的导线放入水槽中，使电极浸没在水中，注意电极不要相互接触。

6、打开直流电源，将电压调节到 6 12 伏，开始电解水。

7、观察电极附近产生的气泡情况。

在阴极（连接电源负极的电极）产生的气泡较快，在阳极（连接电源正极的电极）产生的气泡较慢。

8、用排水法收集电解产生的气体。

将装满水的试管倒扣在电极上，收集气体。

先收集阴极产生的气体，当试管中的水被完全排出后，用拇指堵住试管口，将试管取出并正立。

然后用同样的方法收集阳极产生的气体。

9、收集好气体后，分别用点燃的木条靠近试管口，检验气体的性质。

五、实验现象1、通电后，电极表面有气泡产生。

阴极产生的气泡速度比阳极快。

2、电解一段时间后，收集到的阴极气体的体积约为阳极气体体积的两倍。

3、用点燃的木条靠近阴极收集的气体，气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰，证明是氢气。

4、用点燃的木条靠近阳极收集的气体，木条燃烧更旺，证明是氧气。

六、实验数据记录｜实验次数|电解时间（分钟）｜阴极产生气体体积（毫升）｜阳极产生气体体积（毫升）｜｜｜｜｜｜｜1|5|10|5|｜2|8|16|8|｜3|10|20|10|七、实验结果分析1、实验中，阴极产生的气体是氢气，阳极产生的气体是氧气，且氢气和氧气的体积比约为 2:1，与电解水的化学方程式 2H₂O 通电2H₂↑ ＋ O₂↑ 相符，验证了水是由氢元素和氧元素组成的。

