葉東輝

鈉與水的反應是中學化學實驗教學的重點內容之一，在現(xiàn)行的高中化學教材中多次出現(xiàn)在不同裝置中的鈉與水反應的實驗.如人教版必修1第三章第一節(jié)“金屬鈉與水反應”的實驗所用的實驗儀器是燒杯.魯科版必修1第一章第二節(jié)“鈉與水的反應”的實驗所用的實驗儀器是表面皿.

筆者對比上述兩組實驗發(fā)現(xiàn)，教材中的實驗裝置存在如下不足：（1）燒杯和培養(yǎng)皿均為專業(yè)的化學儀器，實驗操作只能在實驗室內完成，可操作范圍狹窄.（2）實驗中只驗證了產物NaOH，而對另外的產物H2，則只是推測和講解;（3）教材裝置均為敞口容器，產物H2難以收集.若將實驗裝置進行密閉處理后用排水法收集氫氣，產物存在氫氧化鈉，皮膚會與強腐蝕性氫氧化鈉溶液直接接觸而引起損傷，并且由于反應物的量較小，反應產物H2的量也較少，對氫氣進行檢驗時爆鳴聲很小，實驗現(xiàn)象難以觀察.在實際教學中，我們對鈉與水反應的實驗進行了多次探索和改進，改進后的實驗材料易得、操作簡單安全，能夠更加清晰地檢驗該反應的產物，取得了令人滿意的成效.

一、實驗改進創(chuàng)新

1.改進設想

根據(jù)課本中實驗方案的不足，提出如下改進設想：（1）將化學實驗與生活相聯(lián)系，實驗裝置生活化，實驗材料簡單易得.（2）實驗操作簡單，流程安全無危險性.（3）產物易收集、易檢驗，實驗現(xiàn)象明顯.

2.實驗目的

（1）創(chuàng)建一次性檢驗產物的實驗方法;

（2）掌握鈉的化學性質并且檢驗產物;

（3）通過實驗創(chuàng)新，感受生活中化學.

3.實驗儀器和試劑

廢舊塑料瓶（如礦泉水瓶）、大頭針、濾紙、小刀、鑷子、三角漏斗、火柴、金屬鈉、酚酞、蒸餾水.

4.實驗儀器裝置圖

5.實驗步驟

（1）找一個200mL左右的塑料瓶（如礦泉水瓶），將塑料瓶瓶蓋取下，在礦泉水瓶的瓶蓋上插入一枚大頭針.

（2）打開塑料瓶瓶蓋，用三角漏斗向塑料瓶中加入蒸餾水，液面加至距離瓶口2cm處.

（3）向塑料瓶中滴加幾滴酚酞試劑.

（4）取出一小塊金屬鈉放在濾紙上，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切下黃豆大小的一小塊金屬鈉，用鑷子固定在大頭針的尖端.

（5）蓋好瓶蓋，拔出大頭針，使金屬鈉落入水中反應，反應一段時間后，用點燃的火柴靠近瓶蓋上的小孔，擠壓塑料瓶，觀察實驗現(xiàn)象.

（6）實驗結束后，將剩余溶液放入指定試劑瓶中回收利用.

6.實驗現(xiàn)象及分析

（1）塑料瓶中滴有酚酞的水溶液由無色變?yōu)榧t色，證明有堿性物質生成，結合反應物的元素組成以及物質在水中的穩(wěn)定性推斷產物為NaOH.

（2）點燃的火柴靠近瓶蓋的小孔，可以聽到有尖銳的爆鳴聲，證明有氫氣生成.

二、實驗改進的優(yōu)點

（1）實驗儀器生活化、綠色化：用廢舊礦泉水瓶代替燒杯等玻璃儀器，不僅材料簡單易得，并且可以多次重復使用，實現(xiàn)了廢棄物再利用，減少環(huán)境污染.

（2）實驗綠色環(huán)保，實驗裝置微型化，藥品用料少，節(jié)約成本.

（3）實驗操作方便，實驗現(xiàn)象明顯，反應過程、產物檢驗一次完成，避免接觸生成的NaOH溶液，減少腐蝕.

（4）實驗安全性高：鈉與水反應在塑料瓶中反應，更安全.本實驗不用檢查裝置的氣密性，點燃氫氣時，不用檢驗氫氣的純度，提高課堂效率.

（5）實驗可遷移性強：實驗裝置具有通用化，一套裝置可同時演示多個實驗.高中階段的固液不加熱反應實驗均可用本裝置完成實驗操作，如鈉與無水乙醇反應的實驗、銅與濃稀硝酸反應的實驗.

化學是一門是實驗為基礎的學科，化學課本中的大量實驗，是化學教學中不可或缺的組成部分.“生活化”“微型化”化學實驗的引入，使實驗的可操作性、可實行性大大增強.