钠与水反应实验的改进

摘要：钠与水反应的实验在高中整个金属及元素化合物知识的学习中起着基础性和先导性的作用，但采用课本实验，不能真正起到全面验证反应现象和反应产物的作用，不利于启发学生和培养学生的探究能力。笔者结合实验目的查阅相关资料对该实验进行了改进，以便于更直观的验证钠在反应中受热融化和产物氢气。

关键词：钠 水 实验改进

钠是最典型的活泼金属，但是自然界并不存在游离态的金属钠，所以学生对钠的性质并不了解。人教版教材必修一中安排了钠与水反应的探究实验来验证钠的活泼性，并且可以和接下来的镁、铝、铁的性质作对比。学生通过实验的直观感受，能够建立对钠性质的感性认识，便于今后对比学习其他金属元素及其化合物的有关知识。所以，该实验在整个金属元素及其化合物知识的学习中起着基础性和先导性的作用。

钠与水反应一实验的教学目标是观察钠与水反应的实验现象，感知金属钠的活动性强弱，分析钠与水反应的产物。笔者在实际教学中发现，《普通高中化学课程标准实验教科书化学必修一》中将钠与水反应生成气体的检验省略，直接将结论呈现给了学生。教师在授课过程中，若采用课本实验，要分析钠与水反应产生的气体，只能通过质量守恒定律——化学反应前后原子的种类和数目不变来引导学生进行分析。此外，钠与水反应的实验现象中还有一点就是钠与水反应放出的熱量让钠融化成一个小球，若采用课本实验也无法证明此点，因为学生也可能理解是钠反应中被消耗。所以，采用课本的实验操作，不能真正起到全面验证反应现象和反应产物的作用，不利于启发学生和培养学生的探究能力。

介于钠与水反应试验的重要性，针对教材中钠与水反应实验的不足，笔者查阅相关资料，对高中化学人教版必修一第三章第一节实验3-3——钠与水的反应的实验进行了改进。

实验目的：

钠与水反应的现象和反应的产物。

改进钠与水反应的实验，增加实验的趣味性，帮助学生更好的观察实验现象，理解实验结论。

实验用品：

钠、酚酞、吹泡水、广口瓶、圆底烧瓶、尖嘴玻璃管、数字温度计、镊子、滤纸、小刀、金属推杆、橡胶塞

实验原理：

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

钠是活泼金属，常温下就能与水发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠水溶液呈碱性，可以使无色酚酞变红。钠与水的反应是放热反应，发出的热量足以达到钠的熔点（97.72℃）让钠融化，所以通过数字温度计可以直接读出钠与水反应放出的热量使水升高的温度，从而得知钠在反应中融化成一个小球。反应生成的氢气密度比水小，利用这一性质，可以用生成的气体蘸取肥皂水吹泡泡，气泡上升来加以证明。

实验装置图及说明：

说明：

1.圆底烧瓶上的橡胶塞除了插尖嘴玻璃管外还插了一根玻璃导管，便于形成喷泉。

2.广口瓶橡胶塞上插数字温度计的金属测温杆的凹槽用于放置反应前的金属钠。

3.备用注射器针头，吹气泡的时候用。

实验操作及现象：

1.组装实验仪器，检查装置的气密性。

2.向广口瓶中加水到接近橡胶塞的刻度线，滴加2-3滴酚酞。

3.取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，放在橡胶塞的凹槽处，用金属推杆压紧。

4.盖上橡胶塞，固定好圆底烧瓶和注射器，用数字测温计的金属推杆沿着凹槽的小孔将金属钠推入水中进行反应。

钠与水剧烈反应，数字测温计的读数不断上升，可以超过100度，广口瓶中液体变红，圆底烧瓶中产生红色喷泉。

5.反应停止后，用注射器抽取反应产生的气体，用短玻璃管罩着纱布一端蘸取吹泡液，将短玻璃管罩在注射器上，推动注射器吹泡泡，产生的气泡向上飘飞。

创新的意义：

1.利用反应产生气体和放热，增加设计喷泉实验，增加实验的趣味性。

2.橡胶塞上的凹槽用于放置金属钠，利用数字测温计的金属测温杆将钠推入水中进行反应，解决了反应物的加入问题。

3.数字测温计可以直接读出反应的瞬时温度，利于学生理解“钠熔化成一个小球”。

4.抽取反应后的气体吹泡泡，产生的气泡向上飘飞，利于学生理解反应产生的气体是氢气。

参考文献：

[1]贺晓华.金属钠与水反应实验的改进[J].应用技术，2020（06）.

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作者简介：

曹红艳（1985—），女，汉族，四川宜宾人，一级教师，教育学硕士，四川省米易中学校，研究方向：教育学原理。