碱性电解水制氢实验报告实验目的：通过碱性电解水的实验，了解水的电解过程以及制氢的原理和方法。

实验仪器和试剂：1. 实验仪器：电解槽、电源、导线、电解液接触物等。

2. 试剂：盐酸（HCl）、纯碱（NaOH）、蓝试剂（甲基橙溶液）、水。

实验步骤：1. 准备工作：将电解槽放置在实验台上，并连接好电源和导线。

同时准备好所需的试剂和试剂瓶。

2. 加入电解液：将适量的盐酸溶液倒入电解槽的一侧，同时将纯碱溶液倒入另一侧，使两种溶液保持一定的液位差。

3. 连接电源：将电源的正极接到纯碱一侧，负极接到盐酸一侧，确保电流可以通过电解液。

4. 观察现象：当通电后，会观察到电解槽两侧溶液的变化。

通常，纯碱一侧会呈现气泡的形式释放出气体（氢气），而盐酸一侧的气泡较少或不产生。

5. 检测氢气：将一根湿漏斗置于释放气体的电解槽上方，将底部的开口放入含有蓝试剂的水中。

观察蓝试剂颜色变化，从中判断是否产生了氢气。

6. 判断氢气生成的位置：通过将电解槽两侧的导线轻轻拨开，可以观察到在纯碱一侧导线上有气泡产生，而盐酸一侧则无。

实验结果分析：根据实验操作和观察，在碱性电解水实验中，盐酸溶液一侧几乎不产生气泡，而纯碱溶液一侧则释放出大量气泡，通过湿漏斗试验还可以确认这些气泡是氢气。

此实验结果表明，在电解过程中，氢气主要来自于纯碱溶液一侧，并通过气体解析出现在导线的位置。

这是由于电解水时，水分子会发生电离，产生氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）。

在电解过程中，H+离子将被还原为氢气，所以在电解槽中加入盐酸后，氢气主要来自于纯碱的电解。

实验结论：通过碱性电解水实验，可以实现水的电离，产生氢气。

在电解过程中，将电流通过水溶液，水分子会分解成氢气和氧气。

本实验中，通过盐酸溶液和纯碱溶液的电解，观察到纯碱一侧释放出大量氢气，而盐酸一侧较少或不产生气泡。

实验结果表明，在通过碱性电解水制氢的过程中，氢气主要来自于纯碱溶液的电解。

扩展实验：1. 改变电流强度：不同的电流强度可能会影响氢气的释放速度和生成量，可以尝试在不同的电流强度下进行实验，观察其对实验结果的影响。

设计电解水实验报告总结引言电解水实验是化学实验中常见的一种实验方法，通过电流通过水溶液，使水发生分解，产生氢气和氧气的实验。

这种实验可以帮助学生更好地理解电解现象和化学反应的基本原理，培养学生的动手实验和观察实验现象的能力。

实验目的本次实验的目的是通过观察电解水的实验现象，深入理解电解现象的基本原理，掌握电流与电解产物的关系，加深对化学反应的认识。

实验原理当电流通过水溶液时，水分子发生电解反应，产生氢气和氧气。

电解水的反应方程式如下：2H2O(l) -> 2H2(g) + O2(g)在阴极上，H+离子被电子还原成氢气，并释放出电子，反应如下：2H+(aq) + 2e- -> H2(g)在阳极上，OH-离子会氧化生成氧气，并释放出电子，反应如下：4OH-(aq) -> O2(g) + 2H2O(l) + 4e-实验步骤1. 准备实验装置和材料：电解槽、电源、电解玻璃仪器、直流电动机、导线、铂线电极、贱金属电极等。

2. 设置实验参数：调节电压和电流大小，确保实验是在安全范围内进行。

3. 将电解槽中的水加热至沸腾，然后关闭加热装置。

4. 将电解槽连通电源，将两个电极浸入水中。

5. 打开电源，控制电流通过电解槽，开始实验。

6. 观察电解槽内的现象：阴极上产生氢气，阳极上产生氧气，并伴随有气体排出的声音和气泡的产生。

7. 记录实验现象和数据。

8. 结束实验后，关闭电源，拆卸实验装置。

实验结果与分析实验中观察到了以下现象：阴极上产生氢气，阳极上产生氧气，并伴随有气体排出的声音和气泡的产生。

实验现象与理论预期相符。

实验过程中，我们测量了电流通过时间和所产生气体的量。

观察到随着时间的增加，电流通过时间增加，产生气体的量也随之增加。

这说明电流与电解产物的生成量之间存在正相关关系。

实验总结通过本次电解水实验，我们深入理解了电解现象的基本原理，并进一步掌握了电流与电解产物的关系。

通过观察实验现象，我们认识到化学反应是在特定条件下发生的，并能够预测和解释实验所观察到的现象。

电解水实验课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解电解水的原理和过程，掌握电解水实验的基本操作方法，并能够分析实验现象，推断出水的组成。

具体目标如下：知识目标：使学生了解水的电解过程，知道电解水实验的基本操作方法和注意事项；掌握水的组成及电解产物的性质。

技能目标：培养学生进行实验操作的能力，能独立完成电解水实验；培养学生观察实验现象、记录和分析数据的能力。

情感态度价值观目标：培养学生对科学的兴趣和好奇心，激发学生探究未知、追求真理的热情；培养学生珍惜水资源、保护环境的意识。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.电解水原理的介绍：介绍电解水的定义、过程和电解产物的性质。

2.电解水实验的操作步骤：详细讲解实验步骤、实验注意事项和实验安全知识。

3.实验现象的观察和分析：引导学生观察实验现象，学会用实验数据进行分析，推断出水的组成。

4.电解水实验的拓展：介绍电解水的应用领域和电解技术的现状与发展。

三、教学方法为了提高教学效果，本节课采用多种教学方法相结合的方式：1.讲授法：讲解电解水的原理、实验操作方法和注意事项。

2.实验法：让学生亲自动手进行电解水实验，观察实验现象，培养实验操作能力和观察分析能力。

3.讨论法：引导学生针对实验现象进行分组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

4.案例分析法：通过介绍电解水在实际应用中的案例，培养学生的应用意识和创新能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，本节课准备以下教学资源：1.教材：选用与电解水实验相关的内容，为学生提供理论支持。

2.参考书：提供电解水实验相关的参考资料，拓展学生的知识视野。

3.多媒体资料：制作PPT、实验视频等，直观展示电解水实验过程和实验现象。

4.实验设备：准备足够的电解水实验器材，确保每个学生都能动手进行实验。

5.安全防护用品：为学生提供实验过程中所需的安全防护用品，确保实验安全。

五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与程度、提问回答情况、小组讨论表现等，以了解学生的学习态度和兴趣。

电解水小型实验装置的设计作者：黄海燕王泽安来源：《化学教学》2021年第08期摘要：介绍一种自行设计的小型电解水实验装置。

相比于教材上的实验装置，采用新型的温差发电作为电解电源以代替原用的直流电源;使用铂金钛网电极，降低了电解的电流与电压，同时还减小了电极两端产生气体的体积比误差;电解水得到氢气和氧气的体积比基本恒定为2∶1。

