过氧化钠与水反应异常现象探究实验复习过程
过氧化钠与水反应实验探究教学设计
过氧化钠与水反应实验探究教学设计一、基本说明1.教学内容所属模块:普通高中课程标准实验教科书化学1(必修)2.年级:高中一年级3.所属章节:第三章第二节二、教学设计1.教学目标(1)知识与技能①通过观察和实验,了解过氧化钠的物理性质和化学性质。
②通过设计、实施探究性实验,掌握过氧化钠与水的反应。
(2)过程与方法通过实验,培养学生科学地观察、思考、分析和总结归纳的能力,学生学会科学探究的一般方法和步骤。
(3)情感态度与价值观①通过引导学生观察、分析实验的现象和实验探究活动,激发学生学习的兴趣,培养学生努力探究的优良品质。
②渗透对立统一和辩证唯物主义观点,让学生认识到科学具有两面性,树立积极的科学价值取向,培养正确的化学学科素养。
2.内容分析(1)教学内容的地位与作用本节课是人教版化学必修1第三章第二节第一课时的内容。
本章内容是前一节金属的化学性质学习的延伸,共同完成金属及其化合物这一主题的学习;同时过氧化钠是一种重要的钠的化合物,也是一种重要的过氧化物,对过氧化钠的性质、用途等进行比较全面、细致的学习和研究不仅是学习、研究钠及其化合物性质变化规律的需要,也是以后学习和研究其他金属及化合物性质变化规律的需要。
过氧化钠与水反应实验也是第一章所学实验方案设计知识的进一步应用和巩固。
在教材中对过氧化钠与水反应的认识,是以实验的方法完成的,这对培养学生的实验能力、观察能力及思维能力等提高提供了一个极好的机会。
另外,从教育目的方面讲,过氧化钠在生活、生产上具有广泛的应用,研究它更具有现实意义。
(2)教学重点与难点本节课的教学重点是过氧化钠与水的反应。
本节课的教学难点是过氧化钠与水反应产物的探究、红色酚酞溶液褪色原因的探究。
3.学情分析学习本节课之前,学生已经学习了第三章《金属及其化合物》第一节——金属的化学性质的学习,基本掌握了金属化学性质学习的学习方法。
能够独立完成简单实验的设计、操作,在老师的指导下,通过对实验现象的观察、分析,能够归纳出物质的某些性质。
过氧化钠与水的反应
讲解过氧化钠与水反应的性质时,在盛水的烧杯中加入过氧化钠粉末,立即有大量气泡放出,经“带火星”木条检验,证明是氧气;再向反应后的溶液中,滴加酚酞试剂,溶液明显变成红色。
教师启发提问:“酚酞试液为何变红呢?”学生回答:“有氢氧化钠溶液生成。
”“对。
”教师肯定了学生的答案,并在黑板上写下了2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
但眨眼之间,烧杯中的红色消失了。
学生对此不解“变红的溶液为什么又会褪色呢?”面对这异常现象,一般教师会胸有成足地解释为:“这是由于过氧化钠具有漂白性的缘故。
”但此时有些同学却提出疑问:“过氧化钠与水反应后的澄清溶液应该是全部变成NaOH,加入酚酞,红色酚酞也会褪色,怎么可能存在过氧化钠固体呢?”。
学生的发言,使教师原先精心设计的各个精妙的教学环节与精心的提问一下子全泡汤了。
接下来的教学环节该如何解决,按原先预设讲解还是加以探究解释呢?实施过程如下:根据实验异常确定研究课题。
教师随机变更教学环节,确定“Na2O2使酚酞先变红后褪色”的研究课题。
2、提出猜想和假设。
通过分组讨论,教师和学生之间,学生和学生之间建立平等合作关系,就此实验异常现象,提出如下猜想:猜想1:有可能是产物中O2的氧化性使溶液褪色。
猜想2:有可能是受生成物氢氧化钠溶液浓度的影响。
猜想3:产生的热量导致温度升高,使红色褪去。
猜想4:Na2O2与水反应过程中可能产生具有漂白性的H2O2。
猜想5:……3、设计实验方案。
教师抓住学生发散思维的契机,调动学生的积极性,通过小组的合作交流,由学生根据自己的合理猜想,提出如何设计方案,验证假设。
方案1:向滴有酚酞的NaOH溶液中通入氧气。
方案2:用不同浓度的NaOH溶液做对比实验。
方案3:用冷却后的溶液作实验。
方案4:向过氧化钠与水反应所得的溶液中加入少许MnO2前后,分别用带有火星的木条伸入试管内。
教师因势利导,让学生对各种提出的方案的可行性、科学性、简约性、安全性等方面加以评价,最终敲定实验方案。
关于过氧化钠与水反应异常现象的处理及思考
要善于应用类比归纳的方法找出规律酸碱盐的知识规律性强但内容多如果死记硬背学生就会感觉枯燥也易遗忘现在新课程改革中最显著的改变就是突出学生在学习巾自主获取知识的过程
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关 于 过 氧 化 钠 与 水 反 应 异 常 现 象 的 处 理 及 思 考
李 昭友
( 南 京 市 天 印 高 级 巾学 , 江苏 南京 摘 要 : 化 学 是 一 门 以 实 验 为基 础 的 学科 . 化 学 实 验 异 常 现 象是课 堂教 学 中难得 的教 学资 源 ,教 师 应 机 智 地 抓 住 这 契机 , 因势 利 导 , 既培 养 学 生 科 学探 究 的 能 力 , 又能让动 态 生 成 的 课 堂 更加 精 彩 , 更加有效。 关键词 : 异 常 实验 现 象 实验探 究 有 效教 学
