关于镁铝原电池问题的讨论

以镁、铝为电极,以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池中,谁是负极？《化学教育》中的“谈谈化学实验设计的创意”（2003年第11期第46页）,《中学化学》中的“有关原电池的电极反应式的书写”（2002年第12期第13页）,“谈电极反应式书写技能的培养”（2003年第3期第44页）等文章都认为铝是负极。这一结论已得到大部分中学教师的认可,笔者对这一问题专门做了多次实验并查阅许多相关书籍,觉得很有必要对这一观点进行讨论,以飨读者。     

镁、铝与碳酸钠溶液反应的差异性研究

“镁|NaOH （aq）|铝”所形成的原电池,反应开始镁电极为负极,几秒钟后铝电极为负极,其原因是什么？从原电池形成理论以及通过对Mg和Al分别与饱和Na2CO3溶液反应的热力学和动力学分析角度,详细阐述上述原电池电极性质发生反转的理论基础,体验原电池反应与氧化还原反应在微观层面无实质性差异的事实。     

铝与烧碱溶液反应的实验改进

按照《全日制普通高级中学教科书(必修加选修)化学第二册》(人民教育出版社2007年1月第二版)第71页实验[4—2]的方法做铝与碱溶液反应的实验,不易在试管口点燃反应产生的H2,主要原因是所用浓NaOH溶液是常温下的,温度低,反应速率小。为此,我们做了如下改进:在大试管中加2～3g Na     

探究实验中的一个意外发现——镁与碳酸氢钠溶液反应产生大量氢气

学生做实验时偶然发现,表面擦去氧化膜的镁片可与NaHCO3溶液反应产生大量氢气。经过进一步的探究实验,认识到镁片是直接与水反应生成Mg(OH)2和氢气,生成的Mg(OH)2再与NaHCO3反应生成碱式碳酸镁、碳酸钠和水。     

探析镁与碱性盐溶液反应的复杂性与可行性——以镁与碳酸钠溶液反应为例

一次验证镁与NaHCO3溶液反应得到H2的实验中，发现镁能与饱和Na2CO3溶液作用持续释出H2，为此通过分析Mg/H2O体系的热力学数据和研究其动力学机理认为实现镁与水溶液作用能持续释出H2的有效方法：在溶液中加入能破坏氢氧化镁保护层的某些离子。并设计有关实验证明：在碱性溶液中，若加入能与Mg2+形成稳定配合物的其他阴离子（如甘氨酸根离子、草酸根离子、EDTA等），则镁就能与碱性的盐溶液持续反应。     

基于数字化实验的原电池能量转化效率研究

采用数字化实验系统,对锌铜原电池中能量转化的定量研究,得出在单液锌铜原电池放电过程中,由于锌片与硫酸铜溶液接触,锌片与硫酸铜直接发生置换反应,化学能较多地转化为热能,能量转化效率不高,电流衰减,无法长时间稳定供电,实际应用受到限制。在双液锌铜原电池放电过程中,由于双液电池是一种可逆体系,化学能主要转化为电能,能量转化效率较高,因此,双液原电池受到广泛应用。     

在“镁与碳酸氢钠溶液反应”实验探究中发展核心素养*

以“镁和碳酸氢钠溶液反应”的实验探究过程为例,针对镁和碳酸氢钠溶液反应比镁和水反应速率快这一现象,运用控制变量法和数字化实验,探究了气体产物成分和使速率加快的原因。凸显学生自主生成的实验探究活动在提升学生科学探究与创新意识、证据推理与模型认知等化学核心素养中的重要作用;归纳了解决实验探究问题的一般思维路径;更好地说明化学是一门以实验为基础的科学。     

铝与碱溶液反应的实验研究

铝与氢氧化钠溶液反应一直以来都是教学的难点,从定量角度证明了该反应的氧化剂,并解释了氢氧根离子在反应中的作用。在此基础上,结合实验表现出的铝与不同碱溶液反应的差异,进一步探讨了几种阳离子对铝与碱溶液反应的影响。     

