簡易電解示範實驗裝置的改良與應用

簡易電解示範實驗裝置的改良與應用

一、削昆 化學是一門實驗的科學，而「實作.] 中獲得科學過程校能 的重要方式，它不但可 i丈輔助學生的學習活 ，使其活潑化， 獲得靈活的知識。 ，有助 往往自 ，至支使許多教師在理記教學 中不易安排實驗課程或數驗題材，因此事立作 鵲罩、容易取材畏懼格 中欲採用多元化訐量之教學模式，以 吸引學生高度的注意力興興趣，能可藉 學習理化的動機。

二、目的

競活中容易鼓地取材， 臼常 雄、省詩、有趣及易於接作 且

=、實驗原理

電解質水 ，在…敝電解 的正磁(踴種)部位發 用，負極(隨梅)部位則發生遷，眼作用。 正值(氧化反應)

:

2日的(1) → 02加十 4甘州十尋e-... …的

黃寶劍

國立聽j誓師範大學

'產生氣氣與龜攤子， 附近的水溶接骰性) 負極(譯原反應)

:

李詩闋

化學系

2H20(l)卡立。→ H2ig) 十 20H-(aqJ

... .(2)

，使 負極附近的水濤被呈鹼盤)

的、實驗裝董

塑膠吸管(民 19cm) 橡皮管(內撞 3m泊，直是 10cm) 鐵事是過紋針 帽扣及鱷魚夾 烏龍路透明底片盒 乾謂地凹的 橡皮筋 火柴 廳克力較伶俐 o

x 5 x 1 cm)

壓克力板 (B)(

(lO x IOx 1

CI的

五、賀驗藥品 鹽酸i容;接 (2

M)

聽酸榕液 (2

M)

氫氧化錯溶校 (2

M)

章主化銷路撒 (2

M)

間皂7./<(鵲起?官為原則)

支條文組個個餘

3 ， IFA 廿 1dzz 勻，師 1d 1 塊 1 塊

10mL

lO

mL

10mL

IO

mL

10 mL

科學教育另科 第 237 期 中華民露九十年三月

六、實驗設計

「電解實驗 j f登高中化學及輯中理化課時 中重要藍的概念之…，磁益(民 70) 曾介紹全日 本教職員發明接待獎作品 r 水的電解與合 成 J 的實驗裝置，該作品主要結合以下幾項 特點: (1)電解槽內加一斜板，作為氣體的混 合較，瘦得的電解所康生的氧與氧棍和I f:最可

'解決了

tJ 便混合的居難(與如量取氫與氧

2 : 1)

0 (2)以電子發火聽點J總混合氣體，可方 便觀察氯氧鐸合氣體的爆鳴聲，以防發生危 險。 (3) 整個裝置以聽克力板、壓克力管為材 斜，具有比破壞安全，且容易加工的特性 O Jlt外，蕭次融(民 78) 舉?簡易化學實驗: 毒草 J 主主餌 l }愛過簡易的道辦實驗製活過程， 以降低化學實驗藥品的用;藍而 i逢到減少 染、省饒、暫時及易於模作的環保觀念。基 於此觀念，蕭次融(民 86) 針對簡化遺解實驗 ，自動指示 醜鹼瘦的變化，富農學生了解電解的反應 象。參考 k交往幾位作者的概念， 88) 的「水電解價現實驗裝聾，我們拇指入 些許男鎮想法。在方才空前的裝覆中是以在射 針的針頭作為電鐘，將它黏貼盟定在聽擊報 宮的電解槽中，其鐘點是電極不易腐蝕琵且 不易氧化生鏽'但由於用 圈定，不易法舊撫軒，要更新時必須訴 鱗，問且挺頭價格較甘， 取啦。 此，若改用通紋針作為電樓，將塑膠吸管切 成F惡習5 分(闢 1 之 A 、 B 端) ，相情能具備更多 優點，設取智較容易、價格便叢又較不易傷 。駐外，此言實驗裝聾亦可設計成應用於轍 鹼物質導霞，姓之教學， 教學上的價值。

裝置 1 :隨易「電解 j 實驗裝

以剪刀持一支塑勝吸管(長 1 少cm)從中持或精 段，形成 A 、 B 兩部分。 A 蠟長 8cm 、 B 端

11cm

0 以機皮管連蟬塑體吸管的 A 、 B 二部分(如

l 所示)

