钠在空气中燃烧实验的新设计

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钠燃烧实验的改进

钠燃烧实验的改进作者：万华明，马开洪来源：《新课程学习·中》2013年第05期摘要：通过对钠燃烧实验的改进，使实验操作更加合理，更安全，更环保，实验效果更明显。

关键词：钠；燃烧；实验研究一、问题的提出笔者认为人教版化学课程必修一实验[3～2]钠在空气中燃烧实验存在如下问题：（1）在敞口容器中实验，产生大量的白烟，污染环境；（2）在坩埚中加热实验，坩埚不透明，大多数学生无法清晰观察实验现象，且坩埚容易破裂；（3）燃烧过于剧烈，学生在观察实验时容易被烟熏而无法享受实验过程。

针对上述问题，我们进行了如下改进。

二、实验改进1.装置改进首先，我们在发生装置上做了较大改进：（1）将坩埚换成硬质试管，便于观察实验现象；（2）用一个带塑料袋的单孔橡皮塞收集烟，以防止污染；（3）使用一个带气阀的洗耳球及单孔橡皮塞，用以控制反应速率；（4）用一小片铝片置于试管中部，目的是控制实验温度。

为了便于实验操作中装进钠粒，并在单孔橡皮塞上插了一段光洁无锈的铁丝。

实验装置如下图所示。

这样，使整个实验在密闭条件下进行。

经过实验，我们发现用硬质试管进行实验比用坩埚现象明显而且安全。

加热后，试管内观察到钠融化成的光亮小球在铝箔上滚动，表面产生白色固体，随后钠燃烧并产生黄色火焰，燃烧结束留下固体为淡黄色。

改进之后，现象更明显，实验效果更佳，说服力更强。

实驗中，只要用试管底有破损的试管就行，能够起到废旧物品利用的作用。

2.加热方式改进钠燃烧实验的关键之一是控制反应温度。

先用酒精灯加热试管，再用试管加热铝片，最后用铝片加热钠，钠受热相对均匀，可以很好地控制反应温度。

钠的熔点为97.81℃，在150℃～200℃反应生成氧化钠，在氧气充足条件下在300～400℃反应生成过氧化钠，铝的熔点660℃，氧化铝熔点2050℃，加热时钠燃烧铝片不熔化。

反应结束后，可将铝片取出进一步观察过氧化钠的状态、颜色。

3.空气用量改进钠燃烧实验的关键之一是控制反应空气的量，在温度达到着火点之后，通过挤压带气阀的洗耳球，可以很好地控制空气的量，从而控制反应速率，钠燃烧的整个过程得到控制。

钠与氧气反应——教材实验设计基础上进行创新

314教育版使用教材：人教版化学必修一第三章第一节金属的化学性质。

授课学段:高一年级。

说课内容：教材与学情分析：教学目标；教学环节与教法；教学过程；教学反思与评价。

教材与学情分析：本课选自人教版高中化学必修一第一节金属的化学性质，第1课时金属与非金属的反应---钠和氧气反应基于教材实验的创新实验：学生处于高一开学两个月的时间，做过的实验不多，但是对于基本实验仪器的使用有所了解，对实验有很高的热情和浓厚的兴趣，基于此将本实验设计成学生实验，激发学生学习化学的热情和培养学生对实验的探究创新能力。

教学目标：知识与技能：掌握钠和氧气反应的实验操作，坩埚的正确使用方法。

过程与方法：通过设计不同实验操作，根据现象的对比，引出实验创新的意义，同时总结出创新实验的的不足。

情感态度与价值观：培养学生实验操作能力，培养学生勇于实验创新能力。

教学环节与教法：通过学生实验，进行对比，通过观察实验现象，来进行评价实验方案的优缺点，主要是让学生通过不同的实验设计进行实验的对比，进而更好的对实验进行创新，培养学生勇于创新的能力。

教学过程：根据教材实验；实验3-2：把一小块钠放在坩埚里，加热，有什么现象？（图略）基于以往教学经验，钠在空气中加热，燃烧的现象，在坩埚中进行实验时，学生远距离观察时现象不明显，基于此，我将本实验进行改进，将坩埚中实验改为石棉网上进行操作，进行对比实验。

总结两种实验的优缺点：石棉网上进行的实验：优点：反应速度快，现象明显，易于观察；缺点：石棉网上出现了异常的黑色物质；坩埚中进行实验：优点：产物淡黄色固体颜色纯净，便于观察产物颜色；缺点：反应速度慢，不便于学生在远处观察现象。

教学反思与评价：用石棉网加热金属钠，速度快，现象明显，易于观察，但是石棉网上出现了异常，石棉网变黑。

实验出现异常可能的原因：1.石棉网加热会变黑；2.石棉网和钠发生了反应；3.钠上的煤油没有被滤纸除尽，煤油不完全燃烧生成的碳而变黑；4.钠在空气中和二氧化碳反应生成了碳。

钠燃烧异常现象的探究及实验改进_新课程理念下学生探究活动设计一例

中图分类号：G633．8
文献标识码：B
doi：10.3969 ／ j．issn．1008－0546．2010．05．030
新课程倡导逐步实现学生学习方式的转变，在实践中学习，促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学。化学活动设计既要符合学生的认知水平，又要充分调动学生的主动性。鉴于此，教师就可以通过课堂上动态生成的一些异常的实验现象作为学生感兴趣的载体，通过活动设计，引导学生亲自动手进行实验活动，既能提高学生的科学素养，又能提升教师的专业水平，立足于课标内容创造性地使用教材，开发新的教学资源，体现新课程的理念，促进教师教研能力的发展。
题，解决问题，而且基于前面的结论不断将方案进行改进，最终提出了最优的实验方案，变学生被动式学习为主动学习。整个研究性学习过程中学生用自己的脑子去思考、去筛选材料、去决定研究的方向，这其中的收获比仅仅知道教科书上已经阐明的知识更有价值。
参考文献［1］中华人民共和国教育部制订．普通高中化学课程标
石棉网没有变黑。排除假设1石棉网加热会变黑。
实验方案2现象：在蒸发皿中钠剧烈燃烧发现
几乎只有黑色物质生成。排除假设2石棉网与钠反
应，生成物为黑色。
实验方案3现象：加热片刻，钠开始熔化成一
个银灰色的小球，小球表面出现一层黑色薄膜；稍
后薄膜破裂，液态钠流出，并迅速燃烧，火焰为黄
色。冷却到室温时，生成的淡黄色固体周围有少量
－ 76 －
MnO2
浓硫酸
实验操作：⑴按图所示搭好装置，先用药匙把二氧化锰放入圆底烧瓶底部，过氧化氢加入分液漏斗中。 ⑵用镊子取一块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用刀切除表面氧化膜，再用镊子夹住，放入球形干燥管中。 ⑶通过分液漏斗将过氧化氢加入二氧化锰中产生氧气，持续通氧气一段时间，再给球形干燥管加热，当钠熔成小球时并开始剧烈燃烧，停止加热，仍持续通入一段时间

钠在空气中燃烧的实验改进

钠在空气中燃烧的实验改进
教材中的仪器：坩埚、泥三角、三角架、酒精灯。

改进后的仪器：易拉铝盖、三角架、酒精灯。

实验步骤：
1、取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去外皮。

2、把这一小块金属钠放在易拉铝盖上加热，钠受热熔成一小球。

3、钠开始燃烧立即撤掉酒精灯。

人教版新教材中钠在空气中的燃烧实验用坩埚为实验仪器。

该实验在坩埚中进行比较规范，但是实验现象的能见度较小，不便于学生观察实验过程，而且做完实验后仪器清洗较困难，坩埚易破裂，损耗大，重复使用率低，造成实验材料消耗大，实验成本高。

