葉東輝

鈉與水的反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，在現(xiàn)行的高中化學(xué)教材中多次出現(xiàn)在不同裝置中的鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn).如人教版必修1第三章第一節(jié)“金屬鈉與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)驗(yàn)儀器是燒杯.魯科版必修1第一章第二節(jié)“鈉與水的反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)驗(yàn)儀器是表面皿.

筆者對(duì)比上述兩組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，教材中的實(shí)驗(yàn)裝置存在如下不足：（1）燒杯和培養(yǎng)皿均為專(zhuān)業(yè)的化學(xué)儀器，實(shí)驗(yàn)操作只能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成，可操作范圍狹窄.（2）實(shí)驗(yàn)中只驗(yàn)證了產(chǎn)物NaOH，而對(duì)另外的產(chǎn)物H2，則只是推測(cè)和講解;（3）教材裝置均為敞口容器，產(chǎn)物H2難以收集.若將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行密閉處理后用排水法收集氫氣，產(chǎn)物存在氫氧化鈉，皮膚會(huì)與強(qiáng)腐蝕性氫氧化鈉溶液直接接觸而引起損傷，并且由于反應(yīng)物的量較小，反應(yīng)產(chǎn)物H2的量也較少，對(duì)氫氣進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)爆鳴聲很小，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象難以觀察.在實(shí)際教學(xué)中，我們對(duì)鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了多次探索和改進(jìn)，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)材料易得、操作簡(jiǎn)單安全，能夠更加清晰地檢驗(yàn)該反應(yīng)的產(chǎn)物，取得了令人滿(mǎn)意的成效.

一、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新

1.改進(jìn)設(shè)想

根據(jù)課本中實(shí)驗(yàn)方案的不足，提出如下改進(jìn)設(shè)想：（1）將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與生活相聯(lián)系，實(shí)驗(yàn)裝置生活化，實(shí)驗(yàn)材料簡(jiǎn)單易得.（2）實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，流程安全無(wú)危險(xiǎn)性.（3）產(chǎn)物易收集、易檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯.

2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）創(chuàng)建一次性檢驗(yàn)產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)方法;

（2）掌握鈉的化學(xué)性質(zhì)并且檢驗(yàn)產(chǎn)物;

（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，感受生活中化學(xué).

3.實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)儀器裝置圖

5.實(shí)驗(yàn)步驟

（1）找一個(gè)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(kāi)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(yīng)，反應(yīng)一段時(shí)間后，用點(diǎn)燃的火柴靠近瓶蓋上的小孔，擠壓塑料瓶，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.

（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將剩余溶液放入指定試劑瓶中回收利用.

6.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析

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

（2）點(diǎn)燃的火柴靠近瓶蓋的小孔，可以聽(tīng)到有尖銳的爆鳴聲，證明有氫氣生成.

二、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)

（1）實(shí)驗(yàn)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(jiǎn)單易得，并且可以多次重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)了廢棄物再利用，減少環(huán)境污染.

（2）實(shí)驗(yàn)綠色環(huán)保，實(shí)驗(yàn)裝置微型化，藥品用料少，節(jié)約成本.

（3）實(shí)驗(yàn)操作方便，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，反應(yīng)過(guò)程、產(chǎn)物檢驗(yàn)一次完成，避免接觸生成的NaOH溶液，減少腐蝕.

（4）實(shí)驗(yàn)安全性高：鈉與水反應(yīng)在塑料瓶中反應(yīng)，更安全.本實(shí)驗(yàn)不用檢查裝置的氣密性，點(diǎn)燃?xì)錃鈺r(shí)，不用檢驗(yàn)氫氣的純度，提高課堂效率.

（5）實(shí)驗(yàn)可遷移性強(qiáng)：實(shí)驗(yàn)裝置具有通用化，一套裝置可同時(shí)演示多個(gè)實(shí)驗(yàn).高中階段的固液不加熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)均可用本裝置完成實(shí)驗(yàn)操作，如鈉與無(wú)水乙醇反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)、銅與濃稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn).

化學(xué)是一門(mén)是實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)課本中的大量實(shí)驗(yàn)，是化學(xué)教學(xué)中不可或缺的組成部分.“生活化”“微型化”化學(xué)實(shí)驗(yàn)的引入，使實(shí)驗(yàn)的可操作性、可實(shí)行性大大增強(qiáng).