0 橡皮管 A 踹

B

準備爾文迴紋針，分即將其外端拉宜。 將兩支i鶴立針hJ、酒精燈換言要加熱，陸熱分別 插入塑膠曉管的 A 端兩哩Ij c 為防止塑轉吸管 A 端上的顛三支迴紋針搖晃， 此，以一條梅皮筋加以圈定(如竄 2 所

示)。

橡皮管

檔皮酷 n 端 關 2 5忍瑕…色色透明)車片盒，用一經通加熱後 的鐵攪在鑫童安處聽一個棚子L 0

將 9V 方形電漣扣上前有鱷魚夾的電站嚼。 瑕-塊晨 10cm 、寫為 5cm 、高為 lcm 的 體克力較(人) ，以電聽在板面的一側鑽一個 1.2cm 的體孔 3 取肥溺水約 8mL 倒入透明豆葉片盒中， 一支塑膠嘿管取道辦撥約 4mL 放入塑膠吸 端中，立主持塑膠投智之 B 攜插入國片盒 中(如盧 3 將塑體接管 A 端插入壓克力較之插禮中 定，另外，思片盒則以雙矗鬱黏站在板面上 (如盧 3 轉讓地帽扣上…顆 9V 方形電逸，同時，將 、車囂的兩個鱷魚夾英使兩端的澀紋 針電絡(如關 3 及照片一無示) ，便可進行需 解。橡皮管 ~克力較 懿學水 會V 電站 圍 3 簡學電解望實驗裝置完成

裝置 II: 萬易酸鹼物質「導電性 J 實驗

裝置 罐上站之體農電解黨驗裝置完成數學後， 見取一攏;長為 10

cm

、寬為lOcm 、高其 lcm 的醫克力版 (B) ，以電鑽在板面上額 2 極為

1.2

cm 的聽體和孔。 製聽一{商前帶聞組鱷每皮的嘴湘帽站， 鱷魚夾個別的正負極分別夾在離續當解槽的 電撞上(手背離解槽並聯) ，然後再以聽醋膠將 詩;主電解示範實驗裝瓷的改良與應用 如圖尋 圖尋嚮為險鹼物質「峙屯 1::1:J (~主:以上繭項實驗繁體所使用 板，亦可使用任何方便鑽孔誤可用以 克力做 解槽之草屋蝦，大小以方寶攜帶及使用其罪期)

七、實驗步驟

第一部份:應用簡~ r 電解」實驗裝置

之實驗 i過程

首先，將輯 3 中間端的鐘魚爽暫時取 f ， 議將連接吸管 A 搖的橡皮管口暫時訴闕，以 另… A 支吱會散的 4

mL

A 端 l呵。 在底片踐中裝入記島之!<-t二分海(約法 mL) ，然 後，將羈 3 裝置中的眼管 8 端穿j的.續智聽去 的主主片盒麓，吸管 B 端將函、在肥皂水器， 以利氣體的敢多義。 將 9V 耗電池接上體扣，鱷魚、亮的兩端分別 接在充當曙蟬的道紋針兩端上，此時，電路 形成通路鐘便開始電解。 '分別會牽強黨氣 與氧氣，此時，聽取導管導入裝有把息水的 底片蠢，頭始~全集氧韓福、道。 待諒片盒內的肥皂 7J丈J議氣泡「豆豆燒，約略 lcm 後，取下底片識之盒蓋部分，以點燃之火柴 棒插入，這主持盒內之氣泡上方攏，

科學教育月刊 第 237 期 中華氏國九十 出現，

二部份:應用品~酸鹼物質「導電

性」實驗裝笈之實發現程

針對民#種酸 t如容蝦，可先以塑膠吸管在 甲、乙隔三重解槽內裝入相持續度之聽酸溶 液，前倒入的情懷體積分別在用電解槽中 4mL' 乙電解槽是 0.5

mL

0 再取 3. 多 mL 的蒸餾水揖到乙電解糟咐， 、乙聽電解槽中之溶接體積相亮，之後 稍徵搖晃以讓溶液均勻混合。 按著，分自 u 將兩 j較容濃的噴頭接上‘即可 、比較兩接溶被 的情形。藉此， 的酸性溶 被(蠶度不再)與導龍廣闊的幫係。 另外，針對不同種類的稀簿酸現熔眩，可 分別在攜電解槽(可標為閥、 n 內各裝入約

4

mL 相時濃度的鹽酸及醋酸溶榷。 再分點將丹、于兩鑫溶液的電源接上，亦 、比較丹、了瞬溶液 諧的情形。藉虎，可了解不問種類的稀薄 酸性諦液，在相院議服下，其酸性強度與 轉{系。 以上實驗;歸程，亦可針對鹼性溶液進行棺 的實驗步驟，試探討鹼位溶液之鹼性強 度和導;電!鑫闊的關璋 3

