周媛 張丹 張志會(huì)

1 四川師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 成都 610068 2 四川大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院 成都 610065

有關(guān)過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)實(shí)質(zhì)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)探究

周媛1張丹1張志會(huì)2

1 四川師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 成都 610068 2 四川大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院 成都 610065

過氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)是高中階段的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)。在分析相關(guān)的大量實(shí)驗(yàn)理論和反復(fù)實(shí)踐操作的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)裝置，將Na2O2分別與干燥和濕潤的CO2發(fā)生反應(yīng)，并在文中詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)原理、現(xiàn)象以及操作過程，最后簡要闡述實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新點(diǎn)。

過氧化鈉；二氧化碳；實(shí)驗(yàn)

Abstract Peroxide sodium and carbon dioxide reaction has been one of the important experiment high school stage, can be in the teaching process of the experimental middle school students always unable to do the essence of qualitative, after analyzing the related grasp a lot of experimental basis, the author designed the two contrast experiment device used to will Na2O2with CO2two substances in different conditions to validate and product of Reached make students easily grasp the essence of the chemical reaction, and can correct understanding and expression appeared cylinder experiment purposes.

Key words Na2O2; CO2; reaction

過氧化鈉（Na2O2）是高中化學(xué)的一種重要的化合物，也是歷年高考中氧化還原反應(yīng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及化學(xué)計(jì)算考查的熱點(diǎn)之一。人教版的高一化學(xué)必修1中未對(duì)過氧化鈉與二氧化碳的化學(xué)實(shí)驗(yàn)做詳細(xì)的介紹，因此缺乏實(shí)驗(yàn)對(duì)理論的驗(yàn)證?；谏鲜鲆蛩乜紤]，筆者在分析大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)該化學(xué)實(shí)驗(yàn)的感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在本文設(shè)計(jì)兩套實(shí)驗(yàn)裝置，分別對(duì)上述實(shí)驗(yàn)中Na2O2與CO2在兩種不同的條件下所生成的產(chǎn)物加以驗(yàn)證。

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸?/h2>

1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1）通過本實(shí)驗(yàn)，能夠使學(xué)生從定性和定量的角度明白Na2O2與兩種不同的條件下的CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，條件不同產(chǎn)物不同，并學(xué)會(huì)自己如何通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置來檢測反應(yīng)的過程所生成的產(chǎn)物。

2）通過本實(shí)驗(yàn)還能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)與自我實(shí)驗(yàn)的能力。

1.2 實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)的目的主要是為了驗(yàn)證Na2O2與CO2在有、無水參與的條件下是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并通過所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)上述兩種條件下所生成的產(chǎn)物進(jìn)行驗(yàn)證，下面實(shí)驗(yàn)過程所需要的原理介紹。

1）有水的條件下：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2；2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

2）無水的條件下：2Na202+2C02=2Na2C03+02

1.3 實(shí)驗(yàn)所需藥品

脫脂棉、稀鹽酸（體積比大約為1:2）、碳酸氫鈉粉末、過氧化鈉粉末、堿石灰、大理石。

2 實(shí)驗(yàn)裝置及步驟

整個(gè)實(shí)驗(yàn)共分為兩個(gè)部分，第一部分驗(yàn)證Na2O2與CO2在無水條件下所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。由于CO2需要在無水的條件下參與反應(yīng)，因此需要對(duì)其干燥，實(shí)驗(yàn)所需的裝置如圖1所示。

2.1 實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

1）連接好上述實(shí)驗(yàn)裝置，首先檢查裝置的氣密性。由圖1所示的連接裝置從左到右、從下到上檢查。檢查氣密性時(shí)用酒精燈對(duì)墊有石棉網(wǎng)的燒瓶進(jìn)行加熱，裝置末端安裝盛水的燒杯，若燒杯中有氣泡產(chǎn)生則證明裝置氣密性好，否則重新連接裝置。

