应用电化学原理降解某些污染物
北京市通州区张家湾中学王姝玮
一、使用教材本节课是一节高三复习课,取材于人民教育出版社高中化学选修4《化学反应原理》第四章“电化学基础”第三节“电解池”中的电解池实验和科学探究。二、实验器材
图1创新电解装置教具:电源(1个),创新电解装置1个,导线(若干),50mL烧杯3个,5mL注射器2支,微孔滤头2个,试管(4个)甲基橙溶液(或品红溶液)800mL、NaCl固体、01molLHCl溶液。三、实验创新要点化学实验室和工业废水中有机染料污染物常常未经处理直接排放,但由于其高色度、强毒性、难降解、危害大等特点而被视为现今亟待治理的废水之一,也是目前全球面临的重大问题。本实验力争能在高中知识基础上解决一些实际问题,增强学生对化学的探究精神,使其感受环保的重要性。1自制电解装置创新点:实验中在外电压的作用下,利用可溶性阳极铁产生大量的阳离子对胶体废水进行凝聚,同时在阴极上析出大量的气泡与絮粒粘附在一起上浮,而反应中产生的部分杂质沉积在溶液底部,中间液体为澄清状,因此自制电解装置目的为顺利取出中间层澄清液体。同时,在电解槽上部加入了电极保护装置防止电极外露,增强安全性。2电极的选取创新点:本实验装置采取四对阴阳极交替出现,其目的是为了增大反应的电流密度,使电解池中阴阳极和形成无数的微小电解池共同作用,在短时间内即可达到实验目的。
3目标染料选取创新点本实验改进采用甲基橙作为目标降解物,其目的是甲基橙作为有机染料的同时还是灵敏的酸碱指示剂,在实验过程中可以通过加入酸性指示剂显色的方法来判断废液中的甲基橙含量,从而判断降解程度。
第1页共6页
f四、实验设计思路
在目前经济高速发展的社会环境下,环境污染问题的解决已成为当今面临的巨大社会
需求。本节课利用电化学原理来解决水污染问题。课本中传统电解装置在处理生活中实际问题过程之中存在效率低、可行性操作差、实际生活生产中应用性差等缺点,本节课通过解决生活中实际问题的过程中进行问题解决,从而将传统装置改进成为效率高、速率快、可行性操作强,实际生活生产中应用性强,进而形成一套快速有效的污水处理装置。
五、实验教学目标
1通过微观探究电解池体系中的物质及其变化解释实验现象。建立现象与本质、微观与宏观间联系,形成解决相关问题的思路与方法。
2通过电解实验改进方案探究使学生认识到物质的变化是有条件的。
3结合污水处理的实验改进,提升学生的r