若将此实验置于石棉网上进行，虽然能见度较大，可以观察到钠燃烧过程中的一系列现象，但由于石棉网的作用很难观察到产物过氧化钠的淡黄色，往往看到的是黑色固体残留于石棉网上，这不利于后续课程中有关钠的化合物的学习。

另外，用石棉网作为实验仪器同样存在清洗困难，重复使用率低等缺点。

本人反复试验，利用奶粉罐上的易拉铝盖作为实验仪器（见图一），实验现象明显，能见度大，便于学生观察整个实验过程（见图二），实验后清洗方便，可重复多次使用。

此外，可在本实验基础上补充Na2O2与H2O的反应。

本实验中钠燃烧后可清楚看到淡黄色的产物Na2O2，在Na2O2上直
接覆盖少许脱脂棉，再滴1-2滴水下去，马上可看见脱脂棉着火。

这有助于“钠的重要化合物”的学习。

该仪器制作简单，只需将易拉铝盖的拉环
剪掉即可，材料易得，可以充分利用日常生活
中的废弃物，变废为宝，体现绿色化学的理念
和原则。

（图二）
（图一）。

钠在空气中燃烧实验探究

钠在空气中燃烧实验探究钠在空气中燃烧要得到明显的淡黄色固体（Na2O2）生成的现象比较难，常出现黑色颗粒夹杂灰白色粉末的异常现象，尤其是按人教版高一教材的装置进行实验。

为此笔者对此实验进行了深入探究，以期寻求教材装置难以得到淡黄色的原因并提出该实验在操作上的一些注意点，另外，介绍了一种改进方法，并分析其易于得到淡黄色的原因，现将探究过程记录如下。

1 按人教版高一教材进行钠在空气中燃烧实验［装置］见图1。

图1［步骤］切取一块表面用滤纸吸干煤油的黄豆般大小的钠放在石棉网上加热。

［现象］钠首先缩成表面为白色固体的球体（此表面是一层不光滑的无金属光泽的白膜，其成分为氧化钠），再加热时，熔化的银白色钠冲破白色固体的表面，成银白色液态球体，约3秒后，在银白色液态球体表面出现黑色物质，而后开始燃烧，产生黄色火焰，冷却后，在石棉网表面出现淡黄色和黑色相混的固体。

［现象分析］钠氧化过程分2步进行：第一步，在150～200℃温度下氧化成Na2O，然后在350℃温度下Na2O氧化成Na2O2，所以一开始生成的白色固体是Na2O，燃烧时生成的是Na2O2，黑色物质经判断，应为碳单质。

2 对钠在空气中燃烧出现的黑色颗粒及其产生原因的探究［第1种假设］“是钠表面的煤油未被滤纸吸收干净，煤油中含有碳，黑色是煤油不完全燃烧留下的灰烬”。

［论证］（1）用滤纸吸干钠表面煤油，切取一小块表面有表皮的钠，用沾有煤油的镊子把钠放到石棉网上，再加热。

（2）用滤纸吸干钠表面煤油，切取一小块表面没有表皮的中心段钠，用沾有煤油的镊子把钠放到石棉网上，再加热。

（3）用滤纸吸干钠表面煤油，切取一小块表面没有表皮的中心段钠，用不沾有煤油的镊子（把钠从瓶中取出时所用的镊子用滤纸擦干所沾煤油或用一把新的镊子）把钠放到石棉网上，再加热。

（钠中含煤油量最小）（4）切取一小块表面有表皮并且没擦干所沾煤油的钠，用沾有煤油的镊子把钠放到石棉网上，再加热。

（钠中含煤油量最大）实验结果，淡黄色最明显的是（3），淡黄色最不明显几乎成黑色的是（4），所以钠中煤油的残余量对本实验的成败起着很重要的作用，钠表面的煤油是否被滤纸吸收干净，对炭颗粒生成很有影响，但在实际的操作中，用滤纸把煤油吸干，是很难实现的（虽然在我们的潜意识里，常认为煤油已吸干），若用教材装置做这一燃烧，（3）法效果较好，但也存在淡黄色与黑色分离不太清的缺陷。

用易拉罐改进“钠燃烧实验”

用易拉罐改进“钠燃烧实验”“钠在空气中燃烧实验”是鲁科版高中一年级教材活动与探究的实验内容，也是高一学生学习金属钠知识的重要内容。

按教材要求，需将金属钠颗粒放在石棉网上加热至燃烧来观察生成物的颜色和状态（如图1）。

事实上，这种方法很难得到淡黄色的过氧化钠，生成的固体以黑色物质居多，隐约有少许淡黄色，同时产生大量白烟，污染环境。

为解决这一问题，我们在科技创新化学实验小组课上提出“金属钠在空气中燃烧实验改进”这一课题。

一、实验过程分别用铁片、铜片、薄铝片、瓷片、玻璃器皿（如试管、小烧杯）、蒸发皿、坩埚等进行试验，发现用铜片、瓷片难于操作，钠珠易滴落；用铁片产生的黑色物质更多；用铝片容易被烧熔；用试管容易炸裂；用坩埚不易观察；用小烧杯、蒸发皿会出现裂痕。

鉴于此，能否找到理想的替代品作为实验载体，使其既能看清黄色固体，又能降低仪器的损坏率呢？后来，我们发现废弃的易拉罐底部跟蒸发皿类似，因此决定用易拉罐底部做钠的承载体。

1.改进后的实验装置（如图2、图3）。

2.承载体的制作取一个废弃的铝制易拉罐，在离罐口3cm至5cm处用剪刀剪一圈，留下易拉罐的下部；再在易拉罐上剪开3个通风口（以迅速提高酒精灯的温度）；将其倒盖在酒精灯上，用易拉罐底承载金属钠。

3.实验操作步骤（1）按图2组装好仪器。

（2）点燃酒精灯，预热铝制易拉罐。

（3）用小刀切取一块黄豆大的金属钠，将表面的附着物切掉，用镊子夹取放在滤纸上，并使劲挤压钠，便于吸干钠内外的煤油，尽量将钠用手压成厚实的形状。

（4）提起倒盖的漏斗，把金属钠放在加热的部位，放好漏斗（玻璃漏斗口径要比易拉罐的略宽）。

（5）片刻，钠开始融化，然后燃烧，漏斗里充满白烟。

（6）反应结束后，移去并熄灭酒精灯。

冷却后，可以观察到易拉罐上有菊花状的淡黄色物质（如图4）。

（7）用镊子、小刀刮取淡黄色物质，用小试管收集。

滴加少量水，用带火星的木条检验产生的气体，证明是氧气，说明淡黄色的物质是过氧化钠。

[对钠在空气中燃烧实验的改进]钠在空气中燃烧

[对钠在空气中燃烧实验的改进]钠在空气中燃烧教材中钠在空气中燃烧的实验，存在一些问题。

一是产生大量白烟，造成空气污染，与“绿色化学”思想相违；二是坩埚壁不透明，遮挡住了钠加热熔成小球及其燃烧现象，学生观察不方便，不能直接观察到金属钠从熔化到燃烧的具体变化过程，不利于分析实验结果；三是该实验虽可方便快速得到淡黄色产物，但生成物周围总伴有黑色颗粒及灰白色粉末生成，影响实验效果。

