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化学反应原理实验改进概述

一、溶液中加入固体食盐

实验中,随着食盐浓度的增加,铜片上的气泡逐渐增多。此时测定电流,发现电流也逐渐增大。通过硫酸溶液中加入氯化钠,极大地提高了实验的直观性。实验结果表明,在铜、锌———稀硫酸原电池中试验中加入氯化钠固体,在不改变实验原理的基础上,现象更加明显直观,提高了教学效果。

二、利用水电解器做燃料电池实验

课本上燃料电池实验利用的原理是电解水后,碳棒上附有氧气和氢气,通过电极相连与硫酸钠溶液构成燃料电池。但是实验过程中,很难做到二极管发光,连接电流计,显示有微弱电流,但是现象不明显。利用水电解器做氢氧燃料电池实验则可以大大提高实验效果。如图1是水电解器,把电解装置倒放如图2,乳胶管连接的球形漏斗翻转。实验时,通过球形漏斗向装置中注入1mol/L的硫酸钠溶液,通过调节球形漏斗高度,使得滴定管充满液体,塞上电极塞,确保两极附近没有空气。6V直流电源电压电解约3分钟,此时可以观察到产生气体体积比为2∶1。撤去电源,在两极连接二极管,可以看到二极管发光。连接电压表测得稳定的电压。改用电流表,可以准确地指示氢气一极是负极,氧气一极是正极。电池运行一段时间后可以观察液注下降。为了便于观察液面下降,可以在硫酸钠溶液中滴加几滴红墨水,或者改用电解滴加酚酞的氢氧化钠溶液。该实验装置具有如下优点:(1)实验现象明显,这是因为水电解器的电极是铂丝能催化氢气与氧气的反应,同时水电解器中的氢气与氧气纯度高,压力大,所以无论是电压还是电流明显比用碳棒时高的多。所以试验中不仅可以观测到二极管发光,测定到较稳定的电压、电流。(2)可以观测到随着电池的工作氢气氧气量不断在减少。(3)通过测定电压可以明确氢气一极是负极,氧气一极是正极。

三、饮料瓶改作灭火器装置

一般用如图3装置作为简易灭火器装置,该仪器简单,一般实验室都具有条件演示。实验时只要把锥形瓶倒放,使得氯化铝和碳酸氢钠溶液混合反应,随即产生大量的二氧化碳。但是实际运用过程中,如果试剂浓度大反应快,产生的气体压强过大,可能出现橡皮塞冲出或橡皮管脱落的危险;如果药品少,反应慢,产生的气体少,喷射效果不明显,实验效果差。改用如图4装置(使用时,撕下标签便于观察),利用尖叫牌饮料瓶的瓶口开启方便的独特设计,把碳酸氢钠溶液装在“尖叫”饮料瓶中,把装有硫酸铝溶液小试管用线吊在饮料瓶中,拧好瓶盖。使用时,饮料瓶倒置,摇匀,掀开饮水盖,大量均匀的泡沫喷射而出,造成极大的视觉效果。利用饮料瓶做灭火器实验,由于是塑料瓶,耐压,所以安全性得到很大提高。同时操作方便,商业经济论文效果明显,更具有视觉冲击力。

作者:李伟 单位:江苏省锡山高级中学


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