电解水实验的几点体会

【摘 要】初中化学水的电解是证明水是不是由氢和氧两种元素组成的实验。溶解度的影响；电解水的介质影响；电解电压和电解液的影响；电解材料的性质影响。

【关键字】电解水；氢气；氧气；溶解度；电解电压；电解液；电解材料

化学教学离不开实验教学，课堂上，化学实验是让学生通过观察实验现象，获得实验事实等感性认识，然后经历学生的思维、整合，进行模型构建，最终上升为理性认识，所以教师在课堂上的演示实验也尤为重要。力求将实验操作得完美、成功，这离不开平时的不断积累和总结。

初中化学水的电解是证明水是不是由氢和氧两种元素组成的实验。课本里原来采用的是霍夫曼水解器，现有的教材虽已改成了倒置试管式，但都不能取得理想的实验效果，尤其是在进行电解水实验时，所得的氢气和氧气的体积明显偏离理论上的2：1，氧气的量总是小于理论值，笔者就多年的经验对影响电解水实验结果的因素有以下体会。

一、溶解度的影响

氢气和氧气在水中的溶解度不同，室温下，每升水可溶解18.2ml的氢气或31.0ml的氧气（气体的压强为1标准大气压时）。由于溶解度不同，电解水时氧气的体积，总是略小于些。实验表明，气体在管内所承受的水压越大，氢气和氧气在水里的溶解度差别就越明显，体积比偏离理论值2：1就越多，降低管内气体的压强，可以明显缩小氢气和氧气在水中溶解度的差别。

二、电解水的介质影响

电解水时的介质不同，直接影响着电解的结果。电解水时加入少量硫酸，实际上电解的不是纯水而是稀硫酸，实验结果的偏差主要是由副反应所造成的：2H2SO4=2H+2HSO4-，又由于在阳极处的H2O2，由于浓度较稀，而且在酸性溶溶里比较稳定，不易分解出氧气。这样电解所得氧气的体积就低于理论值。当在电解水时加入少量氢氧化钠溶液时，所得的氢气和氧气体积比例则符合理论值。

三、电解电压和电解液的影响

电解电压和电解液浓度对水电解所得的氢气和氧气两种气体体积也有一定的影响，当电压一定时，电解液浓度越大，电解速度越快，氢气氧气体积比就越接近2：1，当电解液浓度一定时，电压越高，电解速度越快。笔者原来用12V电源，反应很费时，影响教学进度，后用整流硅桥自制了一简易电源，电压比较高，结果几分钟就可收集近10ml的氢气，很便于点燃。

四、电解材料的性质影响

电解材料的性质是影响电解水氢气和氧气体积比的重要因素，在各种电极材料中，铂电极备受青睐，它不受氧化、氢和氧在铂电极的超电压都很小，钨、钼电极也较好，但是铂这种贵金属对于氢的溶解度很小，而溶解氧的本领却很大，这些材料一般不易找，因而在简易电解器中，多彩用其它金属材料作电极，像铁钉或粗铁丝不锈钢片等都是较好的电极材料，这些电极的阳极表面能形成难溶的保护膜，可避免电极材料在电解过程中不断被氧化，溶解，不至于使生成的氧气又被消耗掉。

鉴于上述经验，笔者将该实验的装置、材料、用品不断改时完善，实验效果得到明显改观。

参考文献：

[1]王荣桥，何英红，还化学公开课真实的面目，中学化学教学参考 2012.5