在 讲 解 过 氧 化 钠 与 水 反 应 的 性 质 时 ,在 盛 水 的烧 杯 巾加 入过氧化钠粉末 . 立 即有 大 量 气 泡 放 出 , 经“ 带火 星” 的 小 条 检 验, 证 明是 氧 气 ; 再向反应后的溶液 中, 滴加酚酞试 剂 , 溶液 明 显变成 红色 , 证 明有氢氧化钠生 成 , 但 眨眼之 间. 烧 杯 巾 的 红 色消失了。 学 生 对此 不 解 : “ 变红 的溶 液 为 什 么又 会 褪 色 呢 ? ” 面 对 这 异 常现 象 , 我决 定 变 更 教 学 环 节 , 进行实验 , 探究“ N a , 0 , 使
过氧化钠与水及二氧化碳反应实质的实验探究
过氧化钠与水及二氧化碳反应实质的实验探究过氧化钠是一种强氧化剂,可以和水及二氧化碳发生化学反应。
这种反应具有一定的实质,可以通过实验来进行探究。
本文将介绍过氧化钠与水及二氧化碳反应的实验方法和实质探究。
实验材料准备:1. 过氧化钠固体2. 蒸馏水3. 二氧化碳气源4. 试管5. 实验台6. 常规实验室器材实验步骤:1. 取一根试管,加入适量的过氧化钠固体。
2. 加入一定量的蒸馏水,将试管口用橡皮塞封闭。
3. 用二氧化碳气源将试管内空气排出,保持试管内为二氧化碳气体。
4. 观察试管内的化学反应情况。
实验观察:在实验过程中,观察到过氧化钠固体在蒸馏水中溶解,释放氧气气泡。
此时试管内的气体会被排出,并会出现气泡。
较长时间后,试管内的气泡消失,产物残留在试管底部。
这表示过氧化钠与水及二氧化碳发生了化学反应。
实验实质探究:过氧化钠在水中溶解后,会发生以下化学反应:Na2O2 + 2H2O + CO2 → 2NaHCO3过氧化钠与水及二氧化碳的反应实质为过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气气体,而氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸氢钠。
整个反应过程是一个复杂的氧化还原反应,实质是通过氧化还原反应产生了氧气气体和碳酸氢钠。
通过本实验,不仅可以观察到过氧化钠与水及二氧化碳的化学反应过程,还可以理解该反应的实质。
这种实验有助于学生加深对化学反应原理的理解,对于学习化学课程具有一定的帮助。
在实验中,我们还可以通过对反应产物进行检测,比如用盐酸检测碳酸氢钠生成的气体是否为二氧化碳气体,用PH试纸检测碳酸氢钠生成的溶液是否为碱性等方式,进一步验证反应的实质,加深对化学反应的理解。
“氯水使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色的原因”以及“过氧化钠与水反应b...b
“氯水使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色的原因”以及“过氧化钠与水反应后滴入几滴酚酞试液时产生异常现象”的探究一、氯水使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色的原因在化学教学中,我们会经常遇到类似于“氯水使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色的原因”是什么的问题,现在我们就以“氯水使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色的原因”为案例来探究一下问题的解决方法。
具体教学法如下:第一阶段:情景创设请一位同学到讲台做实验:将氯水逐滴滴入氢氧化钠溶液(含3滴酚酞)中,边滴加氯水边振荡,直至溶液恰好由红色变为无色为止。
第二阶段:提出问题刚才大家都看到了氢氧化钠溶液由红色变为无色,那么褪色的原因是什么?哪位同学可以解释?第三阶段:猜想和假设解释Ⅰ:这是很简单的问题,因为氯水中含有盐酸和次氯酸,它们均能与氢氧化钠发生中和反应,而使溶液pH小于8,导致溶液褪色。
解释Ⅱ:氯水中有次氯酸,次氯酸具有强氧化性,使有机色素氧化而褪色。
第四阶段:设计方案刚才两组同学的猜想和假设都有一定的道理,但是否正确,就需要用实验来证明。
请同学们根据所学知识,想一想,怎样用实验来证明这两种说法哪个正确?同学们经过讨论得出,只要向已褪色的溶液中滴加氢氧化钠溶液,若溶液重新变为红色,则说明是酸碱中和的结果;反之,没有现象,则是次氯酸的强氧化性所致。
只有在两组学生实验的基础上我们才能得出结论:氯水滴入含有酚酞的氢氧化钠溶液使之红色褪去的原因是次氯酸的强氧化性所致。
如果没有做实验,学生们很难心悦诚服的认为老师给的结论是正确的。
二、过氧化钠与水反应后滴入几滴酚酞试液时产生异常现象以“过氧化钠与水反应后滴入几滴酚酞试液时产生异常现象”为例,采用“探究式实验”教学模式,具体教学过程如下:第一阶段:情境创设通过演示“滴水生火”的趣味实验,又让学生亲自动手体验过氧化钠与水反应的过程,在盛有少量过氧化钠大试管中加入10mL水,待充分反应后,用带火星的木条检验氧气,并滴入酚酞检验氢氧化钠的生成,观察实验现象并记录。
过氧化钠与水反应异常现象的实验探究
过氧化钠与水反应异常现象的实验探究
◇ 安徽高昌海
【期刊名称】高中数理化【年(卷),期】2012(000)016
【总页数】 2 过氧化钠是中学化学教学中常见的物质,在演示过氧化钠与水反应的实验过程中会有些异常现象:在反应后的溶液中,加入酚酞试剂后溶液呈红色,震荡试管,红色很快褪去.正常情况下,应该红色在一段时间内不会褪色,为什么会出现异常变化?现提出以下假设:
假设 1 过氧化纳与水反应的实验中存在剩余的过氧根离子,过氧根离子有氧化性使酚酞褪色;
假设 2 反应生成的氢氧化钠的浓度过大使酚酞褪色.
