钠与水反应的实验创新设计.pdf
《钠与水反应的实验创新设计.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钠与水反应的实验创新设计.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、“钠与水的反应”是高中化学重要的演示实验,教育功能突出。但教材实验中存在着反应速率过快、气体未经检验直接排放和存在安全隐患等缺点。因此,人们对该实验装置进行了改进,方案可分为:减缓速率型装置、微型化装置、趣味化装置和联通型装置四种类型。基于对各类装置的分析,采用联通型装置进行实验,创新性使用学生们童年回忆泡泡胶来检验气体。改进后的装置具有简单、灵活、实验现象明显、安全性和环保性高、趣味性强等优点。关键词:钠与水反应;实验改进;趣味化文章编号:1 0 0 8-0 5 46(2 0 2 3)1 2-0 0 9 5-0 3中图分类号:G632.41文献标识码:Bdoi:10.3969/j.issn.
2、1008-0546.2023.12.021一、问题的提出“钠与水的反应”属于高中必修阶段中“元素及其化合物”的知识内容,是高中化学中的重要演示实验。学生能基于该实验的现象和微观变化,推理出钠的相关性质和反应原理,在完成知识建构的同时培养学科思维,发展化学学科核心素养。人教版、苏教版、鲁科版三个版本教材均采用简易的方式呈现钠与水反应的实验,即向一只盛有水的小烧杯(或培养皿)中滴加几滴酚酞溶液,然后投人绿豆粒大小的金属钠(吸干煤油,并切去钠的表层)。虽然教材装置与操作非常简单、现象明显、成功率高,但仍存在以下问题:1)金属钠的性质活泼,与水反应剧烈,容易造成液体飞溅,存在安全隐患;(2)实验过程中
3、用水量较大,反应的热量变化不易被察觉;(3)气体未经检验和处理,直接排放,不利于培养学生的绿色环保意识。针对教材实验的不足,人们进行了多方面的改进:(1)增加气体收集与检验装置。采用密闭装置代替口装置进行集气,利用氢气的化学性质通过爆鸣法(将气体通人肥皂水,点燃肥皂泡)或燃烧法进行检验。(2)改进实验发生装置。根据改进目的和仪器的选择,可将改进方案分为减缓速率型装置、微型化装置、趣味化装置和连通型装置四种类型,并对教材实验及各类型装置在反应速率、实验现象、安全性、趣味性、环保性等方面进行了具体分析,见表1。笔者认为“钠与水反应速率快 是金属钠还原性强的表现,可以不作减缓反应速率的处理,使用密闭
4、装置,防止液体溅出,增强安全性。微型化装置简单、环保性强,值得借鉴,但由于试管、U型管等仪器口径较小,金属钠游动范围小,现象不易观察且安全性较低。笔者选用5 0 mL的锥形瓶作为反应仪器,其底部较宽,能够弥补上述不足。我们知道,联通型装置具备了实验现象明显、安全性高、趣味性强、环保性强的优点,因此,笔者设计了发生反应及收集气体一体化的联通密闭装置(如图1(a)所示)。由于氢气是一种易燃易爆的气体,直接点燃或用爆鸣法检验存在一定危险。因而可在反应后用注射器抽取密闭装置中的氢气,再进行点燃,增加安全性(如图1(b)所示);同时,氢气是为数不多的、密度比空气小的无色无味气体,笔者使用童年玩具泡泡胶存
5、储气体,采用“密度比较”的物理方法检验气体,兼顾了安全性和趣味性(如图1(c)所示)。二、实验改进方案1.实验原理*本文系江西师范大学教学改革研究课题(JXSDJG1759)的阶段性研究成果。*通讯联系人,E-mail:96化学教与学3年第1 2 期化学教与学实验教学研究表1各种实验装置的比较装置类型实例实验现象实验装置安全性趣味性环保性向一只盛有水的小烧杯(或培养皿)中滴加几滴酚酞溶液,然教材实验装置易观察简单有隐患一般一般后投人绿豆粒大小的金属钠(吸干煤油,并切去钠的表层)。叶永谦使用5 0 2 胶水处理钠块,并在表面戳几个小孔保证反减缓速包裹型应的发生。将产生的气体压人肥皂水中形成气泡,
6、用燃烧着不易观察高较强率型装的木条点燃气泡,伴有爆鸣声,证明该气体是氢气。简单较强置使用煤油与水的混合液体代替蒸馏水,减少钠与水的接触煤油易观察有隐患一般时间。向太平使用U型管进行了改进,2 同时满足加水和检验气体U型管的操作,实现发生与收集检验一体化。他们在U型管另一端微型化固定细针,直接点燃从细针排出的气体,检验其成分。不易观察简单有隐患较强较强装置毕晓均采用试管做发生装置,3 通过按压刺穿器使钠与水接试管触进行实验,并使用爆鸣法检验气体。孟恬静引用喷泉实验设计并使用感温勺子,4 将反应的热量趣味化装置易观察复杂高强虽一般变化可视化,更加直观。使用点燃法检验气体。曹广雪将“储水器”和“反应
7、器”的底部联通,5 使用磁舟和磁联通型装置易观察简单高较强较强铁调整金属钠的位置,通过“点燃法”检验气体。钠与水反应生成氢氧化钠和氢气:2 Na+2H20=2NaOH+H22.实验仪器及药品(1)实验仪器:锥形瓶(5 0 mL)、烧杯(5 0 mL,2只)、导管、橡胶管、注射器(1 0 mL)橡胶塞、水槽、镊子、滤纸、表面皿、小刀、酒精灯、铁丝、泡泡胶。(2)实验药品:水、绿豆大小的金属钠、酚酞指示剂(3)实验装置:如图1 所示。干冷烧杯导管橡皮管注射器铁丝泡泡胶橡胶塞收集的气体钠块烧杯形瓶酒精灯(a)反应发生装置(b)气体检验装置(c)趣味化检验装置图1改进后的实验3.实验步骤(1)反应过程
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 反应 实验 创新 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。