时间：2022-10-24 11:01:23
摘要：电解饱和食盐水一直都是中学化学教学中重中之重的内容，无论是日常课堂教学还是升学考试教育，都必须引起师生们足够的重视，笔者结合自身的教学经验，对电解饱和食盐水的试验进行探讨.
关键词：电解饱和食盐水；试验；中学化学
一、试验指导
1.电解原理
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解.
2.电解质溶液的导电性
我们知道，金属导电时，是金属内部的自由电子发生了定向移动.那么在电解质溶液中，导电的机理是什么？回忆初中学习过的霍夫曼水电解器的工作原理.
电解水时，我们发现在与电源的“＋”相连的碳棒上，产生了氧气.在与电源“－”相连是碳棒上，产生了氢气.
说明电解质溶液的导电需要依赖于溶液中，电离出来的自由移动的阴阳离子.
分析:电解质溶液导电一定利用了溶液中的阴阳离子，而溶液中的阴阳离子在外加电场的作用下，阴阳离子一定产生了定向的移动.
外接电源的“＋”极，发生氧化反应，将此极定义为阳极.
外接电源的“－”极，发生还原反应，将此极定义为阴极.则在电解水时阴阳两极的反应为：
阳极：4OH--4e=2H2O ＋ O2
阴极：4H++4e=2H2
总反应：2H2O=2H2 ＋ O2
3.阴阳离子在阴阳两极反应的规律
阳离子在阴极上得电子发生还原反应；阴离子在阳极上失电子发生氧化反应.
4.实验
图1在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极,如图1.同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近.接通直流电源后，注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化.
从实验可以看到，在U型管的两个极上都有气体放出.阳极放出的气体有刺激性气味，并且能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，说明放出的是Cl2;阴极放出的气体是H2，同时发现阴极附近溶液变红，这说明溶液里有碱性物质生成.
为什么会出现这些实验现象呢?
这是因为NaCI是强电解质，在溶液里完全电离，水是弱电解质，也微弱电离，因此在溶液中存在着Na+、H+、Cl-、OH-四种离子.当接通直流电源后，带负电的OH-和Cl-向阳极移动，带正电的Na+和H+向阴极移动.在这样的电解条件下，Cl-比OH-容易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝.
阳极反应:2Cl-－2e=Cl2 (氧化反应)
H+比Na+容易得到电子，因而H+不断地从阴极获得电子被还原为氢原子，并结合成氢分子从阴极放出.
阴极反应:2H++2e＝H2 (还原反应)
在上述反应中，H+是由水的电离生成的，由于H+在阴极上不断得到电子而生成H2放出，破坏了附近的水的电离平衡，水分子继续电离出H+和OH-, H+又不断得到电子变成H2，结果在阴极区溶液里OH-的浓度相对地增大，使酚酞试液变红.因此，电解饱和食盐水的总反应可以表示为:
2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2
工业上利用这一反应原理，制取烧碱、氯气和氢气.
在上面的电解饱和食盐水的实验中，电解产物之间能够发生化学反应，如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO, H2和Cl2混合遇火能发生爆炸.在工业生产中，要避免这几种产物混合，常使反应在特殊的电解槽中进行.
二、教学目标和方法
1.认知目标
（1）了解电解反应的原理
（2）掌握电解反应中的离子反应
2.情感目标
（1） 培养学生科学方法和探索勇气.
（2） 理解辩证唯物主义思想.
3.教学方法
实验――讨论法
三、实验用品
小烧杯（或U形管）、玻璃棒、铁架台、碳棒、粗铁钉、导线、直流电源.饱和食盐水、淀粉碘化钾试纸、酚酞试液、蒸馏水.
四、实验步骤
步骤1：外接电源的“＋”极，与碳棒相连；外接电源的“－”极，与粗铁钉相连.向饱和食盐水中，滴加酚酞试液，通过知识的准备和推理，以及实验现象的观察，检验阴阳极的产物.
步骤2：外接电源的“＋”极，与粗铁钉相连；外接电源的“－”极，与碳棒相连.向饱和食盐水中，滴加酚酞试液，通过知识的准备和推理，以及实验现象的观察，检验阴阳极的产物.
五、思考与归纳
1.分析步骤1和步骤2结果不同的原因.
2.归纳电解过程中，电极参与反应；电解质离子参与反应出现的不同状况.
［乌鲁木齐兵团二中(830092)］