实验 1 高浓度碱性条件下酚酞的褪色是否可逆
(1)在滴有酚酞的不同浓度的NaOH 溶液的试管中(酚酞褪色)分别滴加
1mol · L1-的稀硫酸.
(2)实验结果在验证加入酸能否使在强碱中褪色的酚酞恢复颜色时,同时取少量浓度为3mol · L1-已加入酚酞并使酚酞褪色的NaOH 溶液,加热,发现加热也会使其恢复红色,但停止加热冷却后红色又褪去,这说明强碱使酚酞褪色是可逆反应. 实验 2 碱性条件下H2O2 能否使酚酞褪色
(1)分别取1、0.5、0.1mol ·1L-的NaOH 5 mL,加入1mL 1mol · L1-
H2O2 ,震荡.。
高中化学_探究过氧化钠的性质教学设计学情分析教材分析课后反思
研究物质性质的基本程序案例:探究过氧化钠的性质【设计说明】研究物质性质的方法和程序,是学生进入高中以来接触元素化合物知识的开端,如何让学生尽快地找到高中化学的学习方法,培养起良好的思维习惯和探究意识,是本节课的重点所在。
在上一节课中,以钠为例,学习了研究物质性质的基本方法,本节课在学生已有知识经验的基础上对研究物质性质的基本方法进行整合,通过探究过氧化钠的性质引导学生体验应该怎样更科学、更合理地运用这些方法研究物质的性质。
本节通过对过氧化钠性质的研究,引导学生体验如何运用研究物质性质的程序、怎样处理程序中每个环节的具体问题,为后续学习大量元素化合物知识做好准备。
氧化钠和过氧化钠是金属钠的两种重要氧化物,它们既具有相似的性质,又具有各自的特性。
一方面,它们是《课程标准》中要求的重要元素化合物知识;另一方面,它们非常适合用做学习研究物质性质的方法和程序的载体。
因此,本节以研究物质性质的方法和程序为主线,以过氧化钠的性质为认识研究物质性质的方法和程序的案例,使其成为本节的暗线。
整个教学过程以过氧化钠的性质学习为知识载体,将“研究物质性质的基本方法和基本程序”的教学渗透在每一个教学环节中,让学生充分体会研究物质性质的方法在具体实例中的应用,增强学生探索未知、崇尚真理的意识。
【课前准备】实验仪器:试管、酒精灯、药匙、纸槽、小木条、火柴、酒精灯、三脚架、石棉网、脱脂棉、试剂瓶。
实验药品:过氧化钠、酚酞、蒸馏水【课教学及评价目标】1.通过对过氧化钠性质研究的一系列探究活动,以及与氧化钠性质的对比,了解过氧化钠的物理性质和化学性质。
2.通过观察、分析实验现象,体会怎样科学、合理地运用研究物质性质的基本方法和基本程序。
在观察过氧化钠外观的过程中,体验观察法在研究物质性质过程中的应用;通过分类的方法,类比氧化钠预测过氧化钠的性质,体验分类、比较等研究方法在研究和学习物质性质过程中的应用;通过对过氧化钠的性质的探究,体会实验方法在化学研究中的作用。
过氧化钠与水反应异常现象探究 - 副
过氧化钠与水反应异常现象探究1 引言2 产生异常现象的可能原因在进行本实验时使用的仪器均是洁净的,药品是市售或新制的。
导致溶液红色褪去的因素从产物的角度和反应原理方面来考虑可能有:(1)可能是产物中O2的氧化性使溶液褪色;(2)可能是受生成物氢氧化钠浓度的影响;(3)反应产生热量导致溶液的温度上升,可能使红色褪去;(4)过氧化钠与水反应的过程中可能产生具有漂白性的物质H2O2或O3。
3 异常现象的实验探究根据上述分析的可能原因,作如下实验验证。
3.1 产物中O2的氧化性影响向试管中加入0.01 mol/L NaOH溶液3 mL,滴加2滴酚酞试液,同时制备氧气并通入红色溶液中,结果是溶液的红色长时间不褪色,说明生成的O2并不影响溶液的颜色。
3.2 生成物氢氧化钠浓度的影响3.2.1 定性实验在一定浓度的NaOH溶液中滴加酚酞试液,溶液显红色。
将此溶液分成两份,一份放置红色长时间不变色;在另一份中加少量NaOH固体,随着NaOH的溶解形成浓碱液,溶液的红色逐渐褪至无色。
将此溶液又分成两份,分别滴加稀盐酸和蒸馏水,可以观察到加稀盐酸的那份溶液红色再现较快,滴加蒸馏水的那份短时间内难以恢复红色。
3.2.2 定量实验向等体积的浓度分别为 5 mol/L,2 mol/L,1 mol/L和0.01 mol/L的NaOH溶液中滴加2滴酚酞试液,可观察到溶液红色褪去的时间如下:溶液的浓度 (mol/L) 5 2 1 0.01变红又褪色的时间 (s) 8 94 450 长时间无明显变化此实验表明:酚酞在稀碱溶液中才能稳定显红色,在浓碱性溶液中显红色后又褪去。
3.3 反应产生的热量的影响往试管中加入一小药匙固体Na2O2,加入10 mL蒸馏水,溶解后分成两份,将一份浸入装有冷水的烧杯中,冷却后滴加2滴酚酞试液;将另一份加热至沸,再向其中滴加2滴酚酞试液。
结果溶液变红振荡后均褪色,可见反应产生的热量导致溶液温度升高并不是使颜色改变的原因。
