電解飽和食鹽水(實(shí)驗(yàn)6“電解”與“電泳”)

1、實(shí)驗(yàn)6“電解”與“電泳”實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏箤W(xué)生掌握電解水和電解飽和鹽水的實(shí)驗(yàn)操作技實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏箤W(xué)生掌握電解水和電解飽和鹽水的實(shí)驗(yàn)操作技能；掌握氫氧化鐵溶膠的制備及電泳實(shí)驗(yàn)成功的技術(shù)關(guān)鍵；能；掌握氫氧化鐵溶膠的制備及電泳實(shí)驗(yàn)成功的技術(shù)關(guān)鍵；初步掌握這三個(gè)實(shí)驗(yàn)的演示教學(xué)技能初步掌握這三個(gè)實(shí)驗(yàn)的演示教學(xué)技能一，電解飽和食鹽水一，電解飽和食鹽水教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo): :通過(guò)分析電解食鹽水過(guò)程中的電極反應(yīng)和總通過(guò)分析電解食鹽水過(guò)程中的電極反應(yīng)和總反應(yīng)，加深對(duì)電解的原理及其應(yīng)用價(jià)值的認(rèn)識(shí)；反應(yīng)，加深對(duì)電解的原理及其應(yīng)用價(jià)值的認(rèn)識(shí)；通過(guò)電解食鹽水等實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察，分析，歸通過(guò)電解食鹽水等實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察，分

2、析，歸納和利用化學(xué)原理解決實(shí)際問(wèn)題的能力；納和利用化學(xué)原理解決實(shí)際問(wèn)題的能力；。電解的本質(zhì)：電解的本質(zhì)： 陰，陽(yáng)離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)陰，陽(yáng)離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)電解對(duì)象：電解對(duì)象： 電解質(zhì)電解質(zhì)水溶液中或在熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锼芤褐谢蛟谌刍癄顟B(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔镫娊鈼l件：電解條件： 有自由移動(dòng)的離子有自由移動(dòng)的離子陰，陽(yáng)離子的來(lái)源：陰，陽(yáng)離子的來(lái)源： 電解質(zhì)在水溶液中電離出來(lái)的電解質(zhì)在水溶液中電離出來(lái)的電離：電離： 電解質(zhì)在溶于水或受熱熔化時(shí)離解成自由移動(dòng)的離子的過(guò)程電解質(zhì)在溶于水或受熱熔化時(shí)離解成自由移動(dòng)的離子的過(guò)程電解池電解池陽(yáng)極（陽(yáng)極（c）：氧化反應(yīng)）：氧化反應(yīng)陰極（陰極（d）：）

3、： 還原反應(yīng)還原反應(yīng)電流：電流：acdb電子流：電子流：cabdCl- ， OH-正正陽(yáng)陽(yáng)陰陰H+ ， Na+ 負(fù)負(fù)Na+, H+ , OH-, Cl- NaCI= Na+ + Cl-H2O H+ + OH-2 Cl- -2e=Cl24 OH- -4e=O2+2H2O放電能力放電能力Cl- OH-2 H+ +2e= H2Na+e=Na得電能力得電能力 H+ Na+2NaCI+2H2O2NaOH+ H2(g)+Cl2 (g)堿性堿性實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置預(yù)期試驗(yàn)結(jié)果預(yù)期試驗(yàn)結(jié)果陽(yáng)極出氯氣使?jié)駶?rùn)淀粉碘化鉀變色陽(yáng)極出氯氣使?jié)駶?rùn)淀粉碘化鉀變色食鹽水溶液逐漸變紅色食鹽水溶液逐漸變紅色陰極，陽(yáng)極均起氣泡陰極，陽(yáng)

4、極均起氣泡可以聽(tīng)到尖銳的爆鳴聲可以聽(tīng)到尖銳的爆鳴聲用大拇指堵住用大拇指堵住2試管口移近火焰試管口移近火焰會(huì)會(huì)看到看到 氣體氣體燃燒燃燒,火焰為淡藍(lán)色火焰為淡藍(lán)色并帶有并帶有”噗噗”的一聲的一聲.以硫酸溶液為電解液，通電時(shí)，溶液中離子和離子都移向陽(yáng)以硫酸溶液為電解液，通電時(shí)，溶液中離子和離子都移向陽(yáng)極，由于離子的點(diǎn)位較高，因而離子先放電在陽(yáng)極上析出極，由于離子的點(diǎn)位較高，因而離子先放電在陽(yáng)極上析出氧氣。氧氣。故電解化學(xué)方程式應(yīng)寫(xiě)成，故電解化學(xué)方程式應(yīng)寫(xiě)成，電解水就是通電使水分解成氫氣與氧氣的實(shí)驗(yàn)，為了增電解水就是通電使水分解成氫氣與氧氣的實(shí)驗(yàn)，為了增加水的導(dǎo)電性一般使用硫酸溶液加水的導(dǎo)電性一般使

