崔領(lǐng)斌 楊芳恒
摘 要: 通過(guò)對(duì)鈉與水實(shí)驗(yàn)的觀察,改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)了趣味性,降低了危險(xiǎn)性,具有可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。若受條件限制不能由學(xué)生做,教師可按本文介紹的方法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),使現(xiàn)象鮮明生動(dòng),推動(dòng)新課程改革進(jìn)一步深入開展。
關(guān)鍵詞: 鈉與水的反應(yīng) 改進(jìn) 創(chuàng)新
平時(shí)做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候經(jīng)常存在一些問(wèn)題。如實(shí)驗(yàn)成功率低,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,或?qū)嶒?yàn)有一定的危險(xiǎn)性,有的實(shí)驗(yàn)缺乏趣味性。我通過(guò)對(duì)鈉與水實(shí)驗(yàn)的觀察,改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)了趣味性,降低了危險(xiǎn)性,具有可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。若受條件限制不能由學(xué)生做,則教師可按以下方法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),使現(xiàn)象鮮明生動(dòng)。
一、鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)之一
【實(shí)驗(yàn)原理】鈉是活潑的金屬與水劇烈反應(yīng)
【實(shí)驗(yàn)儀器】¢6×50mm玻璃尖嘴管、¢120mm長(zhǎng)頸漏斗、廣口瓶、雙孔橡皮塞、大頭針、止水夾、小刀、鑷子、濾紙、玻璃片。
【實(shí)驗(yàn)藥品】金屬鈉、酚酞溶液、水。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1.如圖所示,分別將¢6×50mm玻璃尖嘴和¢120mm長(zhǎng)頸漏斗插入橡皮塞中,用橡皮管將玻璃管和尖嘴管連接起來(lái),夾上止水夾。取一根大頭針插入橡皮塞中心。
圖 鈉與水的反應(yīng)
2.向瓶中滴入幾滴酚酞溶液。取一粒稍大于黃豆粒的金屬鈉擦凈表面的煤油,將其插在大頭針上,最后將橡皮塞緊塞在廣口瓶上。打開止水夾,從漏斗口加水至廣口瓶中水滿,迅速關(guān)閉止水夾。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
鈉和水劇烈反應(yīng),并融化落入水中,形成一個(gè)銀白色小球,浮在水面上迅速游動(dòng),瓶中產(chǎn)生大量氣體,這時(shí)溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色,并被壓向漏斗,隨著氣體的增加,小球逐漸減小,最后完全消失,漏斗中溶液停止上升。此時(shí)打開止水夾點(diǎn)燃?xì)怏w,氫氣立即燃燒,火焰高達(dá)5cm~6cm,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象格外生動(dòng)壯觀。
【實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵】
1.實(shí)驗(yàn)裝置氣密性要好,灌滿水時(shí)應(yīng)將瓶中的空氣全部排出。
2.大頭針插入鈉粒的部分以能將其掛住為好,不可插入過(guò)多,否則鈉粒不易落入水中。
二、鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)之二
【實(shí)驗(yàn)原理】鈉是活潑的金屬與水劇烈反應(yīng)
【實(shí)驗(yàn)儀器】U形管、短頸球形漏斗、玻璃尖嘴、鐵架臺(tái)、金屬鈉、乳膠管、玻璃珠、大頭針、止水夾、小刀、鑷子、濾紙、玻璃片。