为此笔者对该实验进行了改进，实验装置如图1所示。

图1钠在空气中燃烧实验装置1实验过程按装置图连接好各仪器，检查装置气密性；取一小块金属钠（绿豆般大小），用滤纸吸干表面的煤油，放在凹型玻璃片上，用镊子将其放入具支试管中，并接上带有碱石灰干燥管的双联打气球；先用酒精灯预热具支试管，然后用外焰加热钠，当钠熔成银白色小球时，开始不断鼓气，保证燃烧所需氧气；燃烧完毕后，停止通气，撤去锥形瓶和酒精灯。

2实验结果加热钠时，有大量白烟产生，经过锥形瓶中水洗涤之后也还有大量白烟，酚酞不变色；加热大约40s后，钠熔成一个银白色小球。

鼓气后，钠开始剧烈燃烧，发出黄色火焰。

此时的白烟进入到锥形瓶时，酚酞变红；控制气流大小，还可控制钠燃烧的剧烈程度；待钠燃烧完全后，可观察到非常漂亮的菊花状的产物，周围无黑色物质，且产物颜色随温度降低由黄棕色逐渐变为淡黄色。

未被水吸收的白烟被干燥管里浸过酒精的脱脂棉吸收，极少溢出至周围环境中。

3实验问题探讨（1）反应器须干燥无水，以防止钠及生成的过氧化钠与水反应。

（2）一定要将钠放在凹型玻璃载体上，否则，由于反应温度过高，具支试管易炸裂。

另外，也可用瓷片，但瓷片一般为平的，反应时，钠容易掉至试管上，也易使具支试管炸裂。

（3）开始鼓气的时间是关键，一定要待钠熔成小球时再鼓气。

若先鼓气，会降低试管内温度，低温下有利于Na2O的生成而不利于Na 2O2的生成。

4结果分析笔者通过对比现行教材中的方案和工业生产方法，制定了本实验的方案。

钠的性质实验的改进

后，滴入２滴水，立即用带火星的火柴梗检验放出的
气体。证明钠燃烧的产物与钠切开后常温下被空气
中氧化产物不同。
２．２．５钠与水的反应
用同样方法切取一小块钠，投入盛有少量水的
表面皿里，可以看到钠浮在水面上，由圆柱形变成
球形，四处游动，发出“嘶嘶”的响声，最后完全
消失。用滴管吸取反应后剩余的液体滴到点滴板
形成一小段石蜡。
１０
化学教学
２００６年，第３期
取一块钠，用滤纸将表面的煤油吸干，用小刀
切去一端的部分外皮，用布包裹着玻璃管象使用钻
孔器一样，慢慢地钻入钠块里，使管内填有长约
８ｍｍ银白色的金属钠。用玻璃棒把钠向里稍推，然后用蜡封好［３］，如图２所示。这样用蜡封存在玻璃管
内的少量钠即可满足一个实验小组完成全部关于钠
用），感觉钠的硬度，观察新切开的钠的光泽以及在
空气中的变化。用试管夹夹住试管底部，放在酒精
灯火焰给试管口部分加热。再把玻璃棒向外稍推，
用同样方法切取一小块钠（钠的形状为规则的圆柱
形），立即放在热的试管口上，钠迅速熔化成小球并
开始燃烧。观察钠在空气中燃烧的现象以及反应产
物的颜色、状态。比较钠在不同条件和氧气反应的
现象和产物。将试管口的反应产物向试管内部转移
（上接第８页）
３实验改进后的优点笔者用图３装置做了试验，发现有如下优点： ·反应装置简单； ·让学生初步了解回流装置的原理； ·反应结束后，油状物质分层很明显； ·能直接区分酯类和其他有机物状态的不同； ·有脂肪类物质香味逸出，可以很快闻到； ·反应所需时间不超过５分钟，大大缩短，符合演示实验的要求；
零排放，充分体现绿色化学实验理念，渗透环境保护意识和可持续发展思想。

改进钠燃烧试验的实践与思考

改进钠燃烧实验的实践与思考李尚榜浙江省宁波中学（315100）摘要本文通过对有关“钠燃烧改进实验”的研究论文的学习，并开展实践操作研究，结合理论分析，找出改进钠燃烧实验的关键因素，形成实验改进的思路，寻找新的改进突破。

关键词改进实验实践思考1、教材实验的呈现20年来浙江省高中化学教材从人教版到苏教版，变化了三次，但钠燃烧实验设计几乎一成不变，都是在石棉网上用酒精灯加热观察实验现象（如右图所示），虽然该实验的操作很简单，但实验效果并不理想，主要存在两个问题：1.1 过程快金属钠开始燃烧后，一道白烟冲天而起，反应很快结束，黄色火焰稍纵即逝，学生很难观察到黄色火焰；1.2 现象杂反应后留下的产物不多，且易在石棉网上形成黑色的斑点，掩盖淡黄色固体。

2、实验改进的问题因此，笔者查阅了关于钠燃烧实验的研究论文十余篇，文中提出了不少改进实验，笔者认真学习了这些改进设计，也根据设计做了大量的比较实验，有两点体会：2.1 偏重理论指导设计缺乏改进思路分析实验设计是实验操作的依据，是实施实验的第一步，大部分改进设计非常注重实验的原理分析，强调理论对实验设计的指导，从而找出原实验存在的问题，开展实验改进设计，达到实验改进效果。

对于钠燃烧实验，虽然很多的改进都能使实验效果明显，但都缺乏对关键设计的分析，至于为什么这样改？还能怎么改？未能形成实验改进的思路。

2.2 装置复杂操作苛刻忽视课堂演示功能对于课堂演示实验而言，要求装置简单，操作简便，相比教材实验，有部分改进实验过分追求实验达成的效果，装置多且设计复杂，操作要求又比较高，甚至苛刻，脱离课堂演示实际。

笔者曾尝试着去装配其中一套改进装置，费时不少，且操作多次才能完成，基本不具备课堂演示的功能。

3、实验改进的思路笔者学习了十余篇研究论文后，认真地做了这些改进实验，不禁思考，我该从哪些方面寻求改进呢？总结这些实验的改进特征，比较教材实验的药品与操作，造成实验现象不明显的原因主要有三方面：3.1 反应原料的问题实验要求用钠与氧气反应点燃制备过氧化钠，而金属钠在空气中极易被氧化，表面生成氧化钠，实验室的钠保存在煤油中，虽然用滤纸吸附煤油，但并不能保证燃烧的钠是纯钠，另一方面，氧气来源于空气，并非纯氧，另外，选取钠的用量多少以及与氧气接触的表面积大小也可能有关系，所以，反应物不纯可能导致实验现象不明显。

