钠与水反应的实验改进与创新

钠与水反应得实验改进与创新

一、反应原理：

2 Ｎa ＋ 2

H2O ＝＝ 2 NaOＨ + H2 ↑

二、实验装置如右图(高一化学教材

Ｐ171）:

三、实验步骤:

1、先切一小块钠(绿豆大)，用刺了

小孔得铝箔包好;

2、用镊子夹住,放在图中得试管口

下（试管已装满水)；

3、等试管集满气体时,用大拇指堵住试管口并从溶液中取出，向下移近酒精灯点燃；

４、最后向烧杯中滴加无色得酚酞试液。

四、实验现象：

1、反应过程中,有气泡逸出；

2、试管中得气体点燃时能听到尖锐得爆鸣声；

3、滴加酚酞溶液时,溶液呈红色。

五、结论

金属Ｎa与H2O反应，生成了H2与NaＯH。

六、分析

本实验得成功率还可以，优点就在于当检验生成得气体（H2）时，能听到尖锐得爆鸣声，学生容易观察（听)到，现象较明显;但在实验过程中还存在着一些弊端:

首先，该实验得最大缺点就在于它得操作，该实验得操作较复杂，学生很难独立完成；其次，由于钠与水反应生成得氢氧化钠就是强碱,有很强得腐蚀性,而在试管集满气体后,我们必须把手伸进ＮaOH溶液中，用拇指堵住试管口,把试管从溶液中移出，此时NaOH对我们得皮肤会产

生一定得腐蚀,虽然当时感觉不到，但终究还就是影响我们得身体健康。再者，当在酒精灯上点燃H２时,产生尖锐得爆鸣声，相当一部分学生不敢操作，且如果环境较吵闹时，容易产生干扰。所以,要很好地完成这一实验就是有一定得难度得，且具有一定得危险性与不可靠性,因此很有必要对其作出改进。

<实验改进一>实验装置如下图(课本Ｐ29）

具体操作步骤如下：

1、在一个空塑料瓶中装入约3/4体积得水，用手挤压瓶子,使水面上升至近瓶口,排走瓶中得大部分空气.

２、在胶塞上固定一根大头针，用针扎起一块黄豆粒大小得金属钠，迅速塞住挤瘪得瓶口，倒置（如上图)并不断摇动塑料瓶。

3、待反应完全后，反应产生得气体，使挤瘪得瓶子复原,取下塞子，迅速用拇指堵住瓶口,并将瓶口移近火焰,检验钠与水反应所生成得气体.

4、最后向瓶中得溶液滴加酚酞溶液。

在这个实验中作出得改进得地方有：①用废旧得塑料瓶充当反应得容器，②用带有大头针得胶塞来固定金属钠；同原来得实验装置及操作相比较要简单得多,而且还能轻易地收集到反应后生成得气体，现象明显,成功率高。

但就是,用废旧塑料瓶代替实验室得玻璃反应容器,同样存在一定得弊端，因为用废旧塑料瓶充当反应容器，只考虑到了收集气体得方便性，却忽略了实验操作过程，挤瘪一个塑料瓶对于

男生来说就是轻而易举得，但对于一些女生来说，要挤瘪一个塑料瓶就就比较困难了;其次,在反应得过程中还隐藏着另一个问题（这也就是由第一个弊端引起得），假设在挤瘪塑料瓶时挤压得程度不够，塑料瓶中还存在着大量得空气,由于该反应就是放热反应，生成得H2在瓶中就会与空气混合发生剧烈爆炸(另外:当挤压得程度不够,而取用金属钠得量又太多时,在反应过程中同样会产生爆炸;这两弊端在学生实验中已得到证实）；最后，当点燃塑料瓶内得气体时，必须把塑料瓶倾斜，这样有可能使瓶内得液体流出,而把酒精灯浇灭。

显然，本改进实验还存在相当多得不足之处,它仍有待改进.

既然就是用检验H2纯度得方法来验证生成得气体,那么如果能让H2在空气中安静地燃烧，则一切问题不就都解决了?

<实验改进二>实验装置如右图所示：

本实验得操作步骤,与上一实验基本一样，只就是要先往水里滴入无色酚酞,再与金属钠反应；在最后检验生成得气体时得操作如下：

１、待反应完后,用手挤压右边橡皮管(内有一颗小玻璃珠,结构与碱式滴定管得滴管口构造相同）.

２、在导管口把气体点燃。

通过现象可发现，U形管右边(用作反应得得一端)得液面会下降，而左端(不用作反应得一端)得液体将从漏斗口流进漏斗，这就是因为钠与水反应生成得气体难溶于水,则右边得气压增大,

液面也随之下降，而根据联通器原理知道:不用作反应得左边得液面将升高(装在U形管上得胶塞与漏斗就起了防止U形管内得液体溢出装置得作用),显而易见:这证明反应中有气体生成;而U 形管内得液体呈现红色，说明生成了NaOＨ(在反应前滴加了酚酞试液）.

该改进实验现象明显，操作也较简单,也避免了因Ｈ２不纯点燃而产生爆炸得现象，成功率相当高；但由于U形管就是一种比较易碎得玻璃仪器，所以本实验仍存在着它得不足之处,怎么办？

<实验改进三＞实验装置如下图所示：

用玻璃管与导管代替U形管，本实验得操作步骤及反应现象与上一实验基本相同，不过该实验更有趣，因为用玻璃管与细长导管代替Ｕ形管，管中得液体在反应过程中能从右边细长得导管与漏斗连接处喷出来，这样就可以形成一个美丽得喷泉（红色)，增加实验得趣味性.

用玻璃管代替Ｕ形管就解决了Ｕ形管易碎得缺点，而且增加了实验得趣味性，同时上一实验所具备得优点,在这一实验中都能得到体现，所以用它作为演示实验或学生实验就是比较合适得。

纵观以上四个实验可知：前两个实验都有一个共同点—-在检验生成得气体时都就是从听觉上感觉得,容易受外界噪声得影响，且操作难于控制;而后两个实验操作较简单,现象明显,在检验生成得气体时,都就是从视觉上观察到得,大大减少了外界对实验现象得影响,实验成功率相当高，且第四个实验得趣味性更强;因此，用第四个实验作为金属Nａ与H２Ｏ反应得实验装置就是值得提倡得，当然如果条件不充分时,我们采取第三个实验也就是未尝不可得。