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对一道经典化学题的质疑

2017-04-13河北省承德市第七中学067200

数理化解题研究 2017年2期
关键词:金属钠稀盐酸浮力

河北省承德市第七中学(067200) 闫 帅 ●

对一道经典化学题的质疑

河北省承德市第七中学(067200) 闫 帅 ●

一、质疑原因

在做镁带与稀盐酸(1∶4)反应的实验时,镁带漂浮在稀盐酸上,学生自然而然的说出“镁带的密度小于稀盐酸”这个结论,学生为什么会得出这样的一个结论呢?

原来学生做过这样的一道题:

把金属钠用小刀轻轻切下一小块放入盛水的烧杯中,观察到该金属能与水剧烈反应,并放出热,本身熔化成银白色的小圆球,浮在水面上,根据以上叙述,推断金属钠的物理性质有:①硬度很小;②熔点很低;③密度小于水;④颜色银白色.

经过分析和探究:我的质疑是镁带浮在水面上,就能得出镁的密度小于水吗?,同理钠浮在水面上,就能得出钠的密度小于水吗?

二、探究镁漂浮在稀盐酸上的原因

实验步骤 实验现象__________ 1.取一个试管,放入一小块镁带,加入2ml水 镁带沉于水底.2.向该试管中逐滴加入稀盐酸 有气体产生,镁带很快漂浮在液面上.

镁带为什么会上浮?是因为浮力大于重力吗?

查阅资料:①金属镁的密度是1.74g/cm3.②盐酸的密度与浓度有关.实验室用的浓盐酸浓度是36%—38%,密度大约是1.18g/cm3.我用的稀盐酸(1∶4),其浓度大约是10%,密度约为1.05g/cm3.镁与稀盐酸反应的化学方程式是

镁的密度大于稀盐酸的密度,应该下沉,但是金属镁漂浮在稀盐酸上.这又是为什么呢?,我们发现镁条与稀盐酸反应迅速产生大量氢气,镁带下方生成氢气对它向上有一个推力.正是因为除了浮力,还有这个推力使镁漂浮在稀盐酸上.

那么,钠漂浮在稀盐酸上的原因是不是也是因为多了一个产生氢气对钠的推力呢?

三、探究钠漂浮在稀盐酸上的原因

查阅资料:①金属钠的密度是0.97g/cm3,②水的密度是1.0g/cm3,钠与水反应的化学方程式是

显然钠的密度小于水,应该漂浮,钠漂浮是否受到这个推力呢?答案是肯定的,因为钠与水反应产生氢气.我们通过以下分析,来感悟这个推力的大小.

假设:“水不与金属钠反应”;设钠的体积为a,根据“重力G=浮力F”,可以算浸没在出水中钠的体积0.97a.可知:钠虽然飘在水上,但是钠体积的97%应浸没在水里.但是,在实验中可以观察到,钠在水面上向各个方向迅速游动,钠浸没在水中的体积是极少的部分,可见产生氢气对金属向上的推力是存在的,而且很大.

总结钠漂浮在稀盐酸上的原因.钠除了受到浮力和重力外,还有生成氢气向上的推力,而且反应的越剧烈,这个推力就越大.在没有考虑这个推力的情况下,得出结论:钠的密度小于水是不对.应当澄清.

G632

B

1008-0333(2017)02-0086-01

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