课件探究过氧化钠与水的反应
•
放热反应、•可能有助燃气体(O2)生成
任务一:
• 能否设计简单的实验来验证Na2O2与H2O的反 应为放热反应、有助燃气体(O2)生成。
• 实验用品库: 过氧化钠、蒸馏水、酚酞、试管、 酒精灯、小木棍等
汇报、分享:
• (1)实验设计 • (2)主要现象
带火星的木条
H2O Na2O2
有气体生成 带火星木条复燃, 放出大量的热,
• (3)实验结论
Na2O2与H2O的反应为放热反应,有助燃气体氧气生成
Na2O2 + H2O ——
+ O2↑
试猜测反应还有什么物质生成,并通过实验验证。
问题二:探究Na2O2和H2O反应历程
• 发现问题:向Na2O2和H2O反应后的溶液 中滴加酚酞,溶液变红后,迅速褪色。
查阅资料: Na2O2和H2O反应的产物中 含有H2O2, H2O2有强氧化性, 具有漂白作用。
过滤,取滤液 滴加酚酞
溶液变红
Na2O2和H2O反应历程:
反应的过程可分为两步:
(1)2Na2O2+42H2O===4NaOH+2H2O2
+ (2) 2H2O2===2H2O+O2↑ 2Na2O2 + 2H2O === 4NaOH + O2↑
主要现象: 有气体生成,可使带火星木条复燃,放出大量的热,
任务二:
• 能否设计实验证明Na2O2和H2O反应后溶 液中确实含有H2O2。
• 加入MnO2后不再冒气泡说明H2O2分解完 全,如何进一步证明是H2O2使酚酞红色 褪去?
滴加酚酞
Na2O2与H2O 反应后产物
溶液变红后 迅速褪色
对比实验
过氧化钠的性质及产物验证探究实验
过氧化钠的性质及产物验证探究实验针对人教版教材中关于过氧化钠和水的反应及产物检验只有一个演示实验,直接通过现象告诉学生其产物名称,这限制了学生的思考空间,不能激发学生的理性思维,并且对实验中的再生现象没有分析其中的实验缺陷。
教材中对过氧化钠与二氧化碳的反应只有文字说明和化学方程式,无演示实验,对学生而言,显得枯燥而无说服力。
本文思考和探究设计了几个能引导学生进一步思考并对再生现象做进一步分析的探究实验。
标签:过氧化钠;探究实验设计;理性思维;实验缺陷研究背景:过氧化钠性质的学习,人教版化学必修1以一个演示实验让学生完成学习任务。
多数教师对该知识采用实验探究法教学以达到教学目标,但仍然简单重复教材中的实验。
笔者多次分析教材实验并结合教学实践发现,本文笔者本着探索的热情,查阅有关资料,探究设计了更能激发学生理性思维、便于操作、现象明显的几个实验。
实验仪器及药品:小试管若干、玻璃管、中间装有CaCl2 固体的干燥管、卫生香一根、火柴、Na2O2固体、蒸馏水、MnO2粉末、酚酞试液1.探究实验一剪去约3cm的滤纸条,置于干净的石棉网上,用药匙舀取0.5g左右的过氧化钠,将其铺于滤纸中间位置。
取小块棉花,摊平覆盖于Na2O2上,用胶头滴管吸水向棉花两边的滤纸条上逐滴滴加水。
一般10s内即可见棉花团燃烧,证明Na2O2和水的反应为放热反应。
2.探究实验二把水滴入盛有少量Na2O2固体的试管中,试管中溶液分装在两个小试管中备用,让学生观察、记录、分析实验现象,留给学生足够的思考时间。
对试验中的无色气体根据已有知识作合理的猜测,再结合已有知识分析、检验、猜测收集气体的方法,温故知新。
3.探究实验三对产物中无色气体的检验方法:取探究实验一中留作备用的试管一支,把带火星的卫生香伸进试管中,火星明亮且复燃,证明为O2,这样做能避免因时间稍长、生成的气体的量少导致实验现象不明显。
4.探究实验四向实验一中另一试管中滴加酚酞试液,观察实验现象溶液变红色,说明产物中有NaOH生成。
2017年安徽省高中化学优质课 《过氧化钠和水的反应》(池州一中 左婷)-上课学案
过氧化钠和水反应的实验探究学案
一、学习目标:
(1)通过实验掌握过氧化钠和水反应的性质。
(2)通过对向Na2O2和水反应后的溶液中滴加酚酞产生异常现象的研究,提高实验探究的能力。
(3)通过对资料卡片信息的分析处理提高吸收整合信息的能力。
(4)在小组合作,实验探究的过程中,进一步培养与人合作的精神,实事求是的科学态度。
二、学习过程:
【资料信息】
1、过氧化钠与水反应的中间产物为H2O2,H2O2受热分解生成O2。
2、H2O2的漂白性能:
H2O2具有优良的氧化性能,它是漂白织物的主要成分,能与酚酞发生氧化反应,有褪色、漂白等作用。
3、酚酞显色机理:
酚酞在碱性溶液中有如下平衡和颜色变化:
【自主学习】
1、Na2O2是一种(颜色)的固体,其中氧元素的化合价是。
2、Na2O2+ H2O═+O2↑
3、如何通过实验检验Na2O2和水反应后的产物?
