基于金屬鈉與水反應(yīng)的微型實(shí)驗(yàn)裝置創(chuàng)新

程亞新

摘 要：金屬鈉是高中化學(xué)中相對重要的內(nèi)容，金屬鈉特有的活潑性讓它的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯卻又帶有一定的危險(xiǎn)性，通過對微型實(shí)驗(yàn)的研究學(xué)習(xí)，將金屬鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了5組不同的微型實(shí)驗(yàn)裝置，方便學(xué)生動手操作，也保證了學(xué)生的安全。

關(guān)鍵詞：微型實(shí)驗(yàn)；金屬鈉與水反應(yīng)；創(chuàng)新

高一化學(xué)第二章第一節(jié)“鈉”，由鈉的物理性質(zhì)、鈉的化學(xué)性質(zhì)、鈉的存在和主要用途三部分內(nèi)容組成。通過微型實(shí)驗(yàn)來探究鈉的化學(xué)性質(zhì)，推測鈉的物理性質(zhì)和鈉的存在方式和主要用途。教材實(shí)驗(yàn)盡管裝置簡單，便于準(zhǔn)備，但實(shí)驗(yàn)過程中暴露的問題較多。首先，若產(chǎn)生的氣體較純，檢驗(yàn)時(shí)只會聽到輕微的“噗”的一聲，現(xiàn)象不是很明顯。其次，若加入得太多，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體已經(jīng)使擠癟的瓶子復(fù)原，而鈉與水的反應(yīng)還未停止，就會帶來安全隱患，而且如果取鈉過量的話，容易發(fā)生爆炸。因此，在新授課時(shí)由“金屬鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的是‘煙還是‘霧？金屬鈉與水反應(yīng)時(shí)，除聽到‘嘶嘶的響聲外，為什么有的組看到了金屬鈉表面發(fā)生燃燒，甚至發(fā)出輕微的‘啪啪爆炸聲？”兩個(gè)問題引入探究性課堂教學(xué)，并將課本上的相對危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了微型化改裝，獲得了一致好評。先將創(chuàng)新的金屬鈉與水反應(yīng)的微型實(shí)驗(yàn)展示如下：

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1.圖1所示：反應(yīng)所用儀器，圖2所示：將用鋁箔包裹的鈉用大頭針固定于橡皮塞，再將輸液管改裝成兩端均有金屬針頭的導(dǎo)管，導(dǎo)管用止水夾控制氣體流量，一端插入橡皮塞塞緊U型管口，用漏斗迅速在管內(nèi)注滿水，金屬鈉即與水反應(yīng)，排水法收集到氫氣后打開止水閥，點(diǎn)火，見淡藍(lán)色火焰。

2.圖3所示：用鑷子將已用鋁箔包裹的金屬鈉放入注滿水的筆套底端，筆尖向上，產(chǎn)生的氫氣迅速將筆套內(nèi)的水排出，迅速將手移開點(diǎn)火。

3.圖4所示：用剪去下半截的礦泉水瓶頸注滿水后，用鐵絲將已用鋁箔包裹的金屬鈉固定，用單孔玻璃管的橡膠塞塞住瓶口，鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣將水排出，打開止水閥后點(diǎn)火。

4.圖5所示：另一學(xué)生鈉與水反應(yīng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)所用儀器，包括針筒、筆套、已經(jīng)裝有少量煤油的小注射瓶、將輸液管改裝成兩端均有金屬針的導(dǎo)管，其中一頭插入橡皮塞內(nèi)。圖6所示為反應(yīng)裝置，該生將鈉置于放有煤油的小注射瓶內(nèi)，用兩端帶有金屬針頭的輸液管一端插入橡皮塞，橡皮塞塞緊注射瓶，通過針筒將水打入注射瓶內(nèi)，由于金屬鈉密度關(guān)系會浮于水面沉于煤油底，故金屬鈉與水反應(yīng)時(shí)不會太劇烈，金屬鈉與水反應(yīng)后產(chǎn)生的氫氣則通過筆套排水法收集。

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5.圖7、圖8裝置使用玻璃管，一端用橡皮塞塞緊，兩端有金屬針頭的輸液管用于導(dǎo)出氫氣，導(dǎo)管用止水夾夾住，用鋁箔包裹的金屬鈉則用大頭釘固定于橡皮塞上，下端則是通過稍長一點(diǎn)的兩端有金屬針頭的輸液管連接大輸液瓶，用連通管原理將水注滿玻璃管，金屬鈉遇水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。

幾套實(shí)驗(yàn)裝置的改造，大都取材簡便、操作簡單安全、用藥量少、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、趣味性強(qiáng)，適合讓學(xué)生人手一套參與實(shí)驗(yàn)，大大提高了學(xué)生的動手操作能力和學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

？誗編輯 張珍珍