5、用硫酸溶液 。22222H OHO電解二，電解水霍夫曼電霍夫曼電解器實(shí)驗(yàn)解器實(shí)驗(yàn)裝置裝置可看到火柴復(fù)燃可看到火柴復(fù)燃 結(jié)論結(jié)論:可以證明是氧氣可以證明是氧氣1 1檢查水電解器各部件，要求玻璃活塞不漏氣，裝電極的檢查水電解器各部件，要求玻璃活塞不漏氣，裝電極的橡皮塞不漏液。橡皮塞不漏液。2 2打開(kāi)活塞，從球形漏斗中加入用蒸餾水配制的打開(kāi)活塞，從球形漏斗中加入用蒸餾水配制的15%15%硫酸，硫酸，使整個(gè)管子充滿溶液沒(méi)有氣泡，關(guān)閉活塞。使整個(gè)管子充滿溶液沒(méi)有氣泡，關(guān)閉活塞。3 3接上接上121218V18V直流電源，兩根電極上就有氣泡產(chǎn)生。直流電源，兩根電極上就有氣泡產(chǎn)生。2 23min3min后停

6、止通電，陰極生成氣體的體積大約是陽(yáng)極生成氣體體后停止通電，陰極生成氣體的體積大約是陽(yáng)極生成氣體體積的兩倍。積的兩倍。成敗關(guān)鍵成敗關(guān)鍵1 1電解液的選用，與電極材料必須適應(yīng)。電解液的選用，與電極材料必須適應(yīng)。2 2電極材料的選擇。電極材料的選擇。注意事項(xiàng)1 1電解液的濃度不可太稀，用硫酸或氫氧化鈉其溶液濃度均要達(dá)電解液的濃度不可太稀，用硫酸或氫氧化鈉其溶液濃度均要達(dá)10%10%以上。以上。2 2無(wú)論用酸用堿，若使用霍夫曼電解器時(shí)下面兩只膠塞必須塞牢，千萬(wàn)不無(wú)論用酸用堿，若使用霍夫曼電解器時(shí)下面兩只膠塞必須塞牢，千萬(wàn)不能半途滑脫。能半途滑脫。3 3電壓盡量高些，可以縮短演示時(shí)間，有直流電源的應(yīng)設(shè)在

7、電壓盡量高些，可以縮短演示時(shí)間，有直流電源的應(yīng)設(shè)在12V12V24V24V，若，若用干電池也要用四節(jié)串聯(lián)為用干電池也要用四節(jié)串聯(lián)為6V6V。產(chǎn)氣體積比和理論上的產(chǎn)氣體積比和理論上的2 2：1 1不一致，主要由于以下幾方面不一致，主要由于以下幾方面原因。原因。(1)(1)兩氣體溶解度在兩氣體溶解度在2020時(shí)不同，時(shí)不同，2020 latmlatm 氧氣可溶氧氣可溶31mL/L31mL/L；氫氣可溶氫氣可溶18.2mL/L18.2mL/L。(2)(2)電極材料不準(zhǔn)，與氧發(fā)生了一定反應(yīng)。電極材料不準(zhǔn)，與氧發(fā)生了一定反應(yīng)。(3)(3)電極上的其它副反應(yīng)。電極上的其它副反應(yīng)。三，膠體的制備及電泳實(shí)驗(yàn)?zāi)z

