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驗現(xiàn)象明顯卻又帶有一定的危險性,通過對微型實驗的研究學(xué)習(xí),將金屬鈉與水反應(yīng)的實驗創(chuàng)造性地設(shè)計了5組不同的微型實驗裝置,方便學(xué)生動手操作,也保證了學(xué)生的安全。
關(guān)鍵詞:微型實驗;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。通過微型實驗來探究鈉的化學(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。教材實驗盡管裝置簡單,便于準(zhǔn)備,但實驗過程中暴露的問題較多。首先,若產(chǎn)生的氣體較純,檢驗時只會聽到輕微的“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,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?”兩個問題引入探究性課堂教學(xué),并將課本上的相對危險的實驗裝置進行了微型化改裝,獲得了一致好評。先將創(chuàng)新的金屬鈉與水反應(yīng)的微型實驗展示如下:
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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,點火,見淡藍色火焰。
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,打開止水閥后點火。
4.圖5所示:另一學(xué)生鈉與水反應(yīng)的創(chuàng)新實驗所用儀器,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。
幾套實驗裝置的改造,大都取材簡便、操作簡單安全、用藥量少、實驗現(xiàn)象明顯、趣味性強,適合讓學(xué)生人手一套參與實驗,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