浅谈钠的燃烧实验改进

浅谈钠的燃烧实验改进1.老版人教版教材中关于钠的燃烧实验的呈现在老版人教版教材中关于钠的燃烧实验的呈现，都是在石棉网上用酒精灯加热观察实验现象。

在这个实验设计中，有优点，也有很大缺陷。

实验装置如下图所示。

该实验设计的优点：(1).装置设计简单，操作简单。

(2).仪器和学生的视线在同一平面上，学生能观察到整个实验现象及产物颜色。

该实验设计的缺点：(1). 反应过程快。

金属钠开始燃烧后一道白烟冲天而起，反应很快结束，黄色火焰稍纵即逝学生很难观察到黄色火焰。

(2). 反应现象杂。

反应后留下的产物不多，且易在石棉网上形成黑色的斑点，掩盖淡黄色固体。

(3). 石棉网孔隙较大，具有“渗漏”现象，钠在熔化燃烧过程中易渗漏到石棉网网底，而观察不到生成物。

2. 新课标人教版教材中关于钠的燃烧实验的改进在新新课标人教版教材中关于钠的燃烧实验的改进，整个实验在坩埚或者蒸发皿中加热进行。

实验过程及现象：将坩埚或瓷蒸发皿洗净，烘干。

从煤油中镊出一小块金属钠，用小刀切取黄豆大小的钠粒，用滤纸将其表面上的煤油吸干，放入批涡或瓷蒸发皿中，将批润或瓷蒸发皿放在泥三角上，加热大约ｌｍｉｎ，金属钠溶化，随即开始燃烧，并发出黄色火焰，燃烧时间大约持续5min。

实验装置如下图所示。

该实验设计的优点：(1).装置设计简单，操作简单。

(2).跟石棉网相比，坩埚能比较清楚的看到最终淡黄色的产物。

该实验设计的缺点：(1).由于所用仪器的局限性，学生无法观察到钠燃烧熔化的全过程。

(2).淡黄色的产物中还是有少量的黑色物质。

3.关于实验改进的思路在老版教材和新版教材关于钠的燃烧实验的呈现我们可以得知，教材最终致力于向学生呈现纯净的淡黄色的产物，明显的实验现象。

根据上述两种实验设计的药品与操作，我们可以发现产物不纯净，现象不明显的几个主要原因。

(1).反应原料的问题我们在做钠的燃烧实验时，从煤油中取出一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，众所周知，金属钠是非常活泼的金属，在空气中极易被氧化，所以不能保证此时的钠一定是纯净的钠。

关于“钠在空气中燃烧”实验改进的思考

个专业教育者．教师应该具有专业化学习的意识和能
力，断地学习，不不断自我成长，提高自身的专业化水平。能改进和创新出简单可行。才引起学生视觉震撼的
实验。堂好的课。给学生留下终身难忘的印象，常如果
・
实验教学研究・
关于“ 钠在空气中燃烧” 实验改进的思考
邱福明张华
（１江苏省昆山中学江苏昆山２５０；２江苏省木渎高级中学江苏苏州２５０）１３０１１１
摘要：通过对钠燃烧实验的改进，引发对教师自身发展、学生创新素养培养和课堂效益提高的思考。
改进（）如图５置４：装
操作步骤：取黄豆粒大小的 ①
金属钠。用滤纸吸干表面的煤油．放入烧杯中 ②用酒精灯加热至金属钠熔化。用洗耳球连续鼓入空气。会看到钠剧烈燃烧．大量的淡黄色固有体生成
图５
现象．黄色火焰，有淡黄色固体生成［。优点：现象较明显。缺点：操作稍繁．铝箔易掉落。
图４
操作步骤：取绿豆粒大的金属钠。 ① 用滤纸吸干表
面的煤油，放人硬质玻璃管中。
图１人教版教材图图２苏教版、鲁科版教材图
② 用酒精灯加热至金属钠熔化成闪亮的小球。用洗耳球向硬质玻璃管中吹入空气，能看到钠剧烈燃烧，发出黄色的光，燃烧完全后。硬质玻璃管中有大量的淡在
方形。放在铁架台的铁环上。在铜片中央放一张２ｒ × ．ｍ５ａ

金属钠燃烧现象的探究与实验改进

金属钠燃烧现象的探究与实验改进河南省卢氏县第一高级中学曲海江指导老师：徐东海摘要：钠在空气中燃烧本应该可以观察到淡黄色火焰同时生成淡黄色的固体，但实验中却发现产生大量的白烟同时生成物质中有黑色的固体。

这样就干扰了学生对实验现象的认知。

本文将钠燃烧的异常现象作为课后研究性学习的内容，主动设计探究实验进行验证，并对实验方案不断进行改进，从而提出了最优的实验方案。

关键词：钠；燃烧；黑色固体；淡黄色固体；优化实验引言：在高中化学新教材中，钠的燃烧都是必选实验。

该实验的操作很简单，通常为：“把一小块金属钠放在石棉网上加热，观察现象”…，但是按此操作进行多次实验后发现效果很不理想，本应看到的明显淡黄色火焰却伴有白烟使之观察起来不太明显，本应得到纯净的淡黄色固体，却固体中存在一些黑色物质，这样无疑会干扰学生得出正确的实验结论。

在新课程中将“把一小块金属钠放在石棉网上加热，观察现象”改为“把一小块金属钠放在瓷坩埚上加热，观察现象”，现象有所改观，但仍是不太完美，因此本文中主要探讨一下：①在钠燃烧中产生的白烟为何物？②为什么在产物中会有黑色物质？这些黑色物质为何物？③如何优化实验才能明显观察到淡黄色火焰，同时产生比较纯净的淡黄色固体？1、在钠燃烧中产生的白烟为何物？烟为固体小颗粒，白烟为何物呢？笔者通过大量的文献资料调研和查阅了北师大版的无机化学以及参考相关论文中引用的理论知识，分析如下：钠的燃烧产物与氧气浓度和反应温度有关，在低温和氧气不足的情况下生成氧化钠。

氧化钠在400℃时也容易分解生成过氧化钠。

另外，查资料可知Na2O2在460℃时熔化并分解。

综上分析，白烟为氧化钠，为了避免氧化钠的生成，必须要控制温度在400～460℃之间，这是该实验改进的核心方向。

这就要求钠在燃烧时不能不充分也不能太充分，要把握火候。

2、为什么产物中有黑色物质？这些物质为何物？通过大量的资料调研，笔者总结其他研究者对黑色物质的探究有如下结论：①附着煤油，煤油的不完全燃烧及产物二氧化碳和金属钠反应均可以生成碳。

钠在空气中燃烧实验的再探究

钠在空气中燃烧实验的再探究作者：江智勇汪斌权来源：《化学教学》2016年第02期摘要：在文献调研和实验探究的基础上，发现钠在空气中燃烧实验产生的黑色物质不可能是钠与二氧化碳反应生成的炭黑，而是煤油燃烧不充分所生成的炭黑。

同时得出实验中淡黄色固体产物少的原因是：反应物钠的用量少、表面的钠在常温或较低温度下生成了白色的氧化钠和副产物炭黑干扰等三方面因素共同影响的结果。

在实验改进基础上，找出了此实验生成易观察到的淡黄色固体的关键操作，以及反应的最佳实验条件。

关键词：钠燃烧；过氧化钠；淡黄色固体；实验改进文章编号：1005-6629（2016）2-0048-03中图分类号：G633.8文献标识码：B基础化学实验中的疑难，既有技术层面上的，也有理论（原理）层面上的。