(1)NaOH :
(2)O2:
【合作探究】
实验探究主要步骤:提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→得出结论
提出问题:对向Na2O2和水反应后的溶液中滴加酚酞产生的异常现象,你有什么猜想?
(1)(2)(3)
【课后作业】
查阅资料,找出酚酞的变色范围,思考氢氧化钠溶液浓度在什么范围内加酚酞只变红不褪色;又在什么范围内加酚酞先变红后褪色?。
过氧化钠与水反应异常现象探究实验复习过程
《过氧化钠与水反应异常现象探究实验》反思今天下午是中学教学实验研究,做了《过氧化钠与水反应异常现象探究》的 实验,刚开始做实验时感觉实验本身超级简单,用不了多长时间就会做完。
进实 验室之前感觉自己都准备好了,因为按照自己的想法设计出了实验方案, 又通过 查找资料进行了修改,但是进了实验室,老师的一个个问题,还有“深思熟虑” 的见解,让我感到自己开始时想得有点肤浅。
这个探究实验远远不止自己原先想 的那么浅,那么简单。
它不同于普化、综合实验,它不仅要求以实验者的角度去 思考、实施实验本身,而且更要求以一个化学教师的角度去更深层次的思考, 更 加规范自己的操作,还要思考实验给教学什么样的启示, 让学生从中真正能获益 什么。
科学探究过程可以说是科学知识的产生过程, 是个人层面的科学。
如果我们按照查好的资料进行实验,不加入自己的思考,这就是知识的再认知过程,而 这样的过程是不合格的科学探究。
本实验是探究的实验,培养学生的科学探究能 力,让学生从停留在知识表面上整体上的感性认识转向理性地对单独因素的作用 机制的科学认识。
基于这样的思考我进行了本实验的内容。
首先针对异常现象我提出了以下猜想: 由于过氧化钠与水反应实质上分两步进行,而且释放出热量, 2Na?O 2+4H 2O=4NaOH+2H 2O 2;2H 2O 2=2H 2O+O 2 t导致溶液红色褪去的原因从物质与热量方面来考虑可能有: ⑴、反应产生的热量导致溶液的温度上升,可能使红色褪去; ⑵、可能是产物中氧气的氧化性使溶液红色褪去; ⑶、可能是过氧化氢漂白性使溶液红色褪去; ⑷、可能是受生成物氢氧化钠浓度的影响。
然后从理论知识进行了分析:酚酞是4, 4—二羟基三苯甲醇一 2 一羧酸的内酯,具有弱酸性、弱还原性, 无色晶体,在稀酸和中性溶液中,酚酞分子中三个苯环与一个 SF 3杂化的中心碳 原子相连,三个苯环(生色基)之间未形成共轭关系,因此是无色的。
过氧化钠与水及二氧化碳反应实质的实验探究
过氧化钠与水及二氧化碳反应实质的实验探究作者:李迎晖来源:《新教育时代·学生版》2019年第17期摘要:初中化学课本曾简单介绍过过氧化钠的化学性质,它与水反应生成氢氧化钠和氧气;与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
高中化学进一步介绍了过氧化钠与水及二氧化碳反应的先后顺序和由此带来的影响。
但教材中没有详细的实验探究,所以本文将以实验为依据,具体探究过氧化钠与水及二氧化碳反应实质。
关键词:过氧化钠水二氧化碳学过化学知识的人都知道过氧化钠是钠在氧气或空气中燃烧的产物之一,纯品过氧化钠为白色,但一般见到的过氧化钠呈淡黄色。
由于过氧化钠易潮解、有腐蚀性,所以一般都是密封保存。
而且过氧化钠具有强氧化性,可以用来做漂白剂。
下面就让我们具体看看过氧化钠是如何与水及二氧化碳反应的。
一、过氧化钠与水反应的实验探究1.实验所需的药品与仪器仪器有试管一支、长管玻璃一支、火柴若干根;药品包括过氧化钠和水。
2.设计实验步骤第一步先取一支干净的试管,在试管中加入少量过氧化钠。
第二步在试管中加入适量的水,等待反应生成。
第三步用点燃的火柴放在试管口,观察有没有变得更亮。
第四步用手摸一摸试管外壁,感受温度变化。
第五步在试管中滴入酚酞溶液,观察颜色变化。
3.实验注意事项过氧化钠与水反应时,生成的产物在被滴入酚酞溶液后可能会出现颜色变红,但颜色会迅速消失,一方面是因为过氧化钠具有强氧化性,能将酚酞溶液氧化,则红色退去;还有可能是过氧化钠与水反应放出的热量使溶液温度上升,导致颜色褪去。
所以在滴入酚酞溶液时一定要抓住时机,仔细观察,以免错过观察颜色变化的机会。
