高中化学中钠与水反应的微型化及绿色化实验改进

胡隆群

摘要：金属钠与水反应的实验作为高中化学实验中的重点组成部分，在指导学生有效认知金属钠铜水反应机理和反应过程、培養高中学生宏观辨析与微观探析能力的过程中具备重要的价值。因此，本文将通过对于高中化学中钠与水反应的微型化及绿色化实验改进，助力高中化学课程标准有效贯彻践行，希望能够为有效促进高中化学课程教学高效化与创新化发展提供相关参考思路。

关键词：高中化学;微型化;核心素养;绿色化;

一、研究背景

在面向当前高中化学课程标准不断落实与推进的背景下，教师在教学展开过程中继续要从理论层面注重对于学生化学学科知识框架的引导和构筑，还要以实践平台对于学生的实践能力和创新精神进行培育和开发。化学实验是引导高中学生深入探索并认知科学知识和化学学科奥妙的重要路径和方法手段，在整体高中化学课程推进与课程优化过程中占据着重要的组成部分。纵观传统高中化学钠与水的反应实验，由于化学药品用量大，整体实验环节和实验准备工作较为繁杂，不仅在一定程度上影响了实验效果，还在一定程度上给环境带来了负担，基于学生在实验操作中隐藏了风险。这也使得，在高中化学课程教学展开中，越来越多的教师开始关注微型化及绿色化实验的改进，希望能够以此为主线实现对于金属钠与水反应实验的绿色化和安全化提升。

二、研究过程

（一）微型化及绿色化实验理论

所谓微型化及绿色化化学实验，主要是指在化学实验展开过程中，借助微型化的仪器装置，对于化学试剂用量进行微小量化控制，从而达到常规实验试剂用量的1/10到1/1000，既有效实现了对于化学反应试剂药品的节约，减少实验室用品耗费，也能够通过微型化仪器设计和仪器实验，使反应现象更加突出和快速，以相对节约和安全的优势特点，展现绿色化学理念。

（二）传统钠和水反应的实验现象及不足

钠和水反应的实验作为高中化学课程教学中金属及其化合物中的重要组成部分和重要内容，在教学展开过程中存在一定的重点和难点。特别是在高中化学教材实验中，对于钠和水反应实验进行演示和探究的过程中需要切一小块钠放入装有水和酚酞的烧杯中，由学生对于实验现象进行观察和总结。在这一过程中，由于用到烧杯这一较大的仪器装置，使得整体实验试剂用量加大，而钠与水在直接接触时会发生剧烈的反应，甚至还会产生液体迸溅，在引导学生对于实验现象进行观察的过程中，极易埋藏安全隐患。与此同时，在对于反应现象进行观察的过程中学生仅仅通过对于小球游动现象和溶液变红现象进行产物的判断，并没有通过及时的对于其气体进行收集和检验，无法有效认知到整体钠与水反应过程的机理和进程，并不利于学生对于整体金属及其化合物部分知识内容的认知和理解。

（三）高中化学钠与水反应的微型化及绿色化实验改进过程

实验原理：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

实验过程：在微型化及绿色化实验的展开过程中，首先要对于实验仪器装置进行改进，通过选取离心管这一微型化仪器装置作为承接钠和水反应的装置，借助移液器吸头将那块插入到装有酚酞和水的离心管中，并在移液器吸头的尖端涂抹肥皂液。在对于反应现象进行观察的过程中，可以看到离心管中出现溶液迅速变红的现象，这说明了钠和水在反应的过程中生成了氢氧化钠这一类碱性物质;观察移液器吸头尖端鼓起的肥皂泡沫，可以判断钠与水反应生成了气体，用点燃的火柴对于气体进行检验，靠近时发出爆鸣声，说明反应气体为氢气;在从宏观角度观察那块在反应过程中漂浮在水面上并融化翻滚，说明了那的密度计小于水又与水反应剧烈，能够放出大量的热是放热反应。

三、钠与水反应的微型化及绿色化实验改进价值

在对于钠和水反应的实验进行微型化和绿色化实验改进的过程中，首先通过借助离心管这一微型实验装置，保证了在实验过程中和反应过程中试剂用量上的降低，只需要少量的水和酚肽加入到离心管中，通过采取微量的钠块，便可以完成整个实验，在一定程度上有效降低了钠和水反应的实验试剂浪费和实验成本。其次，钠和水反应的实验微型化和绿色化装置较为简单，且在离心管和移液器中操作，在一定程度上消除了钠与水直接接触时剧烈反应所造成的液体迸溅危险，省去传统钠与水反应实验过程中对于钠块切割和擦干的操作环节，并通过移液器吸头的装置改进，能够有效控制钠与水反应的速率。与此同时，借助微型化及绿色化实验装置，缩短了实验时间，使得实验现象较为明显，特别是在对于气体进行检验的过程中，由于微型化装置所使用的试剂用量属于痕量范畴，省去了收集气体和检验氢气纯度的过程，有效克服了由学生操作不当而致使的成功率下降的实验不足。

四、结束语

综上所述，实验部分内容作为化学学科教学的重要组成部分，需要教师在课程教学展开过程中重视对其进行微型化和绿色化的改进，增强实验环节的可操作性和安全系数，进而有效调动学生的化学实验乐趣和实验参与意识，你高中学生良好化学创造性思维和核心素养的培育和开发。

参考文献：

[1]. .微课在高中化学教学中应用的初步探索——以“乙醛”教学的微课应用模型为例.《化学教育》.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2015年11期.刘岩.