2）在燒瓶A內(nèi)裝入大理石，試劑瓶B中裝入濃硫酸，干燥管中裝入堿石灰與用脫脂棉包好的過氧化鈉粉末，分液漏斗中加入稀鹽酸。

3）開始實(shí)驗(yàn)時(shí)要緩緩打開分液漏斗活塞，將稀鹽酸慢慢地滴下，待試劑瓶中有氣泡出現(xiàn)時(shí)，觀察干燥管內(nèi)的過氧化鈉等物質(zhì)的顏色變化。

4）實(shí)驗(yàn)完畢，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)象并拆除實(shí)驗(yàn)裝置。

記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1）干燥管中的脫脂棉燃燒，但所需反應(yīng)的時(shí)間較長；2）過氧化鈉顏色由黃色變成白色；3）玻璃管內(nèi)壁有小水珠產(chǎn)生；4）帶火星的木條復(fù)燃。

實(shí)驗(yàn)的第二部分主要是通過設(shè)計(jì)圖2所示實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證Na2O2與CO2在有水的條件下所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，具體的實(shí)驗(yàn)過程：在第一部分對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行操作的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)裝置2直接省略用濃硫酸對(duì)CO2氣體進(jìn)行干燥的部分，直接針對(duì)原理1進(jìn)行驗(yàn)證。

記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1）脫脂棉燃燒，而且所需反應(yīng)時(shí)間較短；2）過氧化鈉顏色由黃色變?yōu)榘咨?）玻璃管內(nèi)壁有水珠生成；4）帶火星的木條復(fù)燃。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過分別做過氧化鈉與干燥的二氧化碳和潮濕的二氧化碳反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，不難得出不僅潮濕的二氧化碳能和過氧化鈉反應(yīng)，而且干燥的二氧化碳也能和過氧化鈉反應(yīng)。在無水條件下反應(yīng)時(shí)，玻璃管內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生是因?yàn)槊撝拊谌紵龝r(shí)產(chǎn)生水。另一方面，在充滿干燥二氧化碳的干燥管內(nèi)脫脂棉的燃燒同時(shí)也驗(yàn)證了過氧化鈉和二氧化碳在上述條件下能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)，在產(chǎn)生氧氣的同時(shí)伴隨有大量的熱量放出，從而導(dǎo)致脫脂棉燃燒。

4 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)

本文主要是通過一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)將Na2O2與CO2在兩種不同的條件下的反應(yīng)實(shí)質(zhì)及產(chǎn)物，通過所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置得到一一驗(yàn)證，并在裝置的設(shè)計(jì)上采用一種干燥管來代替復(fù)雜的U形管等裝置，有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的培養(yǎng)以及對(duì)該實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)的掌握，能夠通過對(duì)比記憶掌握該實(shí)驗(yàn)，從而彌補(bǔ)人教版的高一化學(xué)必修1中對(duì)此實(shí)驗(yàn)介紹的不足，達(dá)到設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的預(yù)期目標(biāo)。

5 結(jié)語

化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為高中階段學(xué)習(xí)化學(xué)的有效方法之一，在掌握科學(xué)文化知識(shí)的同時(shí)，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)對(duì)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)的理性認(rèn)識(shí)，最重要的是通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)和社會(huì)實(shí)踐能力，使學(xué)生能夠?qū)瘜W(xué)這門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)有更深層次的了解。

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Relevant Peroxide Sodium and Carbon Dioxide Reaction Substantial Innovation Experiment/

/Zhou Yuan,Zhang Dan, Zhang Zhihui

G642.423

B

1671-489X(2011)09-0097-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.09.097

Author’s address

1 Sichuan Normal University, Chengdu, China 610068

2 Sichuan University, Chengdu, China 610065

作者：周媛，在讀碩士研究生，主要研究方向?yàn)榛瘜W(xué)教學(xué)論與電化學(xué)，2009年獲得理學(xué)學(xué)士學(xué)位。