電解飽和食鹽水(實驗6“電解”與“電泳”)

1、實驗6“電解”與“電泳”實驗?zāi)康模菏箤W生掌握電解水和電解飽和鹽水的實驗操作技實驗?zāi)康模菏箤W生掌握電解水和電解飽和鹽水的實驗操作技能；掌握氫氧化鐵溶膠的制備及電泳實驗成功的技術(shù)關(guān)鍵；能；掌握氫氧化鐵溶膠的制備及電泳實驗成功的技術(shù)關(guān)鍵；初步掌握這三個實驗的演示教學技能初步掌握這三個實驗的演示教學技能一，電解飽和食鹽水一，電解飽和食鹽水教學目標教學目標: :通過分析電解食鹽水過程中的電極反應(yīng)和總通過分析電解食鹽水過程中的電極反應(yīng)和總反應(yīng)，加深對電解的原理及其應(yīng)用價值的認識；反應(yīng)，加深對電解的原理及其應(yīng)用價值的認識；通過電解食鹽水等實驗，培養(yǎng)學生的觀察，分析，歸通過電解食鹽水等實驗，培養(yǎng)學生的觀察，分

2、析，歸納和利用化學原理解決實際問題的能力；納和利用化學原理解決實際問題的能力；。電解的本質(zhì)：電解的本質(zhì)： 陰，陽離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)陰，陽離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)電解對象：電解對象： 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： 有自由移動的離子有自由移動的離子陰，陽離子的來源：陰，陽離子的來源： 電解質(zhì)在水溶液中電離出來的電解質(zhì)在水溶液中電離出來的電離：電離： 電解質(zhì)在溶于水或受熱熔化時離解成自由移動的離子的過程電解質(zhì)在溶于水或受熱熔化時離解成自由移動的離子的過程電解池電解池陽極（陽極（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-正正陽陽陰陰H+ ， Na+ 負負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)堿性堿性實驗裝置實驗裝置預(yù)期試驗結(jié)果預(yù)期試驗結(jié)果陽極出氯氣使?jié)駶櫟矸鄣饣涀兩枠O出氯氣使?jié)駶櫟矸鄣饣涀兩雏}水溶液逐漸變紅色食鹽水溶液逐漸變紅色陰極，陽極均起氣泡陰極，陽

4、極均起氣泡可以聽到尖銳的爆鳴聲可以聽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會看到看到 氣體氣體燃燒燃燒,火焰為淡藍色火焰為淡藍色并帶有并帶有”噗噗”的一聲的一聲.以硫酸溶液為電解液，通電時，溶液中離子和離子都移向陽以硫酸溶液為電解液，通電時，溶液中離子和離子都移向陽極，由于離子的點位較高，因而離子先放電在陽極上析出極，由于離子的點位較高，因而離子先放電在陽極上析出氧氣。氧氣。故電解化學方程式應(yīng)寫成，故電解化學方程式應(yīng)寫成，電解水就是通電使水分解成氫氣與氧氣的實驗，為了增電解水就是通電使水分解成氫氣與氧氣的實驗，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驗解器實驗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打開活塞，從球形漏斗中加入用蒸餾水配制的打開活塞，從球形漏斗中加入用蒸餾水配制的15%15%硫酸，硫酸，使整個管子充滿溶液沒有氣泡，關(guān)閉活塞。使整個管子充滿溶液沒有氣泡，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極生成氣體體后停止通電，陰極生成氣體的體積大約是陽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10%10%以上。以上。2 2無論用酸用堿，若使用霍夫曼電解器時下面兩只膠塞必須塞牢，千萬不無論用酸用堿，若使用霍夫曼電解器時下面兩只膠塞必須塞牢，千萬不能半途滑脫。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時不同，時不同，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，與氧發(fā)生了一定反應(yīng)。電極材料不準，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驗?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。常見如氫氧化鐵膠體，納米之間。常見如氫氧化鐵膠體，豆?jié){，有色玻璃，空氣（霧）。豆?jié){，有色玻璃，空氣（霧）。1、丁達爾效應(yīng)：、丁達爾效應(yīng)： 當一束光線通過膠體時，從側(cè)面看到一條光亮的當一束光線通過膠體時，從側(cè)面看到一條光亮的“通路通路”。2、布朗運動：、布朗運動： 膠體中膠粒在作不停的、無秩序的運動，屬于微粒熱運動的膠體中膠粒在作不停的、無秩序的運動，屬于微粒熱運動的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象并非膠體獨有?，F(xiàn)象，這種現(xiàn)象并非膠體獨有。3、電泳現(xiàn)象

9、：、電泳現(xiàn)象： 膠粒在外加直流電場的作用下，膠體粒子在分散劑里膠粒在外加直流電場的作用下，膠體粒子在分散劑里向陰極或陽極作定向移動，此現(xiàn)象表明膠粒帶電荷。向陰極或陽極作定向移動，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程過程實驗步驟實驗步驟 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，加進尿素，攪拌，加進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。實驗注意事項實驗注意事項 1. 膠體制備時，取膠體制備時，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，反應(yīng)要逆向進行，故必須滲剛制備的膠體冷卻時，反應(yīng)要逆向進行，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進行熱進行熱滲析。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洗一次，保證電泳水洗幾次，再用輔助液或膠體液潤洗一次，保證電泳管潔凈無其它雜質(zhì)。加入的膠體液稍高于兩側(cè)的活塞，管潔凈無其它雜質(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. 實驗結(jié)束后，將電泳管內(nèi)膠體液倒掉，用蒸餾水多洗幾實驗結(jié)束后，將電泳管內(nèi)膠體液倒掉，用蒸餾水多洗幾次，然后倒放在鐵架臺上。次，然后倒放在鐵架臺上。5. 5. 實驗過程中，隨著時間的推移，兩電極周圍會有許多實驗過程中，隨著時間的推移，兩電極周圍會有許多小氣泡產(chǎn)生，導(dǎo)致電路不暢通，帶來