尽管见仁见智，但是我们应当承认在这些基础学科领域里，仍然有许多未知需要我们去探究，去认识，去创新。

有些过去认为已经解决的问题，其实并未完全解决，尚有探究的空间。

钠在空气中燃烧实验是高中化学中的重要演示实验。

苏教版《化学（必修1）》教材有关钠燃烧实验沿用了在石棉网上燃烧的传统方法。

人教版只不过把原来在石棉网上燃烧改为在瓷坩埚中燃烧。

此演示实验在实际操作中实验现象始终不理想，生成黑色物质较多，生成淡黄色固体较少。

作为演示实验，现象不明显甚至反常会严重影响教学效果。

为此，笔者对该实验作了深入的文献研究和实验探索，对钠燃烧实验上述现象作了成因分析，并改进了实验装置，取得了很好的实验效果。

1 相关文献调研笔者查阅了《化学教学》、《化学教育》、《中学化学教学参考》三本中学化学教育类核心期刊。

发现有关改进钠燃烧实验的研究性文章在期刊上多有报道。

对于同一个实验进行如此广泛、深入、持久的讨论，—方面说明这个实验的重要性，同时也说明这个实验还不成熟，还有不少理论和实际问题没有得到解决，需要我们更深层次的研究。

1.1 产生黑色固体的原因探究富阳中学董军老师认为，产生黑色物质可能是：用酒精灯作为热源，—方面酒精没有充分燃烧形成细小的炭黑颗粒渗过石棉，导致受热处石棉变黑；另—方面，酒精燃烧致使局部二氧化碳浓度较大，一部分钠与二氧化碳发生反应生成了炭黑。

钠燃烧实验系列问题的探究

钠燃烧实验系列问题的探究摘要：为提高钠在空气中燃烧的最佳观看效果进行实验改进，对其燃烧过程生成物呈现的颜色变化进行系统的实验探究，得出钠在空气中燃烧过程存在Na2O2與NaO2的转化且Na2O2颜色为白色的结论。

关键词：钠燃烧现象；NaO2；Na2O2；实验探究文章编号：1005–6629（2017）6–00079–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B1 研究目的钠在空气中的燃烧是高中化学中对碱金属性质认识的一个重要实验，本文从钠燃烧过程的最佳观赏效果角度出发，通过多次实验得出最佳实验方案。

虽然已有人对过氧化钠的颜色进行过研究，但是还没有以钠燃烧实验整体为对象进行系统探究并总结的。

为此，本文结合已有文献和对实验的探究，对钠燃烧过程的颜色变化做一个比较系统的讨论和总结。

2 研究现状以“钠的燃烧”为关键词，从知网搜查由1980年至今的相关文献，得出对钠的燃烧实验改进和燃烧过程的问题进行探讨的文献共有42篇，根据研究角度的不同，对所有文献提供的探究信息分类如表1所示。

由表1可以看出从观察角度和为得到更多淡黄色产物进行实验改进的研究者居多；对燃烧过程出现的黑色物质进行研究改进的也不少，主要是以煤油和空气中的CO2的影响为出发点；对产物颜色变化进行探讨并系统研究的则凤毛麟角，且都为高校研究者，文章发表时间也为最近这几年，说明近几年学界中对钠的燃烧产物颜色变化的问题研究不再局限于实验外界环境，开始从内部原因进行探究，这也使得我们离钠的燃烧产物颜色变化的这一实验谜题的真相越来越近。

本文从观察最佳效果的实验改进出发，相对系统和完整地对钠燃烧实验问题进行系列的实验探究。

3 药品和仪器金属钠块、MnO2粉末、H2O2溶液、浓硫酸、工业Na2O2粉末、高硼硅耐高温培养皿（90mm）、厚2mm铝片、小刀、玻璃片、镊子、滤纸、酒精灯、火柴、三脚架、坩埚钳、硬质玻璃通管、分液漏斗、大试管、玻璃导管、橡胶塞、集气瓶、烧杯、坩埚、泥三角4 最佳效果实验通过查阅文献和多次实验后，笔者得出实验效果最佳的方案为以培养皿为燃烧皿，在铝块上进行钠的燃烧。

