鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

摘要：鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)在高中整個(gè)金屬及元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)中起著基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性的作用，但采用課本實(shí)驗(yàn)，不能真正起到全面驗(yàn)證反應(yīng)現(xiàn)象和反應(yīng)產(chǎn)物的作用，不利于啟發(fā)學(xué)生和培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。筆者結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟殚喯嚓P(guān)資料對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，以便于更直觀的驗(yàn)證鈉在反應(yīng)中受熱融化和產(chǎn)物氫氣。

關(guān)鍵詞：鈉 水 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

鈉是最典型的活潑金屬，但是自然界并不存在游離態(tài)的金屬鈉，所以學(xué)生對(duì)鈉的性質(zhì)并不了解。人教版教材必修一中安排了鈉與水反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證鈉的活潑性，并且可以和接下來的鎂、鋁、鐵的性質(zhì)作對(duì)比。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的直觀感受，能夠建立對(duì)鈉性質(zhì)的感性認(rèn)識(shí)，便于今后對(duì)比學(xué)習(xí)其他金屬元素及其化合物的有關(guān)知識(shí)。所以，該實(shí)驗(yàn)在整個(gè)金屬元素及其化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)中起著基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性的作用。

鈉與水反應(yīng)一實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)是觀察鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，感知金屬鈉的活動(dòng)性強(qiáng)弱，分析鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物。筆者在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)必修一》中將鈉與水反應(yīng)生成氣體的檢驗(yàn)省略，直接將結(jié)論呈現(xiàn)給了學(xué)生。教師在授課過程中，若采用課本實(shí)驗(yàn)，要分析鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，只能通過質(zhì)量守恒定律——化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析。此外，鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中還有一點(diǎn)就是鈉與水反應(yīng)放出的熱量讓鈉融化成一個(gè)小球，若采用課本實(shí)驗(yàn)也無(wú)法證明此點(diǎn)，因?yàn)閷W(xué)生也可能理解是鈉反應(yīng)中被消耗。所以，采用課本的實(shí)驗(yàn)操作，不能真正起到全面驗(yàn)證反應(yīng)現(xiàn)象和反應(yīng)產(chǎn)物的作用，不利于啟發(fā)學(xué)生和培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

介于鈉與水反應(yīng)試驗(yàn)的重要性，針對(duì)教材中鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的不足，筆者查閱相關(guān)資料，對(duì)高中化學(xué)人教版必修一第三章第一節(jié)實(shí)驗(yàn)3-3——鈉與水的反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象和反應(yīng)的產(chǎn)物。

改進(jìn)鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，增加實(shí)驗(yàn)的趣味性，幫助學(xué)生更好的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，理解實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)用品：

鈉、酚酞、吹泡水、廣口瓶、圓底燒瓶、尖嘴玻璃管、數(shù)字溫度計(jì)、鑷子、濾紙、小刀、金屬推桿、橡膠塞

實(shí)驗(yàn)原理：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

鈉是活潑金屬，常溫下就能與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉水溶液呈堿性，可以使無(wú)色酚酞變紅。鈉與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，發(fā)出的熱量足以達(dá)到鈉的熔點(diǎn)（97.72℃）讓鈉融化，所以通過數(shù)字溫度計(jì)可以直接讀出鈉與水反應(yīng)放出的熱量使水升高的溫度，從而得知鈉在反應(yīng)中融化成一個(gè)小球。反應(yīng)生成的氫氣密度比水小，利用這一性質(zhì)，可以用生成的氣體蘸取肥皂水吹泡泡，氣泡上升來加以證明。

實(shí)驗(yàn)裝置圖及說明：

說明：

1.圓底燒瓶上的橡膠塞除了插尖嘴玻璃管外還插了一根玻璃導(dǎo)管，便于形成噴泉。

2.廣口瓶橡膠塞上插數(shù)字溫度計(jì)的金屬測(cè)溫桿的凹槽用于放置反應(yīng)前的金屬鈉。

3.備用注射器針頭，吹氣泡的時(shí)候用。

實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象：

1.組裝實(shí)驗(yàn)儀器，檢查裝置的氣密性。

2.向廣口瓶中加水到接近橡膠塞的刻度線，滴加2-3滴酚酞。

3.取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，放在橡膠塞的凹槽處，用金屬推桿壓緊。

4.蓋上橡膠塞，固定好圓底燒瓶和注射器，用數(shù)字測(cè)溫計(jì)的金屬推桿沿著凹槽的小孔將金屬鈉推入水中進(jìn)行反應(yīng)。

鈉與水劇烈反應(yīng)，數(shù)字測(cè)溫計(jì)的讀數(shù)不斷上升，可以超過100度，廣口瓶中液體變紅，圓底燒瓶中產(chǎn)生紅色噴泉。

5.反應(yīng)停止后，用注射器抽取反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，用短玻璃管罩著紗布一端蘸取吹泡液，將短玻璃管罩在注射器上，推動(dòng)注射器吹泡泡，產(chǎn)生的氣泡向上飄飛。

創(chuàng)新的意義：

1.利用反應(yīng)產(chǎn)生氣體和放熱，增加設(shè)計(jì)噴泉實(shí)驗(yàn)，增加實(shí)驗(yàn)的趣味性。

2.橡膠塞上的凹槽用于放置金屬鈉，利用數(shù)字測(cè)溫計(jì)的金屬測(cè)溫桿將鈉推入水中進(jìn)行反應(yīng)，解決了反應(yīng)物的加入問題。

3.數(shù)字測(cè)溫計(jì)可以直接讀出反應(yīng)的瞬時(shí)溫度，利于學(xué)生理解“鈉熔化成一個(gè)小球”。

4.抽取反應(yīng)后的氣體吹泡泡，產(chǎn)生的氣泡向上飄飛，利于學(xué)生理解反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是氫氣。

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作者簡(jiǎn)介：

曹紅艷（1985—），女，漢族，四川宜賓人，一級(jí)教師，教育學(xué)碩士，四川省米易中學(xué)校，研究方向：教育學(xué)原理。