關(guān)于鈉的實(shí)驗(yàn)探究及改進(jìn)

芮娜娜

摘要：2020年開始安徽地區(qū)開始使用高中新教材，化學(xué)改用必修一，必修二和選擇性必修一，二，三，其中在必修一當(dāng)中依舊選擇金屬鈉作為金屬性質(zhì)的探究，我們?cè)谥v解鈉這一章節(jié)時(shí)，更加的結(jié)合新課標(biāo)要求，學(xué)生為主體，實(shí)驗(yàn)相結(jié)合來學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)。

關(guān)鍵詞：新高考，高中化學(xué)，金屬鈉

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言：鈉作為金屬元素中代表性元素，也是堿金屬中是一員，我們有必要對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行探究，來探究金屬的通性，以及鈉的特性，推出堿金屬元素的性質(zhì)。

一、鈉的性質(zhì)

鈉物理性質(zhì)：鈉為銀白色立方體結(jié)構(gòu)金屬，質(zhì)軟而輕可用小刀切割，密度比水小，為0.97g/cm3，熔點(diǎn)97.81℃，沸點(diǎn)882.9℃。新切面有銀白色光澤，在空氣中氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榘祷疑?，具有抗腐蝕性。鈉是熱和電的良導(dǎo)體，具有較好的導(dǎo)磁性，鉀鈉合金（液態(tài)）是核反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑。鈉單質(zhì)還具有良好的延展性，硬度也低，能夠溶于汞和液態(tài)氨，溶于液氨形成藍(lán)色溶液。

鈉的化學(xué)性質(zhì)：鈉作為金屬可以與非金屬單質(zhì)反應(yīng)，比如說可以與氧氣反應(yīng)，在不同的條件下生成不同的產(chǎn)物，在常溫下生成氧化鈉，在加熱時(shí)生成過氧化鈉;鈉還可以與酸反應(yīng)，鈉將酸中的氫離子置換出來，生成氫氣;鈉在金屬活動(dòng)性順序表中排在前面，性質(zhì)非?；顫?，所以還可以與水反應(yīng);作為金屬還可以與鹽溶液反應(yīng)，但并不能置換出鹽中的金屬單質(zhì)。

二、鈉與氧氣反應(yīng)

鈉作為金屬可以與氧氣反應(yīng)，所以鈉保存在煤油當(dāng)中，我們只能先用鑷子取出鈉單質(zhì)，吸干表面的煤油，用小刀切開，才能觀察到銀白色的鈉表面，過了一會(huì)兒，銀白色變暗，我們知道鈉與氧氣在常溫下與氧氣反應(yīng);而后我們做了鈉與氧氣在加熱條件下反應(yīng)，書上要求在坩堝中加熱，我們也采取在坩堝中加熱，有的文獻(xiàn)中提到在石棉網(wǎng)上加熱，實(shí)驗(yàn)預(yù)期是看到黃色火焰，最后有淡黃色固體生成，我們發(fā)現(xiàn)為過氧化鈉，但學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，并沒有發(fā)現(xiàn)這兩種現(xiàn)象，檢查實(shí)驗(yàn)過程后也無錯(cuò)誤，學(xué)生發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的火焰為黑色，最后生成的固體也為黑色，通過查閱文獻(xiàn)可知，實(shí)驗(yàn)室的鈉浸泡在煤油當(dāng)中太久，只用濾紙擦干表面煤油，沒有把煤油去除干凈。

為了觀察到書中所描述的現(xiàn)象，我們采取采用鈉塊中間部分，把四周都切掉，只留銀白色部分，切一小塊，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣我們才能得到預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

三、鈉與水反應(yīng)

在書中鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以用五個(gè)字描述，浮，熔，游，響，紅，金屬鈉置于水中后，鈉浮在水面上，鈉在水面上迅速游動(dòng)，并有輕微的嘶嘶聲，鈉融成一個(gè)光亮的小球，反應(yīng)后溶液中滴入酚酞，溶液變紅，生成的氣體可點(diǎn)燃，有爆鳴聲。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，老師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，鈉塊并沒有浮在水面，而是沉在水底，分析原因發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室里的鈉塊放置時(shí)間太久，表面已腐蝕太嚴(yán)重。

改進(jìn)方法：取用里面銀白色鈉塊，只取綠豆大小的鈉塊，輕輕放入水中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

四、鈉與鹽溶液反應(yīng)

金屬性強(qiáng)的金屬可以把金屬性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來，比如說濕法煉銅，F(xiàn)e+CuSO4═FeSO4+Cu，這是我們初中所學(xué)的知識(shí)，但是我們學(xué)習(xí)了鈉這種金屬后我們發(fā)現(xiàn)，金屬鈉并不能置換出比它金屬性弱的金屬，這是什么原因呢，經(jīng)過分析可知，鈉是很活潑的金屬，和水能發(fā)生劇烈反應(yīng)，因此當(dāng)鈉和鹽溶液作用時(shí)，首先是和鹽溶液 中的水發(fā)生反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫氣。然后氫氧化鈉再與鹽反應(yīng)生成相應(yīng)的新堿和新鹽，比如說Na投入到硫酸銅溶液中。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)并沒有紅色的銅單質(zhì)生成，而是有藍(lán)色沉淀生成，這是原因是鈉先與反應(yīng)，還有一個(gè)實(shí)驗(yàn)，鈉與酸反應(yīng)，我們通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)，鈉與酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)也是浮，熔，游，響，與鈉與水反應(yīng)類似，也有氫氣生成，在這里那是與水先反應(yīng)，還是先與酸反應(yīng)，通過探究得知，鈉是與氫離子反應(yīng)，酸中的氫離子濃度大，鈉優(yōu)先與酸反應(yīng)。

在第一個(gè)鈉與鹽溶液反應(yīng)中，鈉置換不出金屬，有文獻(xiàn)指出我們的鹽溶液，可以換成由鹽與有機(jī)溶劑組成的溶液，這樣鈉就可以直接與鹽反應(yīng)，我們也知道，與鹽的水反應(yīng)時(shí)，我們是與水先反應(yīng)，但現(xiàn)在是鹽的有機(jī)溶液，就不存在與水先反應(yīng)，我們可以用鹽的有機(jī)溶液代替鹽的水溶液進(jìn)行反應(yīng)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論。

結(jié)束語：2018年教育部發(fā)布《關(guān)于做好普通高中新課程新教材實(shí)施工作的指導(dǎo)意見》，我們要積極遵循新課標(biāo)要求。高中化學(xué)也在改革范圍內(nèi)，我們新教材已使用兩年了，新教材與舊教材有很大的改動(dòng)，但是鈉這一章節(jié)并沒有刪去，反而內(nèi)容增加，實(shí)驗(yàn)增多，我們?cè)诮淌谶@一章節(jié)時(shí)，要有學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，在這個(gè)過程中學(xué)生產(chǎn)生了很多的問題，在這一篇論文中我們探究了學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，及改進(jìn)方法，希望我們每位教師都能與學(xué)生一起發(fā)現(xiàn)問題，探尋原因，解決問題。

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