“钠在空气中燃烧”实验现象的项目式教学探究

钠在空气中燃烧实验现象的项目式教学探究燕聪聪㊀崔继文(佳木斯大学药学院ꎬ黑龙江佳木斯１５４００７)摘㊀要:文章以钠在空气中燃烧实验现象为真实情景ꎬ以探究钠在空气燃烧实验中的白烟为主题ꎬ开展项目式教学活动ꎬ旨在培养学生探索未知㊁崇尚真理的意识ꎬ提升科学态度和社会责任的素养.关键词:钠在空气中燃烧ꎻ项目式教学ꎻ高中化学中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)２４－００９８－０４收稿日期:２０２３－０５－２５作者简介:燕聪聪(１９９６.１０－)ꎬ女ꎬ河南省南阳人ꎬ硕士ꎬ从事学科教学研究ꎻ崔继文(１９６７.１－)ꎬ男ꎬ黑龙江省佳木斯人ꎬ博士ꎬ教授ꎬ从事化学㊁材料化学研究.㊀㊀在进行钠在空气中燃烧实验时ꎬ学生观察到的实验现象为:钠迅速熔化成光亮的小球ꎬ剧烈燃烧ꎬ产生黄色火焰ꎬ冒出大量白烟ꎬ有淡黄色固体生成.但在教学参考资料中ꎬ却丝毫没有提及到白烟的生成.对此学生表示疑惑ꎬ对于这种明显可以观察到的现象ꎬ为什么不写进实验现象里?白烟又是什么?不仅学生疑惑ꎬ笔者也很疑惑ꎬ是因为白烟这个实验现象为无关紧要因素ꎬ还是因为参考的教学参考资料有问题?在实际教学过程中其他教师又是怎样来解决这一问题的?带着这些疑问ꎬ笔者对钠在空气中燃烧实验现象进行探索ꎬ并以此问题为真实情景ꎬ开展项目式教学活动ꎬ让学生在做项目的过程中ꎬ实现知识的应用与建构ꎬ并落实化学核心素养.１问题的探究１.１探究教学参考资料的影响１.１.１市面常见教学参考资料汇总笔者将市面上常见的教学参考资料进行了汇总ꎬ发现教学参考资料中的实验现象都是熔化为小球ꎬ剧烈燃烧ꎬ火焰呈黄色ꎬ生成淡黄色固体.１.１.２教学参考资料中呈现部分实验现象的原因分析１.１.２.１以«普通高中化学课程标准»为准则«普通高中化学课程标准»是规定高中化学的课程性质㊁课程目标㊁内容目标㊁实施建议的教学指导性文件[１].教学资料参考书是以课程标准为准则的ꎬ在«普通高中化学课程标准»中提到钠在空气中燃烧实验的主要目的是知道淡黄色固体是过氧化钠ꎬ再通过与钠和氧气在常温下生成氧化钠形成对比ꎬ得出实验过程中要注意控制温度㊁压强㊁溶液的浓度等条件ꎬ这是因为同样的反应物在不同的条件下会发生不同的反应的结论.因此教学参考资料并没有对«课程标准»中没有提到的白烟进行具体描述.１.１.２.２钠在空气中燃烧实验仍需探究笔者查阅文献与资料ꎬ发现关于钠燃烧实验的研究性文章在期刊上多有报道ꎬ至今仍有疑惑尚未完全解决ꎬ疑惑白烟是什么ꎬ它的化学成分是氧化钠ꎬ还是过氧化钠ꎬ还是氧化钠和氧化钠混合物ꎬ或８９者是其他氧化物ꎬ至今没有详细的说明ꎻ冉甜老师认为白烟的成分主要是由两部分构成ꎬ一部分白烟是由钠表面的煤油及其分解产物所形成ꎬ另一部分白烟是过氧化钠分解(可能含少量氧化钠)所产生的[２]ꎻ刘怀乐老师认为钠在空气中燃烧ꎬ反应温度必然会很快升高到远超Ｎａ２Ｏ２的分解温度ꎬ直接生成Ｎａ２Ｏ２的分解产物Ｎａ２Ｏ(白烟)[３].１.２探究实际教学过程对于这样的情况ꎬ在实际教学过程中其他教师又是怎么做的?为此笔者进行了一个问卷调查ꎬ通过对本年级组１９位教师进行调查ꎬ其中１１位为近三年的新教师ꎬ８位为超过三年教学年限的教师.通过问卷调查ꎬ发现５８％教师都是简单地讲解白烟是过氧化钠ꎬ对实验目的没有太大影响ꎬ不需过多了解ꎻ３１％教师认为白烟是无关变量ꎬ讲解时可以略过ꎻ１１％教师告知学生白烟至今没有被明确ꎬ仍需探索.笔者在课后对学生进行了询问ꎬ发现他们还是对老师讲解的白烟是过氧化钠充满了质疑ꎬ认为过氧化钠是淡黄色固体ꎬ怎么可能是白烟ꎬ并且很想知道为什么会产生白烟以及白烟的成分ꎬ并且还很积极地查阅资料ꎬ小组讨论ꎬ向教师展示他们的猜想.２问题的解决２０２０版«新课程标准»中多次提到高中化学课程性质在于提升学生的化学学科核心素养ꎬ而开展项目式教学活动对发展学生的化学学科核心素养有独特的价值.项目式教学让学生能够从源头问题去思考ꎬ把情境问题和学习活动融为一体[４].对于学生们在学习钠在空气中燃烧实验中所遇到的疑惑ꎬ通过开展项目式教学活动ꎬ将教学中遇到的问题作为真实的情景ꎬ以探索钠在空气中燃烧实验中的白烟为项目主题ꎬ引导学生猜想物质成分并设计实验进行验证ꎬ激发学生思考质疑ꎬ再利用实验探究ꎬ培养学生化学核心素养以及探索未知㊁崇尚真理的意识ꎬ最后再对钠燃烧实验装置进行改进ꎬ将绿色化学理念融合到化学课程中.２.１项目主题的选择通过设立探索钠在空气燃烧实验中的白烟这一项目ꎬ激发学生的学习动机ꎬ以猜测钠与氧气加热实验的白烟以及设计验证实验为教学主线ꎬ深化学生对钠与氧气燃烧的认识ꎬ激发学生思考质疑ꎬ培养学生化学核心素养.２.２项目目标的确立(１)通过查阅相关资料ꎬ对白烟进行猜测ꎬ培养信息搜集与处理能力.(２)通过设计相关的验证实验ꎬ培养实验方案设计能力及实验操作能力ꎬ发展证据推理学科核心素养.(３)通过实验验证ꎬ观察实验现象ꎬ未必能够得到科学的证据链ꎬ感悟化学科学探究永远没有止境ꎬ要思考和质疑.(４)通过对钠燃烧实验装置进行改进ꎬ减少白烟在空气中的扩散ꎬ将绿色化学理念融入到化学课程中ꎬ增强社会责任感.２.３项目任务及教学流程(见表１)表１㊀项目式教学流程总任务:探索白烟成分任务线学生活动教师活动设计意图素养线任务１:猜测钠与氧气加热实验产生的白烟成分查阅教材和网络资源ꎬ进行猜测组建学习小组ꎬ布置任务以实验遇到的真实问题为情景ꎬ激发学生学习兴趣和思考能力.宏观辨识与微观辨析证据推理与模型认知９９表１㊀(续表)任务２:设计出验证白烟的相关实验ꎻ各小组汇报实验方案并展开交流小组分组讨论ꎬ选择实验仪器与试剂ꎬ设计步骤ꎬ由小组代表成员进行发言总结引导学生设计并优化方案培养学生设计与操作能力㊁合作与探究能力㊁批判性思维能力.证据推理与模型认知科学探究和创新意识任务３:按照实验方案进行实验通过实验过程来验证猜想的成分是否正确提供所需要的实验仪器与试剂ꎬ并进行指导.告诉学生化学学科探究永远没有止境ꎬ要具有探索未知㊁崇尚真理的意识.科学态度与社会责任任务４:对钠燃烧装置进行改进改进㊁完善钠燃烧装置引导学生设计并优化方案将绿色化学理念融入到化学课程中科学态度与社会责任㊀㊀２.