【實(shí)驗(yàn)藥品】金屬鈉、酚酞溶液、水。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1.取大U形管、長(zhǎng)頸球形漏斗、帶尖嘴玻璃管的橡皮塞。玻璃管中段要用膠管連接,膠管內(nèi)放有玻璃珠,取一根大頭針插入帶玻璃管的橡膠塞上。切取黃豆大小的一塊金屬鈉,用濾紙吸凈其表面的煤油,固定在大頭針上。按圖所示實(shí)驗(yàn)裝置裝配好。
2.用手捏住乳膠管上的玻璃球,使U形管內(nèi)外相通,將滴有酚酞溶液的水從球形漏斗中滴入U(xiǎn)形管,使液面與金屬鈉相接觸,排除玻璃管中的空氣后松開玻璃球。
3.反應(yīng)完畢后,輕輕擠壓膠管內(nèi)玻璃球,并在尖嘴玻璃管上點(diǎn)燃。
4.在火焰的上方罩一個(gè)小燒杯。
圖 用U形管作鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
鈉和水劇烈反應(yīng),并融化落入水中,形成一個(gè)銀白色小球,浮在水面上迅速游動(dòng),瓶中產(chǎn)生大量氣體,這時(shí)溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色,并被壓向U形管,使U形管內(nèi)形成紅色的液面差,多余的水上升到漏斗中,隨著氣體的增加,小球逐漸減小,最后完全消失,漏斗中溶液停止上升。此時(shí)捏住乳膠管的玻璃球,點(diǎn)燃?xì)怏w,氫氣立即燃燒,火焰高達(dá)5cm~6cm,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象格外生動(dòng)壯觀。
【注意事項(xiàng)】
1.實(shí)驗(yàn)裝置氣密性要好,灌滿水時(shí)應(yīng)將瓶中的空氣全部排出。
2.大頭針插入鈉粒的部分以能將其掛住為好,不可插入過(guò)多,否則鈉粒不易落入水中。
三、鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)之三
【實(shí)驗(yàn)原理】鈉是活潑的金屬與水劇烈反應(yīng)
鈉的密度比水?。?0℃,0.97g/cm),熔點(diǎn)低(97.5℃)。鈉跟水反應(yīng)十分劇烈,放出的熱使金屬鈉熔化,熔化的金屬鈉有很大的表面張力。所以鈉跟水反應(yīng)立即熔化成小球浮在水面上。鈉球表面與水接觸產(chǎn)生的氫氣,氣泡外逸時(shí)驅(qū)動(dòng)著鈉球四處游動(dòng)。氫氣的產(chǎn)生使瓶?jī)?nèi)壓力增大,水被壓到上方圓底燒瓶?jī)?nèi)形成噴泉。水溶液變?yōu)榧t色,證明有氫氧化鈉生成。
圖 鈉與水反應(yīng)的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置
【實(shí)驗(yàn)儀器】A為廣口瓶(60mL或125mL),配以帶尖嘴玻璃管的膠塞作反應(yīng)器;C為圓底燒瓶(100mL),配以雙孔塞作噴泉盛水容器;B為排氣管。小刀、鑷子、濾紙、玻璃片。
【實(shí)驗(yàn)藥品】金屬鈉、酚酞溶液、水。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
在廣口瓶?jī)?nèi)加適量蒸餾水和2滴酚酞試液,如圖裝置好儀器。打開廣口瓶上的膠塞,投入一塊比豆粒略大的金屬鈉,立即蓋上膠塞,接著形成美麗的紅色噴泉。同時(shí),可看到鈉跟水劇烈反應(yīng),鈉熔化成小球,在水面上四處游動(dòng)。噴泉持續(xù)半分鐘。
【注意事項(xiàng)】
1.圖中圓底燒瓶?jī)?nèi)插入一根細(xì)玻璃管,用于形成噴泉時(shí)及時(shí)排出瓶?jī)?nèi)空氣,否則不能形成噴泉。
2.做噴泉實(shí)驗(yàn)之前,若將酚酞試液加到圓底燒瓶?jī)?nèi),鈉跟水反應(yīng)時(shí)廣口瓶?jī)?nèi)水不變紅,而水噴到圓底燒瓶?jī)?nèi)立即變紅,使噴泉實(shí)驗(yàn)更富有“魔力”。
四、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)
1.鈉在密閉容器中反應(yīng),實(shí)驗(yàn)操作安全,現(xiàn)象明顯,操作簡(jiǎn)單,趣味性強(qiáng),節(jié)省課堂時(shí)間。
2.作為課堂演示實(shí)驗(yàn)效果很好。
3.符合新課程改革的理念和要求。
參考文獻(xiàn):
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[3]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)1(必修)教學(xué)參考.人民教育出版社,2004.