劉海毅　高靚

摘 要 為完善教材中鈉與氯氣的實(shí)驗(yàn)方法，將教材中無(wú)法密封，氯氣易外漏的敞開(kāi)實(shí)驗(yàn)改為封閉化、一體化、集約化的實(shí)驗(yàn)裝置，便于實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的同時(shí)，有利于學(xué)生更清晰更安全地觀察反應(yīng)過(guò)程。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后用注射器加入氫氧化鈉以吸收未被反應(yīng)的氯氣，使綠色環(huán)保的化學(xué)的思想在教學(xué)實(shí)踐中得以應(yīng)用。借助生活中常見(jiàn)的注射器和青霉素瓶，不但降低了實(shí)驗(yàn)成本，而且有利于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，操作簡(jiǎn)單、安全性強(qiáng)，能取得良好的實(shí)驗(yàn)效果。為化學(xué)課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新提供了有益的參考和啟發(fā)。

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)探究 氯氣 注射器 封閉化 綠色環(huán)保

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

鈉與氯氣的實(shí)驗(yàn)是人教版《必修 2》中重要實(shí)驗(yàn)之一。本實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)的重要輔助手段，意在強(qiáng)化學(xué)生的直觀感受，加深對(duì)活潑金屬與活潑非金屬反應(yīng)原理的理解。

1問(wèn)題的提出

教材實(shí)驗(yàn)：“取一塊綠豆大的金屬鈉（切去氧化層），用濾紙吸凈煤油，放在石棉網(wǎng)上，用酒精燈微熱，將盛有氯氣的集氣瓶倒扣在鈉的上方，觀察現(xiàn)象”。在化學(xué)必修二實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象達(dá)到對(duì)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。但實(shí)驗(yàn)裝置（圖1）存在一定的不足：

（1）反應(yīng)裝置無(wú)法密封，氯氣易外漏，直接威脅師生的身心健康，不符合實(shí)驗(yàn)安全和綠色化學(xué)的要求；

（2）反應(yīng)結(jié)束后，未反應(yīng)的氯氣很難處理；

（3）氯氣需事先制備、收集，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備周期較長(zhǎng)，不便于實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展。

2實(shí)驗(yàn)的探究

2.1探究思路

探究實(shí)驗(yàn)立足于教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，按照教材中學(xué)生分組要求，從觸發(fā)反應(yīng)條件和氯氣制備實(shí)驗(yàn)出發(fā)，從生活生產(chǎn)選材，尋找成本低，效果好的實(shí)驗(yàn)材料，嘗試進(jìn)行廢氣處理。生活中常見(jiàn)的注射器和青霉素瓶為實(shí)驗(yàn)改進(jìn)提供了最初的靈感。

2.2探究實(shí)驗(yàn)

2.2.1實(shí)驗(yàn)裝置

結(jié)合教材氯氣的發(fā)生裝置（圖2），搭建一套完整的反應(yīng)裝置（圖3），通過(guò)改進(jìn)，設(shè)計(jì)成如圖4的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置。

2.2.2實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

（1）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，從生活中選材，用裝有水的注射器代替酒精燈，用小燒杯作反應(yīng)的發(fā)生裝置；

（2）用注射器向裝有氯酸鉀的青霉素瓶中滴加鹽酸，使氯氣的制備裝置和反應(yīng)裝置合二為一；

（3）利用注射器向反應(yīng)瓶中加入氫氧化鈉，吸收廢氣。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

（1）連接好裝置（圖4），用注射器向裝有氯酸鉀的玻璃瓶中加入少量的鹽酸。

（2）當(dāng)觀察到黃綠色氣體充滿整個(gè)集氣瓶后，用裝有水的注射器向載有小塊鈉的陶瓷片上滴加一滴水。

這樣可除去鈉表面的氧化膜并釋放出熱量，從而觸發(fā)反應(yīng)的發(fā)生。

（3）觀察到黃色火焰，鈉劇烈燃燒。冷卻觀察到燒杯內(nèi)壁上有白色氯化鈉固體。

（4） 反應(yīng)結(jié)束后，用注射器向燒杯中注入少量氫氧化鈉，吸收未被反應(yīng)的氯氣。

3實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

（1）改進(jìn)反應(yīng)裝置，使實(shí)驗(yàn)裝置微型化、一體化、集約化

（2）巧用注射器滴水即除去了金屬鈉表面的氧化層又提供了反應(yīng)的熱。

（3）將教材中的開(kāi)放體系改為一個(gè)相對(duì)封閉的體系，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的綠色化，學(xué)生可以更清晰更安全地觀察反應(yīng)過(guò)程，從而利于學(xué)生探討成鍵的方式。

（4）實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單，不僅適合于課堂演示，而且適合學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)依托于教材，實(shí)驗(yàn)一體化、微型化、集約化，讓學(xué)生從觀察氯氣生成的喜悅中，走入到鈉與氯氣反應(yīng)的觀察中，最后進(jìn)入反應(yīng)本質(zhì)的探討中；改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單現(xiàn)象明顯，安全環(huán)保，完全杜絕了有毒有害氣體對(duì)環(huán)境的污染，使安全環(huán)保的化學(xué)的思想在教學(xué)實(shí)踐中得以應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋心琦.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué)2（必修）第三版[M].北京：人民教育出版社，2010：57+74.

[2] 王磊，陳光巨，王明召.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)：化學(xué)1（必修）3版[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2007：13-15.

[3] 王文娟.基于自封袋和塑料點(diǎn)滴板的氯氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教育，2017（17）：60-63.