关键词：电解水实验; 小型实验装置; 温差发电电源; 铂金钛网电极; 实验探究文章编号：1005-6629（2021）08-0072-04中图分类号：G633.8文献标识码：B1 提出问题电解水实验是人教版九年级《化学》[1]上册第四单元课题3的一个经典实验，其目的是为了让学生从该实验中认识水的组成，霍夫曼电解器是该实验的经典仪器。

在该实验中，利用直流电源电解水，学校一般使用的简易的霍夫曼电解器（正规的电解器使用电极材料铂）的电极材料是不锈钢[2]，这样一来，常会伴随一些问题，如电解器装置相对较大，消耗的电解液较多;产生的气体体积比例常有误差等。

除此之外，笔者思考发电的方式除了直流电源外，是否还有其他形式？本文将从三个方面改进该实验：一是将电解装置变小，改装成小型装置;二是为了减小气体体积的误差，尝试改变电极材料;三是改变电源的方式。

基于此，试图探索一套有趣的小型电解水装置供同仁们参考。

2 微型化电解水实验设计2.1 实验创新点及原理2.1.1 电解水装置制作过程：（1）将两个废弃的青霉素小瓶（25mL，如图1a所示），上面的瓶口不动，将下面的瓶底用砂轮磨通后（如图1b所示），洗净，备用。

（2）选用两个相同规格的铂金钛网（15mm×40mm）做电极材料（淘宝购买），将导线绑在大头针上，用大头针将导线穿引过小瓶上的胶塞，然后将导线与电极材料相连，拉动导线另一头，使电极材料紧挨瓶塞。

（3）用橡皮筋将两个青霉素小瓶的瓶身绑在一起，两电极之间的距离约为3cm，并将一个小木条夹在两个小瓶中间，准备制作气体体积刻度。

电解水的实验教案一、教学目标1，由已有知识让学生掌握水的化学性质、电解水的实验原理和基本的实验操作。

2，让学生了解电解水的实验操作过程和现象，并学会分析实验结果。

3，让学生加强理解水的组成部分及其比例，氢气和氧气的性质。

二、导入新课（提问）大家都知道刚洗过手不能触碰电源，为什么？（因为手上有水，容易导致触电，说明水是可以导电的。

）大家都知道水是无色无味的，这是它的什么性质？还有什么其他的物理性质？（物理性质，还有水为液体，水的密度等）那么水的组成是什么？下面我们用实验来验证一下。

（由氢元素和氧元素组成。

注意是元素。

）三、任务描述1，用电解法证明水中含有氢元素和氧元素；2，电解产生的氢气和氧气的比例是2：1。

四、重点和难点重点：由电解水的实验推测水的组成。

实验一定要精确，才能正确判断出水的组成部分和比例。

难点：电解水的具体实验过程。

实验过程中要注意的细节问题，安全问题和具体步骤。

五、实验设计实验仪器：电池、导线、火柴、木条、水槽、试管。

实验试剂：蒸馏水、1:4稀硫酸。

实验原理：1，水在通电情况下会发生水解，电解阴极产物为氢气，阳极产物为氧气，其体积比为2：1，以此可以确定水的组成成分。

2，纯水导电能力不强，电解速度慢，因此为改善这个问题，加快电解速度，可加入适量稀硫酸等电解质来增强水的导电能力。

实验步骤：（可以叫两名同学上来协助实验，利于观察实验过程和结果）按照装置图搭建，并检查装置的气密性。

然后通电，让同学观察与正负极相连的试管中气体的量。

提问同学来描述他观察到的现象。

（通电后电极周围产生大量气泡，两个试管中都有气泡产生，并看到水面下降，与电源负极相连的阴极产生气体体积大约为与电源正极相连的阳极产生气体体积的两倍。

）验证气体：用带有火星的木条检验氧气，若复燃则证明为氧气；用点燃的火柴去点燃氢气，看到淡蓝色火焰，并有水滴产生，则证明为氢气。

（提问学生，可以使他们回顾氧气和氢气燃烧的性质。

）注意要点：被电解的水溶液必须充满试管，如果有空气存在，易发生危险。