水的電解的學(xué)習(xí)教案

水的電解的學(xué)習(xí)教案第1頁/共23頁實(shí)驗(yàn)回顧實(shí)驗(yàn)四測(cè)硫酸銅晶體的含水量1、加熱方式的選擇（酒精燈還是煤氣燈）？為什么？2、我們?cè)诩訜嶂迫o水硫酸銅的過程中，需不需要用玻璃棒進(jìn)行攪拌？為什么？3、我們?cè)诩訜嶂迫o水硫酸銅的過程中，坩堝蓋是否要蓋，還是不蓋，還是有其他選擇？第2頁/共23頁實(shí)驗(yàn)回顧4、我們?cè)跍y(cè)定硫酸銅晶體含水量的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)該先研磨還是先稱量？另外我們?cè)谘心ミ^程中是否會(huì)失去結(jié)晶水，如何設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證。5、我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程觀察到了兩個(gè)與正常反應(yīng)不同的顏色，其中一個(gè)是黑色，另一個(gè)是綠色，分析可能是什么，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。第3頁/共23頁實(shí)驗(yàn)回顧實(shí)驗(yàn)二氫氣的制備和性質(zhì)1、再設(shè)計(jì)一種新的簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器。設(shè)計(jì)原則是什么，采用什么材質(zhì)，怎樣操作，優(yōu)缺點(diǎn)有哪些等等。第4頁/共23頁實(shí)驗(yàn)回顧中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究分類（1）系統(tǒng)性研究—實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、要素、分類、特點(diǎn)、要求、條件及評(píng)價(jià)方法能宏觀方面的研究。（2）認(rèn)知性研究—實(shí)驗(yàn)科學(xué)原理的研究。化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的研究；裝置及儀器原理的研究；實(shí)驗(yàn)操作原理的研究；實(shí)驗(yàn)安全原理的研究。（3）技術(shù)性研究。（4）應(yīng)用性研究。（5）發(fā)展性研究。（6）化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究。（7）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究。第5頁/共23頁實(shí)驗(yàn)回顧實(shí)驗(yàn)二氫氣的制備和性質(zhì)2、在氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)中，你會(huì)提醒學(xué)生注意哪些關(guān)鍵現(xiàn)象？全面分析并總結(jié)第6頁/共23頁實(shí)驗(yàn)五水的電解第7頁/共23頁實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)將幫助師范生熟悉使用霍夫曼電解器（右圖）完成電解水的實(shí)驗(yàn)；通過檢驗(yàn)電解產(chǎn)生氣體可以得知水是由氫元素和氧元素所構(gòu)成的，同時(shí)通過氫氣與氧氣的體積比約為2﹕1，可得出水中氫與氧的個(gè)數(shù)比2﹕1，從而可以確定水的分子式。水電解器頂端帶有活塞的玻管電極第8頁/共23頁實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用電解法證明水中含有氫元素和氧元素；電解產(chǎn)生的氫氣和氧氣的體積比為2∶1，從而確定水的組成。第9頁/共23頁實(shí)驗(yàn)原理水在通電情況下會(huì)發(fā)生電解，電解的陰極產(chǎn)物為氫氣、陽極產(chǎn)物為氧氣，其體積比為2∶1，從而確定水的組成。由于純水導(dǎo)電能力太弱，電解速度太慢，不適合演示。為解決這個(gè)問題，通常可以加入硫酸等，增大水的導(dǎo)電能力。第10頁/共23頁實(shí)驗(yàn)步驟按上圖裝配好霍夫曼電解器，并檢查裝置的氣密性；配制1.5%的硫酸溶液100ml。將稀硫酸裝入電解器，并不能留有氣泡；接通電源，計(jì)時(shí)、記錄陰極和陽極氣體的體積；分別檢驗(yàn)陰極和陽極的氣體。第11頁/共23頁電解水的簡(jiǎn)易裝置第12頁/共23頁結(jié)論通直流電第13頁/共23頁思考為了避免電極被氧化，以選用鉑或金做電極為理想。生成的氫氣與氧氣在水中的溶解度不同。氫氣難溶于水（標(biāo)況下，1體積水溶解0.02體積氫氣），而氧氣不易溶于水（標(biāo)況下，1體積水溶解0.03體積氧氣），氧氣比氫氣溶解度略大。生成的氧氣有少量溶解于水中，使實(shí)際收集的體積比理論上應(yīng)得到的要少，而氫氣損失極少。為了減少此類誤差，可先行電解一段時(shí)間，待溶液中溶解的氫氣、氧氣均達(dá)飽和后再開始收集；或先向電解液中通入足量的氧氣和氫氣，使其中溶解的氫氣、氧氣均達(dá)飽和后再開始收集。第14頁/共23頁思考電解液的選擇（若用20%的硫酸做電解液會(huì)產(chǎn)生哪些副反應(yīng)）；電極材料的選擇；電源的選擇?？偨Y(jié)霍夫曼電解器的優(yōu)缺點(diǎn)。第15頁/共23頁思考學(xué)習(xí)“水的組成”這一課題后，同學(xué)們已經(jīng)知道水在通電的條件下能生成氫氣和氧氣。某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)對(duì)電解水的實(shí)驗(yàn)很感興趣，很想通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論。于是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如下表：1)電解水生成氫氣和氧氣的理論體積比是多少？

2:12)如果你參加這次實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)什么問題？與理論值不符合（大于2:1)3)推測(cè)產(chǎn)生這一問題的可能原因。（友情提示：氫氣難溶于水）氧氣在水中的溶解能力比氫氣在水中的溶解能力強(qiáng)第16頁/共23頁思考你會(huì)怎樣利用電解水的實(shí)驗(yàn)來展開水的組成的教學(xué)呢？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)教案。教學(xué)過程（1）教學(xué)流程

第17頁/共23頁思考

（2）教學(xué)步驟第18頁/共23頁思考

（2）教學(xué)步驟第19頁/共23頁注意事項(xiàng)純凈的水導(dǎo)電性很弱，在做水電解實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般在水中加入少量稀硫酸或氫氧化鈉溶液，以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性。而硫酸或氫氧化鈉本身卻并沒有發(fā)生化學(xué)變化。因?yàn)槲覀兺ǔＪ褂玫氖氢c玻璃，焰色反應(yīng)的影響，是反應(yīng)產(chǎn)生的火焰呈黃色，實(shí)際氫氣燃燒火焰顏色為淡藍(lán)色。第20頁/共23頁注意事項(xiàng)