钠与水反应趣味性演示探究实验的设计-《化学教学》(2020年7期).docx

龙源版权所有 钠与水反应趣味性演示探究实验的设计作者：陈晓芹　黄紫洋来源：《化学教学》2020年第07期 摘要：通过分析现有教材中钠与水反应的演示实验，以及梳理和评价文献上报道的该实验几个较有代表性的改进方案，设计一种具有趣味性和探究性的演示实验方案。该方案具有实验现象易于观察、反应速率适中、能验证产物、安全环保等优点，有助于学生加深对钠与水反应实质的认识。 关键词：钠与水反应;趣味性演示实验;探究性实验设计;三颈烧瓶;喷泉现象 文章编号：1005-6629（2020）07-0069-04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B 钠与水反应的实验是高一化学1的内容。该实验通常作为演示实验，需要满足实验现象易于观察、演示时间不能太快或太慢，实验过程具有科学性、安全、环保等演示要求。笔者通过对教材中钠与水反应演示实验的分析，发现该实验在上述演示要求上存在一些不足，综合梳理与分析部分期刊文献的相关报道后，设计了一种具有趣味性和探究性的演示实验方案，该方案能够满足上述演示要求，有助于学生加深对钠与水反应实质的认识。 1教材及期刊中的相关实验设计 现行高中苏教版化学教材与高中人教版化学教材 所提供的钠与水反应的演示实验方案相同，即在盛有水的小烧杯中事先滴加几滴酚酞指示剂，将绿豆粒大小的钠块直接投入该烧杯中进行实验[1，2]。笔者发现该实验方法的不足之处是：反应速率太快;没能科学地证明反应生成的气体是H2;钠粒直接投入有水的烧杯中，可能会飞溅，具有安全隐患;反应产生的气体在未检验有无污染的情况下，就在敞开的烧杯中随意排放，不利于培养学生严谨的科学态度与环保意识。 为了将教材中钠与水反应的实验进一步完善，许多教学工作者改进了该实验，目前已见报道的相关实验方案中较有代表性的有如下4種。 方案1：实验装置如图1所示。将带有钠块的移液管吸头放入含有酚酞指示剂和蒸馏水的离心管中， 反应即开始，有肥皂泡产生，用燃着的小木条靠近肥皂泡检验产生的气体， 移开移液管反应便可停止[3]。 方案2：实验装置如图2所示。轻捏胶头滴管使V形凹槽内含有酚酞指示剂的蒸馏水与钠粒接触，反应即开始[4]， 用燃着的小木条靠近肥皂泡检验产生的气体。 方案3：实验装置如图3所示。将剪开底部的矿泉水瓶放入含有酚酞指示剂的蒸馏水的敞口仪器中，接着将带有钠粒的橡皮塞塞入矿泉水瓶的瓶口，使钠粒与实验装置中的溶液接触反应，反应结束后将实验装置靠近酒精灯火焰，斜翻起矿泉水瓶，即可检验产生的气体[5]。 方案4：实验装置如图4所示。关闭装置中的玻璃活塞1，打开玻璃活塞2，反应容器中加入用502胶水处 理后的钠粒，装上三角漏斗，注入含有酚酞指示剂的蒸馏水充满反应容器，反应即开始，控制玻璃活塞2，使气体的流速增大，观察到装有肥皂水的烧杯中产生肥皂泡[6]， 用燃着的小木条靠近肥皂泡检验产生的气体。 这4种改进方案均使用酚酞指示剂检验反应生成的碱性物质，用爆鸣法检验产生的气体。通过对比与分析上述实验方案，梳理并得出各个实验方案所存在的优缺点，如表1所示。 分析上表可知，教材提供的钠与水反应实验方案存在反应速率太快、未检验产生的气体便得出实验结论、科学性欠佳、装置完全敞口存在安全隐患且不够环保等弊端。 改进后的实验方案中，方案3反应速率太快，演示时间不易把控，方案1、方案2、方案4能够较好地把控演示时间; 方案1～方案4对产生的物质都进行了检验，使实验结论遵循客观事实具有科学性;4个改进方案都不是完全敞口的，避免了液体飞溅， 方案1、方案2、方案4的安全性较好，而方案3产生的气体在未验纯的情况下，直接靠近酒精灯火焰检验，安全性一般; 方案1、方案2、方案3具有环保性，但由于实···试读结束