鈉與水反應實驗的改進

王佳旋 衷明華

(韓山師范學院化學系，廣東 潮州 521041)

鈉與水的反應實驗是高中化學的一個重要實驗。在課堂上,由于考慮到安全性問題,它常做為教師的演示實驗——將小塊鈉直接放入盛有水和酚酞的燒杯中。同時，采用該傳統(tǒng)裝置進行實驗時，反應劇烈，難以控制，對于反應產(chǎn)生的氣體是氫氣的這個結論也不能加以嚴密的驗證。針對以上問題，筆者經(jīng)過實驗研究，采用微型實驗儀器對本實驗裝置進行了改進，使上述問題得以很好地解決。同時在藥品的使用上，將酚酞和水換為硫酸銅溶液,為教師在選用實驗方案的過程中提供了另一種參考。具體實驗方案如下：

一、實驗原理

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓

二、實驗用品

金屬鈉、錫箔紙、硫酸銅溶液、肥皂水、操作臺、側泡具支試管、橡膠塞、橡膠管、直角形通氣管、燒杯、小刀、大頭針、鑷子、濾紙、火柴。

三、實驗裝置圖(省去操作臺及鐵夾)

圖 實驗裝置(省去操作臺及鐵夾)

四、實驗步驟及現(xiàn)象

1．按上圖所示連接好實驗儀器，并檢驗裝置的氣密性:用手捂熱側泡具支試管，若直角形通氣管口有氣泡冒出,且停止捂熱后,管口處有一段小水柱，則氣密性良好。

2．添加藥品：往側泡具支試管里加硫酸銅溶液至側泡中央，再取一塊小米粒般大小的鈉(要將表面的煤油吸干)，包裹在事先用大頭針扎有小孔的錫箔紙中，接著放入溶液中。

3．觀察實驗現(xiàn)象：包裹在錫箔紙中的鈉透過小孔與硫酸銅溶液發(fā)生了反應，反應速率緩和，觀察到溶液中有藍色的Cu(OH)2沉淀生成，直角形通氣管口有氣泡冒出。當出現(xiàn)大量氣泡時，用燃著的火柴點燃氣泡，能聽到“噗”的一聲，證明鈉與硫酸銅溶液反應生成的氣體是氫氣。觸摸側泡具支試管，有發(fā)熱的感覺。

4．反應結束后，清洗儀器并整理實驗桌。

五、實驗注意事項

⑴實驗前，要保證實驗裝置的氣密性良好。

⑵實驗時，加入的鈉不宜過多，小米粒般大小一塊即可。

⑶取鈉時,嚴禁用手直接接觸，利用鑷子取用。

⑷反應后，若鈉有剩余，要將其放入原來的鈉瓶中。

六、本實驗方案的優(yōu)點

(1)采用微型儀器進行實驗，藥品用量少且安全。

(2)采用事先扎有小孔的錫箔紙包裹鈉，避免了鈉粒的亂濺，使其實驗時反應速率適中，既便于觀察,可操作性也強，有助于提高學生的實驗操作能力。

(3)將反應生成的氣體導入肥皂水中，通過點燃肥皂泡驗證實驗過程中產(chǎn)生了氫氣，體現(xiàn)實驗的科學性，能培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W探究態(tài)度。

(4)用鈉與硫酸銅溶液的反應來代替鈉與水的反應，既能鼓勵學生大膽創(chuàng)新，又可以加強學生對金屬與鹽溶液反應的這一知識點的掌握。

[1]人民教育出版社.普通高中課程標準實驗教科書[M].化學1(必修).北京:人民教育出版社,2008．