电解氯化铜溶液的微型改进实验

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1、电解氯化铜溶液的微型改进实验电解原理上承原电池原理及其应用，下启电解饱和食盐水、电镀、 铜的电解精炼、电冶金和外加电流的阴极保护法防止金属腐蚀等电解 原理的具体应用。所以电解原理是电化学的重要基础理论，在工业生 产中有着重要应用。苏教版化学必修2P42图2-14电解氯化铜溶 液的实验装置与苏教版化学反应原理P19图1-21电解氯化铜溶 液示意图基本相似，均为用U型管电解氯化铜溶液，见图1。但是我 们认为有几点不足：装置不轻便，药品用量多浪费大，每次至少要 20mL,不符合“绿色化学”理念;该方法要观察到明显红色的金属Cu, 就需要较长时间（约10min），由于氯气有毒，没有尾气处理装置，所 以

2、空气污染性重，影响师生身体健康；该方法所用CuCl2溶液未注 明，如果较浓可能没有明显红色的金属Cu，因为产生的CuCl与溶液 中的Cl-生成CuCI2-、CuCI32-、CuCl43-等配离子溶解在CuCl2溶液 中，生成深棕黑色的溶液。下面介绍一种课本实验改进的微型实验装 置（图2），用量少，效果好，该原创实验改进曾获得2011年镇江市 化学创新实验一等奖。一、实验器材准备稳压电源（或电池盒） 1 只、带鳄鱼夹导线 2 根、碳棒 2 根、 10cmx10cm薄木板1 一块、玻璃片1块、1x2cm滤纸1片、盛感冒 胶囊的塑料底板穴剪成“c”型1个；小铁钉8根（每根碳棒两边各钉 两根小铁钉固定

3、）二、实验过程（1）把滤纸衬在“c”型塑料片内，放上两根碳棒，碳棒相距2 3mm；（2）两根导线分别接在电源的正负接线柱上，用鳄鱼夹分别压 住碳棒夹在碳棒两边的两根小铁钉上；（3）再往滤纸上滴23滴0.8molL-1氯化铜溶液；（4）接通电源，1 分钟后，用镊子取一片用蒸馏水湿润的碘化钾 淀粉试纸靠近在与电源正极相连的碳棒，碘化钾淀粉试纸变蓝并能闻 到刺激性气味；（5）关闭电源，取下另一支碳棒，碳棒上有红色物质出现。三、实验创新优点（1）实验装置简单新颖，用盛感冒胶囊的塑料底板穴剪成“C”型 电解池，送入或抽取滤纸就能随用随停，可以多次重复使用；用感冒 胶囊的微型实验成本低，避免了药品浪费，用

4、感冒胶囊盛放3-4滴氯 化铜溶液，产生的现象明显，产生氯气较少（少量氯气可杀菌，并能 让学生感受氯气的刺激性气味增加感性知识）；实验操作简便、快速， 无需洗涤烧杯等仪器，每次实验最多只需更换滤纸，滤纸实验无废水 排放，有利于环保，符合绿色化学要求。（ 2 ）微型实验能人人参与实验，非常适合电化学学生实验。同 学们连接好装置后，既真切感受通电条件，直流电源内部电子会通过 导线和石墨棒向 U 型管内输送电能，发生化学反应，又清楚观察到碳 棒上有红色物质出现，与电源正极相连的碳棒周围能闻到刺激性气味 气体能使碘化钾淀粉试纸变蓝。化学反应原理比较抽象，通过实验创 设学习情境让学生近距离观察现象，符合学生由表及里的认知规律， 培养学生“动态观”“微粒观”，使学生参与交流的范围更大，激发学生 参与的热情，有助于学生初步形成关于物质变化的正确观念，发展逻 辑推理能力和正确迁移运用知识的能力，提高科学素养，教师也达到 了授人以渔、使学生对电解知识过“脑”难忘的目的。