電解系列趣味實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

關(guān)曉鵬　汪青

[摘 要] 我國化學(xué)教材中趣味性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容偏少。實(shí)驗(yàn)選題通常強(qiáng)調(diào)突出知識(shí)目標(biāo)，很少考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這一現(xiàn)狀給教育工作者提供了拓展和研究趣味實(shí)驗(yàn)的空間。

[關(guān)鍵詞] 電解 電解系列實(shí)驗(yàn) 趣味實(shí)驗(yàn)

[中圖分類號(hào)] G633.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674 6058（2015）20 0093

上海市高中階段所需要掌握的電解反應(yīng)就是電解飽和食鹽水和電解氯化銅。但是高三復(fù)習(xí)時(shí)學(xué)生仍會(huì)感到這部分內(nèi)容很抽象，復(fù)習(xí)時(shí)“炒冷飯”，學(xué)生學(xué)習(xí)興致不高，缺少“興奮點(diǎn)”。筆者在教學(xué)過程中，通過設(shè)計(jì)微型電解系列趣味實(shí)驗(yàn)，激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，收到了不錯(cuò)的效果。本文將結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐，介紹一些微型電解系列實(shí)驗(yàn)案例，以供大家參考。

一、實(shí)驗(yàn)原理

利用直流電通過鉛筆電極，通過改變?yōu)V紙上的溶液，從而產(chǎn)生不同的現(xiàn)象，以此展開實(shí)驗(yàn)探究。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)試劑

飽和食鹽水、酚酞、碘化鉀溶液、碘化鉀淀粉試紙（或碘化鉀淀粉溶液）、新制硫酸亞鐵溶液、KSCN溶液。

2.實(shí)驗(yàn)儀器與裝置

9V直流電源、兩頭削尖的鉛筆（或鉛筆芯）、鱷魚夾導(dǎo)線、培養(yǎng)皿、濾紙。

3.實(shí)驗(yàn)方案

（1）筆與橡皮

實(shí)驗(yàn)過程：取一張用飽和NaCl溶液（加入酚酞）浸濕的濾紙放于培養(yǎng)皿，用兩頭削尖的鉛筆做電極材料，與濾紙接觸，連接電源。陰極的鉛筆沿著濾紙，可以寫出紅字。同時(shí)用陽極的鉛筆接觸紅字，可以使紅色字跡消失。

（2）一筆寫雙色字

實(shí)驗(yàn)過程：將濾紙一分為二，分別用KI溶液和碘化鉀淀粉溶液浸潤放于培養(yǎng)皿，中間留有間隔。用兩頭削尖的鉛筆做電極材料，與濾紙接觸，連接電源。連接電源正極的鉛筆，在碘化鉀溶液的濾紙上勾勒任意的圖案或者文字，呈現(xiàn)淺棕色。而將兩只鉛筆同時(shí)移到碘化鉀淀粉溶液的濾紙上（或淀粉碘化鉀試紙），所勾勒出的圖案或文字，為藍(lán)色。

（3）一筆兩個(gè)同心圓

實(shí)驗(yàn)過程：取一張用飽和NaCl溶液（少量的KI）浸濕的濾紙放于培養(yǎng)皿，用兩頭削尖的鉛筆做電極材料，與濾紙接觸，連接電源。連接正極的鉛筆放于濾紙的中央，一段時(shí)間后出現(xiàn)雙色同心圓，內(nèi)圓為白色，外圓為棕色。

三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和創(chuàng)新之處

1.實(shí)驗(yàn)用9V電池，相比傳統(tǒng)學(xué)生電源，安全可靠。

2.將電解實(shí)驗(yàn)趣味化，裝置簡(jiǎn)單，操作易行。

3.通過系列實(shí)驗(yàn)，直觀地表現(xiàn)電解時(shí)溶液中陰陽離子的放電順序。

四、注意事項(xiàng)和相關(guān)說明

1.由于整個(gè)裝置是敞開式的，雖然微型，電解飽和食鹽水時(shí)也會(huì)有少量的氯氣放出，所以操作時(shí)間不宜過長。實(shí)驗(yàn)三中的雙色同心圓需要一點(diǎn)時(shí)間，要耐心。

2.實(shí)驗(yàn)還可以有更多的拓展，比如混合溶液的電解：氯化鈉與溴化鈉混合溶液的電解、溴化鈉與碘化鉀溶液的電解、亞鐵離子與碘離子溶液的電解，不同的現(xiàn)象能更好地讓學(xué)生知道氧化還原反應(yīng)的先后順序，還原性強(qiáng)的離子先發(fā)生氧化反應(yīng)，由此可以更具體地比較幾種重要的離子的還原性強(qiáng)弱關(guān)系。

（責(zé)任編輯 羅 艷）