改进实验装置提升课堂效率

赵彦青

摘 要：有幸观摩了2016年山东省化学德育优质课评选，对青岛选手崔琳老师的一节课印象颇深，整节课设计如同一部史记电影，以水分子为主角，阐述了水分子的一生，从序言、前世、今生到后记，贯穿《水分子的变化》一节内容，充分展示了元素守恒、物质不灭的主题。设计新颖，形式多样，令与会老师耳目一新。但美中不足的是，在水电解的学生实验中，由于学生操作不熟练，实验时间过长，实验结果不理想，致使课堂略显拖沓。

关键词：创新；电解；实验

水的电解实验是现行中学化学课本中一个重要的启蒙实验。通过水的电解实验及对实验现象的观察、分析和讨论，说明水是由氢、氧两种元素组成的。做好该实验，有利于培养学生学习化学的兴趣，有利于学生认识构成物质的微粒（原子、分子）之间的关系，有利于学生理解化学反应的实质和质量守恒定律，因此，做好此實验就显得十分重要了。而实验室电解水的常用装置是“霍夫曼电解器”，用它电解水所得的氢气和氧气的体积比为2∶1，用以证明水的组成是较理想的。笔者调查得知，各地区的实验器材配备不尽相同，但气体的收集及验证操作方式几乎相同。如下图的三种水电解器，电解时间长，产生的气体少，而且都需要用手指将玻璃球水平向一侧挤压，气体排出的同时进行检验。对于刚刚接触化学、刚刚学会几个基本实验操作的学生来说，这一操作很难完美配合，往往还没来得及检验，气体已经逸出，实验失败。由于时间关系，教师不可能让学生重复实验，致使很多实验失败的学生懊恼不已。

基于以上装置的缺点，笔者结合自身教学经验，在学校化学组老师们的帮助下，将原有实验器材进行改进，以保证学生简便收集气体，安全简便地进行检验，以充分体现新课标的要求。现介绍其装配及使用的改进方法。

改进方法：

1.配制电解液：配制10%的氢氧化钠溶液或1∶4的稀硫酸。

2.选择合适电源：经测定，用12 V至24 V电压，20至30秒即可产生20 mL氢气，且体积比刚好为2∶1。利用废旧电车的一节锂电池，电解速度比学生电源快得多。

3.取下玻璃管两端的橡胶导管及玻璃尖嘴，分别安装上乳胶头。

使用方法：

闭合电路，当产生气体较快的试管液面到达10 mL时即断开电路，用注射器针头插入胶头内吸取气体进行检验，尽可能多地抽取气体，尽量不要把水吸入针筒。

负极气体的检验：将抽取气体后的针头直接放在酒精灯火焰上，缓慢推动注射器活塞，当针头出现火焰时立即离开酒精灯继续推动注射器活塞观察现象。这时，淡蓝色的火焰清晰可见，在火焰的上方罩上干燥冷的烧杯，烧杯内壁出现水雾。

正极产生气体检验：将抽取气体后的针头朝上，把带火星的木条放在针头正上方，缓慢推动注射器活塞，观察到带火星的木条复燃。

实验效果：改进后实验效果明显，气体收集、检验都很方便，结果都非常准确，实验很安全，实验成功率极大。这样既提高了学生的学习兴趣，又培养了学生的实验技能和创新能力。

化学实验是化学的基础。初中化学老师带领学生进行化学实验课程教育，既可以提高学生深刻领会化学知识的能力，又可以强化学生的逻辑思考能力。为了达到这个目的，初中化学老师不能局限于化学课堂，要努力改进化学实验，力争做到实验时间短，操作简便，现象明显，让化学课堂锦上添花。

参考文献：

任有良，张国春，陈助国.一种简易水电解器[J].化学教学，2014（6）.