賈子晴
一、問題的提出
鈉在空氣中的燃燒實驗,是高一化學(xué)教材中的一個重要實驗。2004年之前的人教版和2004年之后的蘇教版,都是先將鈉放到石棉網(wǎng)上,然后用酒精燈加熱至燃燒,觀察實驗現(xiàn)象.這樣做實驗的缺陷有兩個:一是污染嚴(yán)重。鈉燃燒時產(chǎn)生大量的煙,生成的過氧化鈉固體絕大部分逸散到空氣中去了,給教室環(huán)境帶來污染。二是由于殘留在石棉網(wǎng)上的過氧化鈉很少且石棉網(wǎng)的顏色與淡黃色色差不大,不利于觀察過氧化鈉的顏色。
為此,2004年之后的人教版高一化學(xué)教材對該實驗進(jìn)行了改進(jìn),將石棉網(wǎng)換成了蒸發(fā)皿,也就是將鈉放到蒸發(fā)皿中加熱至燃燒,然后觀察實驗現(xiàn)象。這次改進(jìn),克服了以前用石棉網(wǎng)做該實驗的兩個缺陷,實驗效果比較好。但每次實驗后蒸發(fā)皿會炸裂掉,實驗成本很高。
有的教師用坩堝代替蒸發(fā)皿做實驗,雖然避免了炸裂,但是由于坩堝壁高底深導(dǎo)致不易觀察鈉燃燒的現(xiàn)象和生成物的顏色。
筆者查閱資料發(fā)現(xiàn),早在2002年夏立先老師就對該實驗進(jìn)行了改進(jìn),并把改進(jìn)情況寫成文章,發(fā)表在《化學(xué)教學(xué)》2002年第2期上。當(dāng)時的實驗改進(jìn)主要是將石棉網(wǎng)換成鐵片, 克服了以前用石棉網(wǎng)做該實驗的兩個缺陷,實驗效果也比較好。但這次改進(jìn)又帶來了一個新問題,即有時鈉融化后會從鐵片流下來或滾下來,導(dǎo)致實驗失敗。
為此,筆者在夏老師改進(jìn)實驗的基礎(chǔ)上對該實驗進(jìn)行了再改進(jìn),效果很好。
二、實驗改進(jìn)
取一塊鐵片(如去除表面鋅的白鐵皮,直徑要大于鐵圈直徑),將四周折起(中間平坦),然后放到鐵圈上(注意放平),用酒精燈對鐵片先加熱一小會;然后將一小塊鈉放到鐵片中間平坦部分,繼續(xù)加熱至鈉局部開始燃燒,此時撤離酒精燈,觀察后續(xù)實驗現(xiàn)象。整個實驗過程中可觀察到:鈉先融化,表面變白、變淡黃甚至變黑(由未擦凈煤油所致),繼續(xù)加熱一會,鈉表面局部開始燃燒,后蔓延到整個表面,伴隨少量煙冒出,火焰呈黃色。燃燒完畢,看到鐵片表面留下一些淡黃色的小米粒狀固體。
三、改進(jìn)說明
1.將鐵片四周折起,避免了鈉融化時流下來,保證了實驗的成功。
2.放鈉之前先對鐵片加熱,這樣可以除去鐵表面吸附的水,加快反應(yīng)的進(jìn)程。
四、實驗注意的問題
1.鈉表面的黃色附著物要除干凈。
2.鈉表面煤油要用濾紙吸干凈。
3.實驗完畢,清洗鐵片表面殘留的固體時,注意安全。因為固體內(nèi)部還有很少量的鈉未燃燒(與用蒸發(fā)皿情況一樣)。
(收稿日期:2018-12-10)