議員

也露毛 ;2 再好氣擇

小說電

gj :電解液體溫 體，在正極產生 氯氣的現象，學生可由本 的商解槽(廳 1 的 A 路)中關電蟬 的劇烈反應，來觀察商解的反應情形。 2. 氯氣;燃燒會產生爆鳴聲的特性， 驗可得到充分的驗証。此外，本實驗親粹 是 為驗證氫氣之特性，長[J其真可;嘿 '1生質，燃 燒待會者爆鳴現象，因此，在收集 ， ω 能針如其 r 定 佳時的觀察作了解， 多長而作準奇在「定最 J 的分析。 一.能分的實驗裝置言;經出

,

I 卅一種酸性溶液在濃度不 即能離子濃賤不同時， 會不語， 在此所詣的導言表度，為了藉巨的觀察褔極氣諧 的套生惜影作相對之比較， ，即是 j毒瘤導 外，就不同種觀的重建住 溶液陌吉，在相同 _{，百JE但實驗的結} 果來比較不同種類酷性 j容接閱導撞車的概 念，進而司 If申出「解難嚷“的概念 c 本實驗的製作聲瑕容易、省時、取材 立爾格?建立，自 llt 例子提挨了…值小小的 骰發:化學實驗的教學可以兢地取材，化 性，冉冉 更換當作電蟬的迴紋針，國 此，這問題可組刃時解;此外， A 端的電解槽)舟，豆豆覆!史罵數次， m 後就丟棄，故可符合體要化學實驗之填 保概念。 5. 本實驗研使用的電解 j夜之「灑斑 J 實驗效果，皆在讓當險薄 j 容液濃度 (2% 咀 10%) 的範置。 的正向關係，增加濃度部代表增加帶 自然增加， 大時，各離子睡之距離會閃過於接近，和 罷強度之作用力就會影響離子皂白 動，導電性皂然會降低，其他條件如溫

九、應用

串 解峙，正掰農生氧氣與負極接生氫 氣，及氫織真可;燃的特性。 "末實驗裝軍亦可作為酸鹼禮物質之「導電

性 J

十、參考資料

詞中理化第二拇(民 87)

,

方金啊。(民 88) :微型化學實驗之設計與

40

'閩中最重要是活動詩 的闊鬧及最後活動詩期。如果最後活動時期 以償所經酒時間，超 i益活動鵲懦的 50% 時， 將來活動有相霞的切迫性，若 509毛以下暫詩 可放 iL'O 路壞活斷層的可悟性體什嘍，活斷麗和

?以前許多人

的正上面地域。 的地方不 中在斷層線上，由和;中橫地的端盤地 質條件寄密切關係。大地鐘時有畸形成所謂 「震史之替 j 原因在吾吾層關聽地盤構造不間， 中在特定地域，特稱為 點效果 。 五、結語 一震災的交情甚大，其歐盟一敵人 歸於地震強度或的震規模之大，其實災害大 問題。此 簡品電解示範實驗裝葦的改良與應用 製作。高雄$: 端議。(民 70)

:

:水 豆豆豆 _月刊，

₃₉

期， 27- 拘捕。 蕭次融。(民 78) :體易 科學教育月刊， 121 期，今 8 頁 c 肅立主融。(民 86) :絮色高麗菜汁的電解 o 科學教會月刊， 39 期，的 -47 凶。 。(昂的) :基礎分斬化學(第六服

下)。

萬其超。(民 69) :電化學。台北市:台灣 高發印書館有限公司。

十一、阱閱(見封底盟(五)、(六))

外大概也認為這纜強地聽是稀少發生的 ，

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以輕忽 。按照撥近各糊的地聽鱷 來，台灣已讓入新的地露活靈車期，人人 應有科學認知和警覺，至少設計都來時應考 慮到防麗質文果 ù -1 一

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來進入二

次大自然的醫擊，有如人在體聽轍查縛，才 忽然發現自 ，如果不語快及時

參考文艦

l.台大地質系單聰糢﹒課文山:變臨的大地 球(龍騰公司) 2. 右機克彥:竄神、淡路大震災: (岩設需店) 3. 松自時彥:活斷層(岩波響!吉) 4. 美學價

:

(岩波書店) 5 日本觀土醋、: 1996 年前災白書(大藏有) : 俗 、 66 豆豆 6. 活聲!醫研究會:日本仿活斷麗 (東京大學 出版)