自制精密水电解器，本文主要内容关键词为：精密论文,水电论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
现行初中化学九年义务标准实验教科书（上教版）上册第48页电解水的实验装置采用的是霍夫曼水电解器，该套仪器价格昂贵，且电解速度太慢，实验时间太长，影响教学进度，不便于推广使用。而人教版第44页采用的是简易水电解器，该套装置虽然所需仪器简单，但做实验时有许多不便之处：由于做实验时用的电解液是稀硫酸或氢氧化钠溶液，向试管中加入电解液时需戴胶皮手套，电解完毕把试管从溶液中取出时也要戴胶皮手套，因而操作很不方便，且由于试管上没有刻度，产生的氢气与氧气的体积比只能通过目测判断，实验不够准确。为此，我在教学实践中尝试用注射器制作了一套简易水电解器，取得了很好的实验效果，现介绍如下。
一、实验器材
20mL一次性塑料注射器2支、红黑导线各1根、直流电源(3～24V)、2颗光亮的铁钉、250mL烧杯、酒精灯、火柴、10%的NaOH溶液。
二、制作方法
1.在2支注射器的注射孔附近分别挖2个圆孔，在2个注射孔中分别插入直径与其相近的铁钉作为电极，在铁钉上系导线，并把导线从挖出的圆孔中引出，要点是铁钉可在注射孔内上下移动，如图1所示。
2.把注射器插入盛有水的烧杯中即可进行实验，实验装置如图2所示。
图1 装置图
图2 装置图
三、实验方法
1.把2支注射器插入盛水的烧杯中，向前推注射器的栓塞，排出注射器内的空气，此时铁钉露出注射孔；然后把栓塞慢慢向后拉，吸取液体20 mL，稍用力按压注射器，把露出注射孔的铁钉压入注射孔，以防止在注射器外产生气体逸出。
2.接通直流电源，可观察到铁钉表面产生大量气泡，反应完毕后观察2支注射器内气体的体积，结果是氢气约为20mL，氧气约为10mL。反应所需时间与电源电压关系如表1所示（10%NaOH溶液）。
3.将与电源正极相连接的注射器移离液面，迅速把注射器倒转，把1根带火星的木条从圆孔插入注射器内，可见带火星的木条复燃，证明生成了氧气。把与电源负极相连接的注射器移离液面（注射器朝下），圆孔对着点燃的酒精灯，可听到爆鸣声，圆孔处可看到火焰，证明该气体能燃烧，是氢气。
四、实验方案的优点
1.实验器材易寻找，价格低廉，制作方法简单，易推广，既可作为演示实验，又可作为分组实验。
2.实验完成时间较短(24 V电压只需2 min)，实验现象明显，通过注射器上的刻度可准确比较产生氢气与氧气的体积。
3.整个实验过程皮肤不接触电解液，安全可靠。
4.实验仪器刷洗方便，电极更换简单。
五、实验说明
1.由于电极用的是铁钉，故电解液宜用NaOH的稀溶液（如用稀硫酸），电极亦可用保险丝。
2.当检验氢气时，为了让现象更明显，可把注射器移离液面后让少量空气进入注射器内，点燃时可听到很响的爆鸣声。