氢氧燃料电池展板式教具

江苏省丹阳高级中学

作者：孔玲芸

项目简介

1．项目摘要：“氢氧燃料电池展板式教具”集“电解水”、“氢氧燃料电池”于一体，能辅助初、高中化学教学，帮助学生认识水的组成、感知燃料电池，理解化学原理在能源和高新科技领域的应用。

2．研究背景：“电解水”和“氢氧燃料电池”是初、高中化学课程中的重要内容。中学生对燃料电池缺乏感性认识。高中教材中的燃料电池实验操作困难、成功率低。

3．改进基本思路：着重解决3个问题：（1）如何将电解产物氢气和氧气分开储存？（2）如何增大燃料电池电流？（3）如何使实验操作简捷，现象便于全班学生观察？在确定采用“Y形三通管”作为电解室的基础上，进一步对“增大燃料电池电流”、“增强演示效果”展开研究，得出制作“展板式”教具方案。

4．科学原理和方法：（1）添加电解液：打开活塞，从漏斗口向Y形三通管中添加饱和硫酸钠溶液至管中空气被排尽为止，关闭活塞。（2）电解水实验：接通16V直流电，电解大约3min后停止。（3）燃料电池实验：用导线分别将Y形管两端的碳棒与音乐贺卡、电流计相连接，能观察到二极管发光、蜂鸣器鸣响、电流计指针偏转的现象。（4）排放电解液：将漏斗从铁圈上取下，口朝下放入烧杯中，打开活塞，调整漏斗的高度低于Y形管，使溶液顺势流下。（5）清洗装置（操作等同于装液、排液）。

5．创新点：“展板式”设计既能省去搭装置的时间，又能直观呈现实验现象；燃料电池放电以“光、声、电”多种形式呈现，现象生动有趣；“Y形三通管”既能将电解产物分开储存，又便于从漏斗口添加、排放电解液；安全环保、能重复使用。

6．项目的使用情况和进一步完善设想：本教具能将“化学实验”与“原理应用”相融合，体现化学的实用性，激发学生的学习兴趣。完善设想：美化外观，使项目精细化、标准化；优化性能，试图使多个用电器同时工作；开发其他电解实验；将“演示教具”开发成适合学生分组实验的“小型化”装置。

光照条件化学反应仪

上海市莘格高级中学

作者：李桂林

项目简介

光照条件下的卤代反应是上海教材和全国教材的经典实验，但很少有老师进行这个实验，困难之一是该实验反应物是气体，每次实验前都要临时准备，准备过程比较麻烦，实验时间长，光照过强则可能发生爆炸，存在安全隐患而且氯气有毒，会污染环境。困难之二是目前实验室没有特定的光照仪，临时用台灯或者日光灯来进行该实验效果并不理想。本项目改进之一是用甲苯和溴的四氯化碳溶液来进行实验，甲苯和溴的四氯化碳都是液体，取用方便。改进之二是自制了一个光化学反应仪，该仪器可以使试管和灯的距离很近。该装置做光照条件下的卤代反应操作简单，反应速率快，现象明显。利用该装置还可做光照条件下的卤代反应的趣味化实验改进，通过控制同一个试管中的溶液的光照，使实验趣味化、真实化。以前做不同颜色的光对化学反应的影响实验是用红墨水和蓝墨水滤光来得到红色和蓝色的光源，利用该装置直接用红色、蓝色节能灯就可以进行实验。通过控制反应液和灯管的距离以及更换不同颜色的光可以让学生进行一系列的探究实验。另外在高三复习有机的时候，学生对有机反应的条件不够重视，通过对比甲苯和溴的四氯化碳溶液在铁做催化剂和光照条件下的反应，让学生明白有机反应的条件非常重要，不同条件下的反应机理和产物完全不一样。

蜡烛燃烧现象演示仪

湖北省枝江市仙女中学

作者：揭江华

项目简介

本实验是初中化学的第一个探究性实验，学生对化学学习的兴趣较浓，实验的成功与否直接关系到以后学习化学的积极性,若实验现象明显，学生会体会到实验成功的喜悦，对以后的化学教学起了良好的铺垫作用。人教版九年级化学新教材上册第12面“对蜡烛及其燃烧的探究”中对实验的步骤描述为：分别取一个干烧杯和一个用一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯，先后罩在火焰上方，仔细观察烧杯壁上有什么现象发生，推测蜡烛燃烧后生成了什么物质。

课本实验的不足之处：１、用烧杯收集水蒸气时，烧杯距离火焰的高度不好掌握，烧杯太低容易被熏黑，还容易烫伤手，太高则收集不到水蒸气；时间也不好控制。2、九月份全国大部分地区天气炎热，燃烧后烧杯内温度升高，水蒸气难以凝结成水珠，实验效果很不明显。3、检验二氧化碳时，因为内壁沾的澄清石灰水有限，因此变浑浊的现象不突出，实验效果不理想。

实验原理说明：将蜡烛放在漏斗下燃烧，通过漏斗连接长玻璃管，使水蒸气更易冷凝，产生明显水珠现象；导管后连接加塞U形管起到烟囱作用，使产生的二氧化碳更易通过盛放在U形管底部的少量澄清石灰水，浑浊现象直观，效果明显。（实验装置图附后）

实验方法：将蜡烛固定于装置漏斗下，点燃蜡烛，观察现象。实验效果：1、蜡烛燃烧后，可以清楚的看到玻璃管壁出现水雾，效果相当明显。2、澄清石灰水从上到下变浑浊，因为比沾在烧杯内壁的量大，所以现象明显，实验效果好。3、本实验不受温度的影响。

改进后装置的优点：1、材料常见易得，容易组装，操作简单，安全高效。2、该装置现象非常明显，而且不受温度的影响，便于推广。

自我评价：1、改进后的实验效果明显，增强了实验说服力。学生很容易通过实验观察得出结论：蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳。2、在同一个装置里检验了两种产物，提高了效率。3、实验的成功率高，极大的增强了学生学习化学的信心。