另外,在使用完火柴后,不要随手乱放,而要及时熄灭,以免点燃其他化学药品或仪器。
[1]4.实验结果分析试管在加入适量的水之后,可以观察到有气泡产生,这说明过氧化钠与水反应有气体生成;用点燃的火柴放在试管口处,发现火柴的火焰变得明亮,这说明有助燃物产生,由过氧化钠和水的化学方程式,以及能量守恒和质量守恒定律可知,该助燃气体是氧气;用手摸一摸试管外壁,会感受到试管外壁温度升高,这说明过氧化钠与水反应是放热反应;在试管中滴入酚酞溶液,观察到溶液变红,说明有碱性物质氢氧化钠生成。
过氧化钠和水反应使酚酞褪色原理探究
实验五探究性实验设计——Na2O2和H2O反应后使酚酞红色褪去原因的探究一、实验目的:1、学会中学化学实验中探究性实验设计的一般过程与方法;2、探究Na2O2和H2O反应后使酚酞红色褪去的原因。
二、提出问题:在过氧化钠与水反应后的溶液中滴加酚酞溶液,为什么溶液变红后很快又褪色?三、相关资料查阅综述:通过查找文献,我们发现,有关向过氧化钠与水混合后的溶液中滴加酚酞先变红后又褪色的机理的研究主要有2种观点:一种观点认为是由于反应后溶液中生成的氢氧化钠,使酚酞变红,而后又由于碱液的浓度很大而使溶液又褪色了。
另一种观点认为过氧化钠与水混合后溶液中产生了原子氧,它的氧化性极强,使酚酞氧化而褪色。
四、问题解决设想:通过分析,我们得出可能的影响因素有4个:1、反应后温度的高低对实验现象造成影响;2、生成物氢氧化钠浓度的大小对实验现象造成影响;3、反应后放置时间的长短对实验现象造成影响;4、中间产物H2O2的生成对实验现象造成影响。
问题解决的设想:1、若是溶液的温度太高使颜色褪去,可以把反应后的溶液冷却后再加入酚酞溶液,如果颜色变红后不再褪去,说明是温度的原因。
2、如果是产物NaOH的浓度太高使溶液颜色褪去,则可以配制不同浓度的氢氧化钠溶液,然后分别滴加酚酞,如果颜色变红后不再褪去说明是浓度的原因。
3、如果是因为放置时间的长短使得颜色褪去,可以把反应后的溶液平均分成几等分,放置不同时间后向溶液中滴加酚酞,若随着放置时间的增长溶液褪色越来越快,则说明是放置时间的原因。
4、如果是由于中间产物过氧化氢的生成使得溶液的颜色褪去,可以把反应后的溶液分成两份,第一份加入MnO2后再滴加酚酞,第二份直接滴加酚酞,如果第一份溶液变红后不褪色,而第二份的颜色变红后褪去,则说明是因为中间产物过氧化氢的生成使得溶液褪色。
五、实验设计方案1、实验仪器和药品仪器:小试管、胶头滴管、药匙、量筒、天平、称量纸药品:Na2O2固体粉末、酚酞、MnO2固体粉末、NaOH固体2、实验步骤(1)在试管中加入少量的Na2O2固体粉末,滴加适量的水使其反应完全,把反应后的溶液分开两份,第一份马上滴加酚酞观察现象,第二份用冷水冷却后再滴加酚酞,观察现象。
省实验优质课李娟:透过现象觅本质--实验探究过氧化钠与水的反应
资料卡
酚酞是有机弱酸,在溶液中有如下平衡和颜 色变化:
一、方法总结 发现问题--提出猜想--设计实验,验证猜想 --得出结论
课 二、过氧化钠与水反应异常现象的探究 堂 小 1、生成物氢氧化钠浓度较大、H2O2的生成都是红 结 色溶液褪色的相关因素。
2、过氧化钠与水反应的机理是: A:Na2O2+2H2O= 2NaOH +H2O2 B:2H2O2=2H2O+O2 2A+B得:
简历:
中学毕业后参军, 在海军某潜艇当 班长,复员后在 立白化工厂当工 人,多次获得反 黑模范称号。
高中化学试验探究课
单位:安丘市第一中学 讲授人:李 娟
化学探究实验的程序:
一
二
发现问题
提出猜想
设计实验,验证猜想
三Hale Waihona Puke 四得出结论实验猜想
设计实验
现象
初步结论
氢氧化钠 不同浓度碱溶 浓溶液褪色, NaOH浓度高低 浓度的影 液做对比实验 稀溶液不褪色 对酚酞显色有 影响 响 温度的影 响 具有漂白 作用的物 质生成 给NaOH的酚 酞溶液加热 检验H2O2的存 在,并验证 其漂白性 颜色不改变 无影响
课前准备
0.01mol/L与3mol/L NaOH溶液、酚酞、 实验用品: 1.
MnO2、过氧化氢、试管、小烧杯
小组内分配工作,有实验员、记录员、 2. 成员分工: 发言员(轮流)
四
谢谢合作!
