過(guò)氧化鈉的性質(zhì)及產(chǎn)物驗(yàn)證探究實(shí)驗(yàn)

姬世熙

摘 要：針對(duì)人教版教材中關(guān)于過(guò)氧化鈉和水的反應(yīng)及產(chǎn)物檢驗(yàn)只有一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，直接通過(guò)現(xiàn)象告訴學(xué)生其產(chǎn)物名稱，這限制了學(xué)生的思考空間，不能激發(fā)學(xué)生的理性思維，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)中的再生現(xiàn)象沒有分析其中的實(shí)驗(yàn)缺陷。教材中對(duì)過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)只有文字說(shuō)明和化學(xué)方程式，無(wú)演示實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生而言，顯得枯燥而無(wú)說(shuō)服力。本文思考和探究設(shè)計(jì)了幾個(gè)能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考并對(duì)再生現(xiàn)象做進(jìn)一步分析的探究實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：過(guò)氧化鈉；探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；理性思維；實(shí)驗(yàn)缺陷

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 收稿日期：2015-12-24

研究背景：過(guò)氧化鈉性質(zhì)的學(xué)習(xí)，人教版化學(xué)必修1以一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)。多數(shù)教師對(duì)該知識(shí)采用實(shí)驗(yàn)探究法教學(xué)以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，但仍然簡(jiǎn)單重復(fù)教材中的實(shí)驗(yàn)。筆者多次分析教材實(shí)驗(yàn)并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，本文筆者本著探索的熱情，查閱有關(guān)資料，探究設(shè)計(jì)了更能激發(fā)學(xué)生理性思維、便于操作、現(xiàn)象明顯的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)儀器及藥品：小試管若干、 玻璃管、中間裝有CaCl2 固體的干燥管、衛(wèi)生香一根、火柴、Na2O2固體、蒸餾水、MnO2粉末、酚酞試液

1.探究實(shí)驗(yàn)一

剪去約3cm的濾紙條，置于干凈的石棉網(wǎng)上，用藥匙舀取0.5g左右的過(guò)氧化鈉，將其鋪于濾紙中間位置。取小塊棉花，攤平覆蓋于Na2O2上，用膠頭滴管吸水向棉花兩邊的濾紙條上逐滴滴加水。一般10s內(nèi)即可見棉花團(tuán)燃燒，證明Na2O2和水的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

2.探究實(shí)驗(yàn)二

把水滴入盛有少量Na2O2固體的試管中，試管中溶液分裝在兩個(gè)小試管中備用，讓學(xué)生觀察、記錄、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，留給學(xué)生足夠的思考時(shí)間。對(duì)試驗(yàn)中的無(wú)色氣體根據(jù)已有知識(shí)作合理的猜測(cè)，再結(jié)合已有知識(shí)分析、檢驗(yàn)、猜測(cè)收集氣體的方法，溫故知新。

3.探究實(shí)驗(yàn)三

對(duì)產(chǎn)物中無(wú)色氣體的檢驗(yàn)方法：取探究實(shí)驗(yàn)一中留作備用的試管一支，把帶火星的衛(wèi)生香伸進(jìn)試管中，火星明亮且復(fù)燃，證明為O2，這樣做能避免因時(shí)間稍長(zhǎng)、生成的氣體的量少導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。

4.探究實(shí)驗(yàn)四

向?qū)嶒?yàn)一中另一試管中滴加酚酞試液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液變紅色，說(shuō)明產(chǎn)物中有NaOH生成。振蕩試管，紅色褪去，新問題出現(xiàn)了，學(xué)生又有了廣闊的思考天地：猜測(cè)紅色褪去，可能是生成物中的O2引起的。

5.探究實(shí)驗(yàn)五

向盛有少量過(guò)氧化鈉固體的試管中滴加少量水，把生成的O2用導(dǎo)管通入滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中，觀察紅色并未褪去，說(shuō)明O2不是使紅色褪去的物質(zhì)。

6.探究實(shí)驗(yàn)六

向Na2O2與水反應(yīng)后不再有無(wú)色氣體生成的溶液中加MnO2粉末，有無(wú)色氣體生成，經(jīng)檢驗(yàn)該氣體能使帶火星的衛(wèi)生香復(fù)燃。

7.探究實(shí)驗(yàn)七

把實(shí)驗(yàn)六中得到的混合物過(guò)濾，除去MnO2粉末，然后再向?yàn)V液中滴加酚酞試液，溶液變紅色且振蕩試管紅色不褪去。說(shuō)明Na2O2和水的反應(yīng)過(guò)程中有一種中間物質(zhì)并且這種中間物質(zhì)在MnO2的催化下能分解生成O2。學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)室制氧氣的方法及元素種類守恒定律，分析過(guò)氧化鈉和水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。

先發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：Na2O2+2H2O= 2NaOH+ H2O2

H2O2分解：2H2O2=2H2O+ O2↑

總反應(yīng)：2Na2O2+4H2O=4NaOH+ 2H2O+ O2↑

經(jīng)分析，使紅色褪去的物質(zhì)為H2O2。

8.探究實(shí)驗(yàn)八

用玻璃管向包有Na2O2粉末的棉花團(tuán)吹氣，很快，棉花團(tuán)就劇烈燃燒起來(lái)。這樣做學(xué)生很感興趣，因?yàn)樗麄冎来禋饪梢韵ɑ穑坏ㄟ^(guò)這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)他們知道了吹氣還可以生火，也就明白了過(guò)氧化鈉可以和二氧化碳反應(yīng)。但是，在多次的教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)也存在一定的問題，實(shí)驗(yàn)成功率不是太高。經(jīng)過(guò)分析，我發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)不成功是因?yàn)槲覀兒舫龅亩趸細(xì)饬髁坎皇翘笄宜?，這樣水汽將棉花團(tuán)潤(rùn)濕了，使得實(shí)驗(yàn)難以成功。

9.探究實(shí)驗(yàn)九

用棉花團(tuán)包住適量的Na2O2粉末放在一塊鐵片上，然后在一個(gè)干燥管的中間裝上適量的CaCl2 固體作干燥劑，干燥管的兩端放少量的棉花，將干燥管細(xì)口一端對(duì)準(zhǔn)包有Na2O2的棉花團(tuán)，用嘴向干燥管粗口端吹氣。因?yàn)橛昧烁稍飫涂梢詼p少和Na2O2接觸的二氧化碳中的水汽量，棉花團(tuán)劇烈燃燒起來(lái)，實(shí)驗(yàn)成功率大大提高。

筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)物質(zhì)的反應(yīng)、產(chǎn)物的驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的再生問題設(shè)計(jì)逐個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在更廣闊的天地獲得更多的知識(shí)。