４项目式教学实施(见表２)表２㊀教学实验过程项目任务教学活动学生活动设计意图活动一:猜测钠与氧气加热实验产生的白烟ʌ情景导入ɔ上节课我们进行了钠在空气中的燃烧实验ꎬ发现了有不同于理论的大量白烟生成ꎬ引出本节课的主题.ʌ提出问题１ɔ钠在空气中燃烧为什么会产生白烟?白烟是什么?ʌ布置任务ɔ以小组为单位ꎬ根据课前收集的信息ꎬ猜测白烟的成分?ʌ组１ɔ白烟是氧化钠ꎬ是钠在空气中燃烧不充分产生的.ʌ组２ɔ白烟是氧化钠与过氧化钠混合物ꎬ是因为钠在燃烧过程中的高温ꎬ使部分钠蒸发ꎬ在空气中被氧化成氧化钠㊁过氧化钠ꎬ只不过过氧化钠的颜色不明显.ʌ组３ɔ白烟是过氧化钠固体小颗粒ꎬ通过查阅资料发现纯品过氧化钠颜色是白色.从真实实验入手ꎬ让学生真实地感受化学的探索意义ꎬ调动学生的思考质疑能力ꎻ以小组为单位ꎬ提升学生的团队合作能力.活动二:设计出验证白烟的相关实验ꎻ各小组汇报实验方案并展开交流ʌ提出问题２ɔ怎么样设计实验来验证你猜想的白烟成分是正确的?ʌ引导学生ɔ钠在空气中燃烧有白烟生成ꎬ在纯氧中燃烧没有白烟生成ꎬ确实证明白烟是由于钠与氧气燃烧不充分造成的ꎬ但是这个成分一定是氧化钠吗?ʌ引导学生ɔ滴加品红溶液若溶液褪色只能证明有过氧化钠的存在ꎬ但是无法排除其他钠的化合物的干扰.ʌ组１ɔ将两块用滤纸吸干煤油的钠块放入坩埚中ꎬ再分别伸入空气中和纯氧中点燃ꎬ观察钠在纯氧中是否有白烟生成ꎬ若无白烟生成ꎬ则证明白烟是氧化钠ꎬ是钠与氧气燃烧不充分造成的.ʌ组１ɔ应再添加一步ꎬ收集燃烧不充分的白烟ꎬ向白烟中滴加无色酚酞溶液ꎬ看溶液是否只有变红这一现象ꎬ若是ꎬ则证明这个白烟是氧化钠.ʌ组２ɔ我们组本身先准备收集白烟ꎬ然后在白烟中滴加盐酸ꎬ看是否有气体生成ꎬ若有气体生成ꎬ则能证明有过氧化钠的存在ꎬ但不能证明氧化钠是否存在ꎬ后来我们组进行查找资料发现现代技术很发达ꎬ可以用Ｘ射线衍射仪来分析物质的组成.ʌ组３ɔ将一个烧杯罩在钠与氧气燃烧产生的白烟上方来收集白烟ꎬ向收集来的白烟中滴加品红溶液ꎬ看品红溶液是否褪色ꎬ若褪色则证明肯定有过氧化钠的存在.ʌ组３ɔ借鉴组２的方案ꎬ我们也可以用Ｘ射线仪来进行分析这个白烟的物质组成.通过设计并验证实验ꎬ培养学生培养学生设计与操作能力㊁合作与探究能力㊁批判性思维能力.００１表２㊀(续表)活动三:验证实验方案是否可行ʌ教师支持ɔ烧杯㊁坩埚㊁钠块㊁镊子㊁铁架台㊁盐酸㊁纯氧㊁无色酚酞溶液㊁品红溶液ʌ探究活动ɔ验证实验方案是否可行(由于条件有限ꎬ用Ｘ射线衍射仪探究白烟成分没有实施)ʌ教师点评ɔ通过实验验证ꎬ我们可以得出白烟中一定含有过氧化钠ꎬ但是由于条件有限ꎬ是否含有其他物质仍需要进一步验证.虽然结果是不完美的ꎬ但是告诉我们一个道理:要敢于质疑ꎬ敢于探索ꎬ化学科学探究永远没有止境ꎬ要具有探索未知ꎬ崇尚真理的意识.ʌ学生实验ɔ(提醒学生记录实验现象)ʌ组１ɔ通过观察实验现象发现钠在纯氧中也会有白烟产生ꎬ并且白烟中成分能使无色酚酞溶液先变红后褪色ꎬ说明白烟中肯定含有过氧化钠ꎬ是否含有氧化钠还需进一步验证.ʌ组２ɔ白烟中的成分与盐酸反应会有气体产生ꎬ产生的气体能使带火星的小木条复燃ꎬ由此可以看出这个白烟中一定含有过氧化钠ꎬ是否含有氧化钠也需要进一步验证.ʌ组３ɔ白烟中的成分能使品红溶液褪色ꎬ由此也只能证实白烟中含有过氧化钠ꎬ是否只含有过氧化钠也还需进一步验证.活动四:对钠燃烧装置进行改进ʌ提出问题３ɔ我们根据教材(鲁科版)在进行钠在空气燃烧实验时产生的大量白烟ꎬ会造成空气污染ꎬ这与我们倡导的绿色化学理念相违背ꎬ请同学们试着将教材上的装置进行改进.ʌ引导学生ɔ钠在空气中燃烧空气肯定是充足的ꎬ但现在在坩埚上倒扣一个套着气球的漏斗ꎬ想一想空气还充足吗?ʌ引导学生ɔ干燥管是不封闭的ꎬ确实可以为钠的加热反应提供所需的空气ꎬ但是你在反应过程中ꎬ会有白烟生成ꎬ也会阻挡空气的进入.ʌ教师点评ɔ同学们对实验装置的改进很有想法ꎬ考虑的也比较全面ꎬ具有绿色化学的意识.ʌ学生ɔ可以坩埚上添加一个倒扣的漏斗ꎬ漏斗的细颈套上一个装有蒸馏水的气球.ʌ学生ɔ将钠放置在试管中用酒精灯加热ꎬ在试管口连接一个球形干燥管ꎬ干燥管里放置蘸有酒精的湿棉花ꎬ因为干燥管是不封闭的ꎬ所以可以为反应提供充足的空气.ʌ学生ɔ将钠放置在硬质玻璃管中ꎬ将硬质玻璃管中的一端连接装有蒸馏水的气球ꎬ另一端连接气唧ꎬ在气唧口堵一团棉花.使学生领悟化学科学探究永远没有止境ꎬ要敢于质疑ꎬ敢于探索ꎬ未来更多的问题ꎬ是需要他们去解决的道理.将绿色化学理念融入到化学课堂中２.５项目式教学效果与反思在教学过程中ꎬ将学生分成小组ꎬ小组之间分工明确ꎬ从多种途径收集并分享相关资料ꎬ为探究钠在空气中燃烧实验产生的白烟提供有力支持.课堂上学生积极猜测白烟的成分并设计相关的实验进行验证ꎬ大大地提高了学生的动手能力㊁合作能力以及完成任务的能力ꎬ使学生在化学课上获得较多的成就感ꎬ拥有探索未知㊁崇尚真理的意识ꎬ最后尝试并改进钠在空气中燃烧实验的装置ꎬ培养学生绿色化学意识ꎬ提升科学精神和社会责任感.教师要充分发挥规划㊁设计㊁协调能力.比如在进行任务２时应该让各小组互相进行提问与指正ꎬ能够加深学生对该实验的认识ꎻ在进行任务３时ꎬ教师可以选择与周边的大学合作ꎬ争取可以获得Ｘ射线衍射仪的支持ꎬ为实验的成功增添一份力量.学生操作性实验不太熟练ꎬ应多进行相关实验活动.基础化学实验中的疑难ꎬ既有技术层面上的ꎬ也有理论层面上的ꎬ有些过去认为已经解决的问题ꎬ其实并未完全解决ꎬ尚有探究的空间.在日常教学中还会遇到诸如本文中的此类问题ꎬ教师可以以这些问题为真实情景ꎬ采用项目式教学的方式ꎬ引领学生不断质疑ꎬ不断探索ꎬ在探索中领略化学的魅力ꎬ在探索中培养解决问题和创新合作的能力ꎬ在探索中落实化学学科核心素养.参考文献:[１]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(２０１７年版２０２０年修订)[Ｍ].北京:人民教育出版社ꎬ２０１８.[２]冉甜ꎬ鲍正荣.对钠在空气中燃烧实验的改进[Ｊ].中小学实验与装备ꎬ２０１２ꎬ２２(０５):３３. [３]刘怀乐.钠在空气中燃烧制过氧化钠的再实践和再认识[Ｊ].化学教育ꎬ２００９ꎬ３０(０３):６７－６９. [４]史鹏园.高中化学教学中项目学习的理论构建与案例研究[Ｄ].新乡:河南师范大学ꎬ２０１９.[责任编辑:季春阳]１０１。

