电解系列趣味实验设计论文

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电解系列趣味实验设计论文

一、实验原理

利用直流电通过铅笔电极,通过改变滤纸上的溶液,从而产生不同的现象,进行氧化还原反应的探究。

二、实验设计

1.实验试剂

饱和食盐水、酚酞、碘化钾溶液、碘化钾淀粉试纸(或碘化钾淀粉溶液)、新制硫酸亚铁溶液、KSCN溶液。

2.实验仪器与装置

9V直流电源、两头削减的铅笔(或铅笔芯)、鳄鱼夹导线、培养皿、滤纸

3.实验方案

(1)笔与橡皮

实验过程:取一张用饱和NaCl溶液(加入酚酞)浸湿的滤纸放于培养皿,用两头削尖的铅笔做电极材料,与滤纸接触,连接电源。阴极的铅笔沿着滤纸,可以写出红字。同时用阳极的铅笔接触红字,可以使红色字迹消失。

(2)一笔写双色字

实验过程:将滤纸一分为二,分别用KI溶液和碘化钾淀粉溶液浸润放于培养皿,中间留有间隔。用两头削尖的铅笔做电极材料,与滤纸接触,连接电源。连接电源正极的铅笔,在碘化钾溶液的滤纸上勾勒任意的图案或者文字,呈现浅棕色。而将两只铅笔同时移到碘化钾淀粉溶液的滤纸上(或淀粉碘化钾试纸),所勾勒出的图案或文字,为蓝色。

(3)电笔密信

实验过程:取一张用新制的FeSO4溶液浸湿的滤纸放于培养皿,用两头削尖的铅笔做电极材料,与滤纸接触,连接电源。用连接电源正极的铅笔书写不清楚的字或符号。然后在字上滴入KSCN溶液,立刻显现血红色的字。

(4)一笔两个同心圆

实验过程:取一张用饱和NaCl溶液(少量的KI)浸湿的滤纸放于培养皿,用两头削尖的铅笔做电极材料,与滤纸接触,连接电源。连接正极的铅笔放于滤纸的中央,一段时间后出现双色同心圆,内圆为白色,外圆为棕色。

三、实验改进和创新之处

1.实验用9V电池,相比传统学生电源,安全可靠。

2.电解实验的趣味化,装置简单。

3.通过系列实验,直观的了解电解时溶液中阴阳离子的放电顺序。

四、注意事项和相关说明

(1)由于整个装置还是敞开式的,虽然微型,电解饱和食盐水时但也会有少量的氯气放出,操作时间不宜过长。实验(4)中的双色同心圆需要一点时间,要耐心。

(2)在写字过程中,由于铅笔本身可以写出黑色字迹,因此在写秘信手上要轻,否则也会有铅笔本身的印记。HB铅笔相比2B铅笔痕迹更浅。

(3)本实验还可以有更多的拓展,比如混合溶液的电解。氯化钠与溴化钠混合溶液电解、溴化钠与碘化钾溶液电解、亚铁离子与碘离子溶液的电解,不同的现象能更好的让学生知道氧化还原反应的先后顺序,还原性强的离子先发生氧化反应,由此可以更具体的比较几种比较重要的离子的还原性强弱关系。

作者:关晓鹏 汪青 单位:上海市北郊高级中学 华东师范大学化学系