过氧化钠和水反应使酚酞褪色原理探究
实验五探究性实验设计——Na2O2和H2O反应后使酚酞红色褪去原因的探究一、实验目的:1、学会中学化学实验中探究性实验设计的一般过程与方法;2、探究Na2O2和H2O反应后使酚酞红色褪去的原因。
二、提出问题:在过氧化钠与水反应后的溶液中滴加酚酞溶液,为什么溶液变红后很快又褪色?三、相关资料查阅综述:通过查找文献,我们发现,有关向过氧化钠与水混合后的溶液中滴加酚酞先变红后又褪色的机理的研究主要有2种观点:一种观点认为是由于反应后溶液中生成的氢氧化钠,使酚酞变红,而后又由于碱液的浓度很大而使溶液又褪色了。
另一种观点认为过氧化钠与水混合后溶液中产生了原子氧,它的氧化性极强,使酚酞氧化而褪色。
四、问题解决设想:通过分析,我们得出可能的影响因素有4个:1、反应后温度的高低对实验现象造成影响;2、生成物氢氧化钠浓度的大小对实验现象造成影响;3、反应后放置时间的长短对实验现象造成影响;4、中间产物H2O2的生成对实验现象造成影响。
问题解决的设想:1、若是溶液的温度太高使颜色褪去,可以把反应后的溶液冷却后再加入酚酞溶液,如果颜色变红后不再褪去,说明是温度的原因。
2、如果是产物NaOH的浓度太高使溶液颜色褪去,则可以配制不同浓度的氢氧化钠溶液,然后分别滴加酚酞,如果颜色变红后不再褪去说明是浓度的原因。
3、如果是因为放置时间的长短使得颜色褪去,可以把反应后的溶液平均分成几等分,放置不同时间后向溶液中滴加酚酞,若随着放置时间的增长溶液褪色越来越快,则说明是放置时间的原因。
4、如果是由于中间产物过氧化氢的生成使得溶液的颜色褪去,可以把反应后的溶液分成两份,第一份加入MnO2后再滴加酚酞,第二份直接滴加酚酞,如果第一份溶液变红后不褪色,而第二份的颜色变红后褪去,则说明是因为中间产物过氧化氢的生成使得溶液褪色。
五、实验设计方案1、实验仪器和药品仪器:小试管、胶头滴管、药匙、量筒、天平、称量纸药品:Na2O2固体粉末、酚酞、MnO2固体粉末、NaOH固体2、实验步骤(1)在试管中加入少量的Na2O2固体粉末,滴加适量的水使其反应完全,把反应后的溶液分开两份,第一份马上滴加酚酞观察现象,第二份用冷水冷却后再滴加酚酞,观察现象。
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《过氧化钠与水反应异常现象探究实验》反思
今天下午是中学教学实验研究,做了《过氧化钠与水反应异常现象探究》的实验,刚开始做实验时感觉实验本身超级简单,用不了多长时间就会做完。
进实验室之前感觉自己都准备好了,因为按照自己的想法设计出了实验方案,又通过查找资料进行了修改,但是进了实验室,老师的一个个问题,还有“深思熟虑”的见解,让我感到自己开始时想得有点肤浅。
这个探究实验远远不止自己原先想的那么浅,那么简单。
它不同于普化、综合实验,它不仅要求以实验者的角度去思考、实施实验本身,而且更要求以一个化学教师的角度去更深层次的思考,更加规范自己的操作,还要思考实验给教学什么样的启示,让学生从中真正能获益什么。
科学探究过程可以说是科学知识的产生过程,是个人层面的科学。
如果我们按照查好的资料进行实验,不加入自己的思考,这就是知识的再认知过程,而这样的过程是不合格的科学探究。
本实验是探究的实验,培养学生的科学探究能力,让学生从停留在知识表面上整体上的感性认识转向理性地对单独因素的作用机制的科学认识。
基于这样的思考我进行了本实验的内容。
首先针对异常现象我提出了以下猜想:
由于过氧化钠与水反应实质上分两步进行,而且释放出热量,
2Na2O2+4H2O=4NaOH+2H2O2;
2H2O2=2H2O+O2↑.
导致溶液红色褪去的原因从物质与热量方面来考虑可能有:
⑴、反应产生的热量导致溶液的温度上升,可能使红色褪去;
⑵、可能是产物中氧气的氧化性使溶液红色褪去;
⑶、可能是过氧化氢漂白性使溶液红色褪去;
⑷、可能是受生成物氢氧化钠浓度的影响。
然后从理论知识进行了分析:
酚酞是4,4—二羟基三苯甲醇一2一羧酸的内酯,具有弱酸性、弱还原性,无色晶体,在稀酸和中性溶液中,酚酞分子中三个苯环与一个SP3杂化的中心碳原子相连,三个苯环(生色基)之间未形成共轭关系,因此是无色的。
遇碱后内酯开环并生成二钠盐,中心碳原子转化为SP2杂化状态,与三个苯环形成多个生色基共扼体系(醌式结构),因而显颜色(红色)。
但在过量碱的作用下,由于生成了三钠盐,中心碳原子又恢复到SP3杂化状态,共扼体系消失,颜色也随之褪去。
可见红色酚酞褪色的原因可能是显红色的醌式结构被破坏了。
从上图示可以看出,酚酞遇过量的碱,可使红色溶液褪色。
通过分析化学中的知识知道,酚酞变色范围是pH值介于8.2--10.0之间。
可见氢氧化钠使溶液褪色与其浓度有关。
根据假说及推理我设计并进行了以下实验:
实验一:
实验目的:探究反应产生的热量是否使红色酚酞溶液褪色
实验药品:过氧化钠粉末、蒸馏水、酚酞溶液
实验仪器:试管、烧杯、量筒
实验步骤:⑴、向小试管中加入一小药匙过氧化钠粉末,加入10mL蒸馏水待反应完全后将溶液分成两份;
