邱進(jìn)錄

摘 要：過(guò)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(rùn)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(guò)程，最后簡(jiǎn)要闡述實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：過(guò)氧化鈉 二氧化碳 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1005-8877（2019）14-0059-01

過(guò)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(guò)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?/p>

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、通過(guò)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(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)檢測(cè)反應(yīng)的過(guò)程所生成的產(chǎn)物。2、通過(guò)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

（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(wú)水參與的條件下是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并通過(guò)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(guò)程所需要的原理介紹：1、有水的條件下2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2.NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 2、無(wú)水的條件下2Na202+2C02=2Na2C03+02↑

（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(guò)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(wú)水條件下所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。由于CO2需要在無(wú)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。

（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、在錐形瓶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(guò)氧化鈉粉末，分液漏斗中加入稀鹽酸。3、開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)要緩緩打開(kāi)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(guò)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(zhǎng)；2、過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)分別做過(guò)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(guò)氧化鈉反應(yīng)，而且干燥的二氧化碳也能和過(guò)氧化鈉反應(yīng)。在無(wú)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(guò)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(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)，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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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)。

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(guò)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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