解读“水的电解”

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摘 要： 水是生命之源，我们用水去灌溉农业，为工业服务，生活更离不开水。从化学的角度、微观的角度分析水的结构，更让我们对水有亲近感，同时从水的电解实验研究水，对初中化学中水的电解有了更深刻的理解。

关键词： 水的电解 初中化学 水的组成

说起水大家再熟悉不过了，可是人类的先辈们认识水却要晚于空气。于是在九年级课本上有了先介绍空气的组成再学习水的组成的顺序。历史上最初将物质大致分为燃素和不可燃素两大类，即任何能够燃烧的物质就是燃素，不燃烧的就是不可燃素。到后来随着对空气的进一步认识和对易燃空气的熟知，人们对燃素说产生了动摇。在十八世纪末，英国科学家普利斯特里把易燃空气和和空气混合盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，用电火花点火时，发出震耳的爆鸣声，且玻璃瓶内壁上出现了露珠，并确认是水。可此时两位科学家并未解认识到这一点，反将其解释为是两种气体中都含有水的缘故。可一年之后，法国伟大的化学家拉瓦锡通过对汞在空气中的燃烧实验发现空气中的可助燃且可供给呼吸的气体是氧气，另一种气体是氮气（拉丁文原意不解维持生命）。此时，拉瓦锡又进一步重复了上述两位科学家的实验，并做了一个相反的实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，待到“易燃空气”。通过分析和归纳得出结论：水不是一种元素，而是“易燃空气”和氧的化合物，且将易燃空气名为“生成水的元素”（Hydrogen）即氢。但是在现在看来，拉瓦锡所做的实验用化学方程式表示为：2H■+O■■2H■O，4H■O+3Fe■Fe■O■+H■。到了近、现代随着电气时代的到来，拉瓦锡的这个结论有了更准确的实验验证――水的电解实验。

凿其物必先利其器，所以水的电解实验设备有以下几种：

①霍夫曼水电解仪：

②简易装置：

③自制装置：

其中电源为直流电源，电压为6～12V为佳，电压低水电解速率慢，耗时长，大于12V则电压过高，电解速率太快不易于收集电解产生的气体。另外，由于水导电能力差，即使电压再高，可电流小致使电解速率非常慢，因此为了增强水的导电能力常在水中加入少量的浓H■SO■或浓NaOH溶液，这样增大了水中离子的浓度增强了导电能力。而且，电极材料的选择应选择活泼性远小于氢的材料，选碳电极、铜电极，最好选铂电极。还有电极之间的间距至少应大于5cm，这样才能使电解效果颇佳。

水的电解实验具有非常重要的意义。第一，水的电解产生了氢气和氧气这充分告诉了我们水是由H、O两种元素组成的化合物，充分证明水不是一种元素。第二，水电解实验的成功，对利用电直接分解化合物的方法广泛应用在了分析化学研究中。第三，使我们更清醒地认识到化学与物理学科之间有亲密联系。

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