實驗誤差分析與實驗改進
2012-04-29 00:00:00倪道榮
中學教學參考·理科版 2012年3期
探究原理：本實驗是利用電能轉化為化學能將水分解成氧氣和氫氣。通過對收集到氣體的檢驗得出水的元素組成，為學生建立微粒觀提供感性認識。
通過氣體的體積比，求算出質量比，然后推導出水的定量組成（該條探究在本處不要求學生掌握，學習物質組成的表示方法時再進行推導，加深學生對化學式計算的理解）。本實驗中產生氧氣和氫氣的體積理論比值為1∶2，但實際實驗中測得的氧氣和氫氣的體積比一般會小于1∶2。
實驗現象：1.兩極都有氣泡產生，最后正負極氣體的體積比約為1∶2。
2.正極產生的氣體可以使帶火星的木條復燃，負極產生的氣體可以燃燒。
實驗數據統計：
（利用J26002水電解實驗器在12V直流電作用下進行實驗）
誤差分析：1.氫氣和氧氣在水中的溶解度不同（20℃1.0×105Pa，氧氣的溶解度為30mL/L，氫氣的溶解度為18.2mL/L），有表一的數據可得出：生成的氧氣有部分溶解因而產生誤差。
2.讀數最佳時機的選擇。
實驗改進：延長電解的時間，選擇合適的時機讀數，減小誤差，同時產生氣體的量多，檢驗時現象明顯。
誤差分析：1.氫氧化鈉的質量分數對反應速率的影響因而產生誤差。
2.通過表二、表三分析可以得出：是否通氧氣會對誤差有影響。
實驗改進：1.選擇15%的氫氧化鈉溶液較好。
2.預先向電解所用的水中通入氧氣一段時間，使氧氣達到飽和，減少誤差。
另外，若有條件，電解器的玻璃管刻度盡可能精確，電解器上方橡膠管止水夾夾持的位置保持相同以減少誤差。
(責任編輯 羅 艷）