镁和氯化铵溶液反应的实验研究

在学习了“盐类水解”之后,许多学生认为镁能够与氯化铵溶液剧烈反应的原因是:氯化铵水解呈酸性,镁与水解产生的H+反应生成氢气,反应的离子方程式为NH4++H2O NH3·H2O+H+,Mg+2H+Mg2++H2↑;这种观点也为许多教师所认同,在有些教学参考资料上也有类似的解释[1],但笔者认为这一解释不符合反应事实,为此笔者进行了以下5个实验。实验1:在盛有3.0mL1.0mol/LNH4Cl溶液的试管中加入0.20g镁粉观察到有大量气泡产生,一段时间后溶液中有白色沉淀形成。实验2:在盛有3.0mL1.0mol/LCH3COONH4溶液的试管中加入0.20g镁粉,观察到有大量气泡生成,…     

对镁、铝与水反应的研究

本文从实验实际认真研究了镁与水、铝与水的反应,对高中课本中关于镁与水反应的知识介绍进行了质疑,提出了修订意见。并对镁与氯化铵溶液的反应谈了自己的看法。     

铝盐与氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀的实验探究

通过数字实验对Al2(SO4)3溶液与NaOH反应过程中pH的变化进行探究,得出pH与NaOH溶液的体积(V)之间的变化曲线,从而建立铝盐与NaOH溶液反应时,Al(OH)3沉淀的生成与溶解和NaOH量的变化关系。此研究可以改变人们在Al(OH)3两性认识上存在的误区,对中学化学教学起到积极的作用。     

基于启发式科学写作策略的中学化学实验教学设计——以“碱性锌锰电池”为例

以启发式科学写作策略框架指导下的教学活动为基础,结合化学实验教学的特点,构建了“五阶段”化学实验教学模式,该模式下的教学过程分为5个阶段,分别为任务准备、实验参与、合作协商、探究反思、完成书面写作,将学生的论证活动与实验活动相联系,促进学生的实验论证,结合写作促进对论证过程的反思,进一步达成对科学本身和实验原理的理解。并且结合高中化学“碱性锌锰电池”实验案例,分析启发式科学写作策略指导下的教学实施,启迪中学教师展开该策略的教学。     

手持技术数字化实验探究夹心式膜电池的创新改进*

借助手持技术,用阳离子交换膜代替盐桥,滤纸代替烧杯,将双液铜锌原电池改进为高效化、微型化的夹心式阳离子交换膜原电池。通过实验探究、微观分析得出阳膜电池具有电流示数大且较稳定、装置简易、操作方便、药品用量小、绿色无污染等优点。本实验不仅揭示膜电池的工作原理、还原高考膜电池实验、构建化学电源的基本模型,还贴近生活,提高学生的自主实验探究能力,培养学生宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识的核心素养。     

铁与硫酸铜溶液反应的异常现象探究

偶然发现铁与硫酸铜溶液反应过程中溶液pH呈现下降趋势。针对这一异常现象进行实验探究,发现亚铁离子被氧化是产生异常现象的关键副反应。据此提出,消除异常现象的方法是用热的去氧蒸馏水配制2%的硫酸铜溶液,且反应装置要密闭。     

铝和碳酸钠溶液反应的探讨

通过实验观察到铝和碳酸钠溶液可以反应并冒出气泡,为此,设计了几组对比实验并进行了理论分析。发现常温下,铝与浓度在6.5×10-6 mol/L以上的碳酸钠溶液（pH ≥ 8.8）是可以反应的,而且生成四羟基合铝酸钠、碳酸氢钠和氢气。     

钠与盐溶液反应的实验探究*

探究了金属钠与硝酸盐、氯化盐、硫酸盐、高锰酸钾等盐溶液反应的实验现象,分析了产生现象的原因。研究结果表明,钠和盐溶液的反应,都比钠与水的反应要剧烈很多。当硝酸根离子浓度达到1 mol/L时,会有明显的黄色火花产生,并出现钠的燃烧现象;研究表明,随着硝酸根离子浓度增大,反应会越快越剧烈。