高中化学教案必修一钠

高中化学教案必修一钠
教学目标：
1. 了解钠的化学性质和物理性质；
2. 掌握钠与水、空气的反应；
3. 了解钠的应用领域。

教学重点：
1. 钠的化学性质和物理性质；
2. 钠与水、空气的反应。

教学难点：
1. 理解钠与水反应产生氢气的化学反应机制；
2. 了解钠在空气中的自燃性质。

教学过程：
一、导入
通过展示一小块钠的实验现象引起学生兴趣，激发学生探究的欲望。

二、理论学习
1. 钠的化学性质和物理性质介绍；
2. 钠与水的反应：示范实验和化学方程式的书写；
3. 钠与空气的反应：示范实验和相关知识讲解。

三、实验操作
1. 小组合作进行反应实验，观察产生的气体和现象；
2. 记录实验现象和结果，总结钠与水、空气反应的特点。

四、应用拓展
介绍钠在工业、医学和日常生活中的应用，引导学生探索钠的多样用途。

五、课堂讨论
组织学生分享实验心得和应用案例，讨论钠的使用中需要注意的安全问题。

六、课堂作业
布置相关课外阅读或实验报告，加深学生对钠的理解和应用。

七、课堂总结
回顾本节课的学习内容，强调钠的重要性和应用前景，鼓励学生继续探索化学世界。

八、课后延伸
引导学生通过实验、观察和思考，进一步了解钠在不同条件下的反应特性和应用场景。

教学反思：
通过本节课的教学，学生将全面了解钟元素钠的性质和应用，培养学生的实验操作能力和科学探究精神，激发学生对化学知识的兴趣和学习动力。

浅谈钠的燃烧实验改进

在这个实验设计中，有优点，也有很大缺陷。

实验装置如下图所示。

该实验设计的优点：(1).装置设计简单，操作简单。

(2).仪器和学生的视线在同一平面上，学生能观察到整个实验现象及产物颜色。

该实验设计的缺点：(1). 反应过程快。

金属钠开始燃烧后一道白烟冲天而起，反应很快结束，黄色火焰稍纵即逝学生很难观察到黄色火焰。

(2). 反应现象杂。

反应后留下的产物不多，且易在石棉网上形成黑色的斑点，掩盖淡黄色固体。

(3). 石棉网孔隙较大，具有“渗漏”现象，钠在熔化燃烧过程中易渗漏到石棉网网底，而观察不到生成物。

2. 新课标人教版教材中关于钠的燃烧实验的改进在新新课标人教版教材中关于钠的燃烧实验的改进，整个实验在坩埚或者蒸发皿中加热进行。

实验过程及现象：将坩埚或瓷蒸发皿洗净，烘干。

实验装置如下图所示。

该实验设计的优点：(1).装置设计简单，操作简单。

(2).跟石棉网相比，坩埚能比较清楚的看到最终淡黄色的产物。

该实验设计的缺点：(1).由于所用仪器的局限性，学生无法观察到钠燃烧熔化的全过程。

(2).淡黄色的产物中还是有少量的黑色物质。

根据上述两种实验设计的药品与操作，我们可以发现产物不纯净，现象不明显的几个主要原因。

钠燃烧实验的改进ppt

特点
1、用改进后的装置进行实验时，由于凹面朝上，致使熔化的钠球不会发生滚动。
2、因为铝的导热性能好，能够使钠很快熔化并达到生成过氧化钠的温度。
3、反应持续时间较长，钠能充分燃烧生成过氧化钠，且现象明显。
【实验装置图】
优点
1、用易拉罐代替石棉网，减少了石棉网的损坏，易拉罐材料易得，且可以多次使用，培养了学生的节约意识和习惯。
改进方法
针对教材中的装置存在的上述不足，经过反复实验，最后改用铝质易拉罐（其主要成分为铝）的罐底来代替石棉网在酒精灯上直接加热，效果很好，具体做法如下：
取一铝质易拉罐，从罐身约三分之一处剪开，将带有罐底的一部分纵向剪成条状至罐底，再将所剪铝条留下三条，向外折成石棉网大小的圆形即可（如图）。
2
专题
问题提出
现行苏教版高中化学1（必修）教材中关于金属钠在空气中燃烧的实验，存在以下不足：
1、由于钠熔化成小球后易发生滚动，所以很难在石棉网上留下较多的过氧化钠，淡黄色颜色也不明显。
2、实验过程中石棉网被烧毁，一次学生实验要损坏很多只石棉网。
3、燃烧过程中还Байду номын сангаас大量白烟生成，影响实验现象的观察。
2、现象较为明显，可以看到明显的黄色火焰并得到较多的淡黄色固体，且对环境的污染程度较小。
3、可以进行过氧化钠与水反应溶液呈碱性以及过氧化钠漂白性的性质实验。
4、可以进行钠与氯气反应的实验。 5、该实验能够消除学生因钠球滚动而产生的恐惧心理，
减少安全隐患，有利于学生实验的开展。

TRIZ在化学实验中的应用

实验室处置废金属钠装置
大连理工大学创新化学实验工社钠具有强还原性，处理不当会引起燃烧或爆炸，故剩余废钠处理则是一项既费事又危险的工作。

针对这一情况，我们应用TRIZ理论设计了一种新的方法，安全又简单地解决了实验室废钠处置难题。

通过因果轴分析：钠具有强还原性，与水反应剧烈，并放出大量
的热。

产生的热量使体系温度升高，又加快反应速度。

高温下钠在空气中燃烧，产物的氢气也和氧气反应，增加了危险性。

解决问题的关键在于减缓反应速度，防止系统温度升高过快，避免钠与空气接触。

对照阿奇舒勒矛盾矩阵表，找到减少有害作用时间（21）、变害为利（22）、相变原理（36）、惰性介质原理（39），等方法解决问题。

如利用钠和水反应剧烈，并产生氢气是该方法不利因素，构思新的实验方法将其转变为有利条件，推动钠和水实现自动分离。

设计实验装置如下图所示：
二口瓶中，由于煤油的密度小而飘浮在水面上。

钠的密度大于煤油，钠块逐渐下沉到达油水界面处，其与水接触后会立即反应，产生的氢气迅速将钠块推回到煤油中。

煤油将钠与水隔离，使反应中止。

由于钠和水的接触时间很短，产生的热量较少，大部分热量被水吸收，钠在煤油人小中冷却，又再次下沉，重新与水反应。

此过程中反复进行，至钠逐渐消解。

该方法安全、可靠、成本很低且使用方便，解决了实验室废钠处置难题，获得辽宁省TRIZ大学生创新大赛特等奖，发表论文两篇。

钠燃烧异常现象的探究及实验改进

钠燃烧异常现象的探究及实验改进作者：陈卫宋曙波来源：《化学教与学》2010年第05期摘要：钠在空气中燃烧本应生成淡黄色的固体，但实验中却发现只有黑色的固体生成。

干扰了学生对实验现象的认知。

本文通过引导学生从钠燃烧异常现象出发，作为课后研究性学习主动设计探究实验进行验证，并对实验方案不断进行改进，由此学生获取有关钠及其化合物的知识并且提出了最优的实验方案，促进学生学习方式的转变。

关键词：钠；燃烧；黑色固体：淡黄色固体；活动设计文章编号：1008-0546(2010)05-0075-02中图分类号：C633.8文献标识码：Bdoi：10.3969／j.issn.1008-0546.2010.05.030新课程倡导逐步实现学生学习方式的转变，在实践中学习。

促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学。

化学活动设计既要符合学生的认知水平，又要充分调动学生的主动性。

鉴于此。

教师就可以通过课堂上动态生成的一些异常的实验现象作为学生感兴趣的载体，通过活动设计，引导学生亲自动手进行实验活动，既能提高学生的科学素养。

又能提升教师的专业水平，立足于课标内容创造性地使用教材，开发新的教学资源，体现新课程的理念，促进教师教研能力的发展。

一、活动设计的背景现行的三套高中化学教材(苏教版、鲁科版、人教版)，都设有钠在空气中燃烧这一实验。

其中，苏教版高中《化学1必修》(2007年6月第4版)第49页“观察与思考”叙述为“[实验2]将一小块金属钠放在石棉网上加热。

观察现象”。

在课上教师按书本做演示实验时，实验中却发现只有黑色的固体生成。

但钠在空气中燃烧本应生成淡黄色的固体过氧化钠，为什么呢?同学们在课上议论纷纷。

往往课上动态生成的异常现象更容易激发同学们的兴趣，所以教师适当的引导可以起到很重要的作用，于是课后我们将十分感兴趣的同学组成了研究性学习小组，设计实验方案对钠燃烧后的物质进行探究。

二、提出假设研究性学习小组同学在教师的指导下根据钠在空气中燃烧的实验现象，提出了很多假设。