8、體，又稱膠狀分散體，是一種均一、較穩(wěn)定的混合物，屬于膠體，又稱膠狀分散體，是一種均一、較穩(wěn)定的混合物，屬于介穩(wěn)體系。分散微粒在介穩(wěn)體系。分散微粒在1100納米之間。常見(jiàn)如氫氧化鐵膠體，納米之間。常見(jiàn)如氫氧化鐵膠體，豆?jié){，有色玻璃，空氣（霧）。豆?jié){，有色玻璃，空氣（霧）。1、丁達(dá)爾效應(yīng)：、丁達(dá)爾效應(yīng)： 當(dāng)一束光線通過(guò)膠體時(shí)，從側(cè)面看到一條光亮的當(dāng)一束光線通過(guò)膠體時(shí)，從側(cè)面看到一條光亮的“通路通路”。2、布朗運(yùn)動(dòng)：、布朗運(yùn)動(dòng)： 膠體中膠粒在作不停的、無(wú)秩序的運(yùn)動(dòng)，屬于微粒熱運(yùn)動(dòng)的膠體中膠粒在作不停的、無(wú)秩序的運(yùn)動(dòng)，屬于微粒熱運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象并非膠體獨(dú)有。現(xiàn)象，這種現(xiàn)象并非膠體獨(dú)有。3、電泳現(xiàn)象

9、：、電泳現(xiàn)象： 膠粒在外加直流電場(chǎng)的作用下，膠體粒子在分散劑里膠粒在外加直流電場(chǎng)的作用下，膠體粒子在分散劑里向陰極或陽(yáng)極作定向移動(dòng)，此現(xiàn)象表明膠粒帶電荷。向陰極或陽(yáng)極作定向移動(dòng)，此現(xiàn)象表明膠粒帶電荷。4、膠體的聚沉：、膠體的聚沉： 膠粒在一定條件下相互結(jié)合成大顆粒而沉淀的膠粒在一定條件下相互結(jié)合成大顆粒而沉淀的過(guò)程過(guò)程實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 1水解法制備水解法制備Fe(OH)3溶膠：在溶膠：在250ml燒杯中燒杯中加入加入50ml蒸餾水，加熱至沸，慢慢地滴蒸餾水，加熱至沸，慢慢地滴入入1mol/LFeCl3溶液，溶液，并不斷攪拌并不斷攪拌，至得到，至得到紅棕色紅棕色的的Fe(OH)3溶膠。溶膠。（一

10、）（一）Fe(OH)3溶膠的溶膠的制備制備（二）電泳（二）電泳加入加入2g尿素，攪拌，加進(jìn)尿素，攪拌，加進(jìn)U形管，至兩臂各留下形管，至兩臂各留下4cm，再小心滴入再小心滴入0.01mol/L硝酸硝酸溶液，至兩臂剩下溶液，至兩臂剩下1cm，插，插入電極。入電極。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1. 膠體制備時(shí)，取膠體制備時(shí)，取150ml 水水，1mol/LFeCl3慢慢滴加并慢慢滴加并不停攪拌，加完后再沸騰不停攪拌，加完后再沸騰5min即可。即可。2. 剛制備的膠體冷卻時(shí)，反應(yīng)要逆向進(jìn)行，故必須滲剛制備的膠體冷卻時(shí)，反應(yīng)要逆向進(jìn)行，故必須滲析。在燒杯內(nèi)加蒸餾水大約析。在燒杯內(nèi)加蒸餾水大約300ml，保

11、持溫度在，保持溫度在6070 C進(jìn)行熱進(jìn)行熱滲析。滲析。3. 電泳管加入膠體液后不要有氣泡，若有氣泡要擠壓電泳管加入膠體液后不要有氣泡，若有氣泡要擠壓乳膠管使之被趕走。電泳管在加膠體液之前要用蒸餾乳膠管使之被趕走。電泳管在加膠體液之前要用蒸餾水洗幾次，再用輔助液或膠體液潤(rùn)洗一次，保證電泳水洗幾次，再用輔助液或膠體液潤(rùn)洗一次，保證電泳管潔凈無(wú)其它雜質(zhì)。加入的膠體液稍高于兩側(cè)的活塞，管潔凈無(wú)其它雜質(zhì)。加入的膠體液稍高于兩側(cè)的活塞，關(guān)閉活塞，將活塞上方多余的膠體液設(shè)法倒掉，再放關(guān)閉活塞，將活塞上方多余的膠體液設(shè)法倒掉，再放入輔助液，插入鉑電極。入輔助液，插入鉑電極。4 4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將電泳管內(nèi)膠體液倒掉，用蒸餾水多洗幾實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將電泳管內(nèi)膠體液倒掉，用蒸餾水多洗幾次，然后倒放在鐵架臺(tái)上。次，然后倒放在鐵架臺(tái)上。5. 5. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，隨著時(shí)間的推移，兩電極周?chē)鷷?huì)有許多實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，隨著時(shí)間的推移，兩電極周?chē)鷷?huì)有許多小氣泡產(chǎn)生，導(dǎo)致電路不暢通，帶來(lái)