⑵、将一份浸入装有冷水的烧杯中,冷却后滴加2滴酚酞溶液;
⑶、将另一份侵入热水中,再向其中滴加2滴酚酞溶液;
实验现象:两份溶液的红色的逐渐退去,只不过热的褪色快点
实验结论:反应产生的热量不是使红色酚酞溶液褪色的原因,热水中的那份溶液褪色较快的原因是物理反应,因为温度高加快了分子的或离子的运动。
由于猜想氢氧化钠的浓度可能是使红色酚酞溶液褪色的原因,因此在分析其它因素是,应首先要排除氢氧化钠浓度的影响。
即是找到一个较低的氢氧化钠浓度,再此浓度时可以保证红色酚酞溶液长时间不褪色。
因此我配制了0.01mol/LNaOH溶液以供下面实验用。
实验二:
实验目的:探究氧气是否能使红色酚酞溶液褪色
实验药品:30%的过氧化氢溶液、二氧化锰、0.01mol/LNaOH溶液、酚酞溶液
实验仪器:试管、试管架、带有导气管的单孔胶塞,胶头滴管
实验步骤:⑴、向试管中加入0.01mol/LNaOH溶液3mL,滴加2滴酚酞溶液使其变为红色;
⑵、向一支试管中加入3mL30%H2O2,用试管架固定,之后向其中加
入少量MnO2,并将制得的氧气通入红色溶液中,观察现象。
实验现象:红色酚酞溶液没有褪色
实验结论:氧气不能使红色酚酞溶液褪色
实验三:
实验目的:探究H2O2是否使红色酚酞溶液褪色
实验药品:30%H2O2、0.01mol/LNaOH溶液、酚酞溶液
实验仪器:试管、胶头滴管
实验步骤:向一支试管中加入0.01mol/LNaOH溶液3mL,再向其中滴加2滴酚酞溶液,观察到溶液变为红色并长时间不褪色,再向其中加入
2mL30%H2O2,振荡试管,2~3min后观察现象。
实验现象:红色酚酞溶液颜色逐渐变浅至褪色
实验结果:H2O2可以使红色酚酞溶液褪色
实验四:
实验目的:探究NaOH是否为红色酚酞溶液褪色的原因
实验药品:氢氧化钠固体、酚酞溶液、盐酸
实验仪器:试管、胶头滴管
实验步骤:⑴、配制3mol/L的氢氧化钠溶液;
⑵、向试管中加入3mL3mol/LNaOH溶液,向其中滴加2滴酚酞溶液,
可以看到溶液先变红后褪色。
将所得溶液分为两份。
⑶、向其中一份滴加少量盐酸,并与另一份进行对比。
观察现象。
实验现象:当向其中一支试管中逐滴加入盐酸中和氢氧化钠,随着氢氧化钠浓度
的减小,溶液又恢复为红色。
实验结论:氢氧化钠使溶液褪色与其浓度有关。
由于酚酞变色范围是pH值介于8.2--10.0之间,而实验中氢氧化钠浓度很大,pH值在10以上,
导致酚酞呈现无色。
加入盐酸后,由于中和反应,氢氧化钠浓度下降,
pH值降至10.0以下,由于变色的可逆性,溶液再次呈现红色。
所以,
是NaOH的浓度造成酚酞褪色,而并非酚酞结构被破坏。
以上实验是自己的一点小想法,在向老师汇报之后基于老师提出的更深层次的问题又进行了下面的实验。
首先是在探究反应产生的热量是否能使红色酚酞溶液褪色中,我考虑的是反应产生的热量能否使红色酚酞溶液褪色,所以用的是过氧化钠与水反应这一体系,这样证明的结论就是在混合体系中反应产生的热量不能使红色酚酞溶液褪色。
但也可以从另一个层面进行分析,探究热量对红色酚酞溶液的影响,这样更广泛,不仅适用于这一个实验,对一类都使用。
其次是对高浓度的氢氧化钠使酚酞溶液变红又褪色后得到的无色溶液的探究。
在探究氢氧化钠浓度对红色酚酞溶液的影响时我们已经得出了氢氧化钠浓度使红色酚酞溶液褪色并没有破坏酚酞显红色时的结构,而是具有可逆性的变色。
但是并没有对过氧化氢使红色酚酞溶液褪色后得到的无色溶液进行深入探究。
基于上述两点我又进行了以下实验。
实验五:
实验目的:探究热量能否使红色酚酞溶液褪色
实验药品:0.01mol/LNaOH溶液、酚酞溶液
实验仪器:烧杯、试管、试管夹
实验步骤:⑴、取两支试管,分别向其中加入3mL0.01mol/LNaOH溶液;
⑵、将一支试管放在冷水中冷却,将另一支试管放在热水中加热。
⑶、向两支试管中分别加入2滴酚酞溶液,观察现象。
实验现象:两支试管中的红色酚酞溶液都没有褪色
实验结论:热量并不能使红色酚酞溶液褪色
实验六:
实验目的:探究过氧化氢使红色酚酞溶液褪色后得到的无色溶液的性质
实验药品:30%H2O2、0.01mol/LNaOH溶液、酚酞溶液、
实验步骤:⑴、向试管中加入3mL3mol/LNaOH溶液,向其中滴加2滴酚酞溶液,可以看到溶液先变红后褪色。
将所得溶液分为两份。
⑵、向其中一份无色溶液中滴加少量盐酸;向另一份无色溶液中加
入2mL30%H2O2,再加入一定量的盐酸,观察现象;
⑶、向另一支试管中加入2mL30%H2O2,,再滴入2滴酚酞溶液,再
加入3mL0.01mol/LNaOH溶液,观察现象。
实验现象:第一份中加入盐酸变为红色,第二份中加入过氧化氢还是无色溶液,再向其中加盐酸得到的仍然是无色溶液。
第三支试管中得到红色溶
液。
实验结论:说明过氧化氢不能破坏酚酞无色内酯式的结构,遇到低浓度的氢氧化钠溶液还是会变为红色;但过氧化氢却破坏了酚酞溶液显红色时的醌
式结构,能够使红色酚酞溶液褪色但却不能可逆,即恢复不到显色的
醌式结构。