高中化学实验实操金属钠的实验教学改进

金属钠的实验教学改进

一、使用教材

人教版高中《化学必修1》第三章第一节。

二、实验器材

试管、酒精灯、试管夹、镊子、锥形瓶、分液漏斗、导管、止水夹、铁架台、钠、水、酚酞

三、实验创新要求/改进要点

1.观察钠表面的颜色，“自制钠棒”观察到闪闪发光的银白色的金属钠；

2.钠和氧气燃烧，换成一支破损的试管后，很明显的观察到燃烧

时黄色的火焰及燃

烧后过氧化钠的淡黄色；3.钠和水的反应，加入煤油及让反应在相对密闭的容器中进行，降低反应的危险性，还可减缓反应速率并清晰观察到钠与水反应现象和进行产物氢气的验证，但是此实验混有煤油蒸汽，火焰有些发黄。

四、实验原理/实验设计思路

根据实验改进、创新可以观察到更明显的实验现象，通过现象得出钠

的主

要物理、化学性质，并得出相应的化学方程式。

五、实验教学目标

（1）知识与技能：①认识钠是一种很活泼的金属，了解钠的物理性质和保

存方法，掌握钠的化学性质；②通过钠与氧气、水等实验操作与探讨，初步学会基本的实验操作技能和运用语言准确描述实验现象。

（2）过程与方法：通过思考交流、实验观察、科学探究等，培养学

生发现问题、分析问题、解决问题能力，形成学习元素化合物知识的一般方法。

（3）情感、态度、价值观：①通过奇妙的化学实验的操作和精彩的

化学实验现象感受化学世界的美妙变化，提高学习化学的兴趣，增强学生的科学素养和勇于探索的科学精神；②根据教学目标和学生情况，确定从钠的原子结构特征认识钠的化学性质，尤其是钠与水反应为本节课的教学重点，对实验现象的观察、分析，尤其是钠与水反应的探究学习为本节课的教学难点。

六、实验教学内容

金属钠常温、加热下与氧气反应和与水反应

七、实验教学过程

1. 实验3-1：

(1)传统教材上的实验方法：

取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表层，观察表面的颜色；将其放置在空气中，观察表面的颜色。

(2)存在的不足：

主要有两点：一是用小刀切去金属钠一端的表层后，其暴露面比较小，不利于学生的观察，二是钠在空气中极易被氧气氧化，所以断面迅速氧化成灰白色，而不太容易认识到它的“庐山真面目”。所以关键在于怎样给学生清晰呈现金属钠的银白色，从而形成良好的对比效果。

(3)实验改进方法：(自制钠棒)

取两支大小不同的试管(将小试管插入大试管里，要求两管壁之间的间隙尽可能小)，先加热大试管，减少试管里的空气含量，取一小块钠，用小刀切去表面氧化层，放入大试管里，在酒精灯上继续加热，与此同时也加热小试管的底部，待到钠熔化时，把小试管迅速插入大试管底部，液态钠充满两试管壁之间，一根闪亮的“钠棒”就做好了。

(4)实验改进后优点：

①观察效果佳。实验中透明的玻璃，银白色的金属钠闪闪发光，极具震撼的视觉效果，给学生留下了很深的印象，与钠氧化后的灰白色形成鲜明的对比，让学生自然理解了这一氧化过程，进而认识到钠是一种很活泼的金属，为下面钠的化学性质学习做了铺垫。

②保存时间长。在实验过程中最大限度的隔绝氧气，使得金属钠不易被氧化，所以钠棒的保存时间较长。

2. 实验3-2：

(1)传统教材上的实验方法：

把一块金属钠放在坩埚上加热，观察现象。

(2)存在的不足：

主要有两点：(1)用坩埚燃烧可视性差；(2)实验之后附在坩埚底部的黑色物质较多，难于清洗。所以，此实验关键在于如何展现燃烧时的现象及看到生成的Na2O2的黄色。

(3)实验改进方法：

把此实验的坩埚改为一支破损的试管。

(4)实验改进后优点：

①洁净的玻璃对于观察钠的燃烧时黄色的火焰，以及最后观察Na2O2颜色都没有干扰，能最佳的呈现实验本身。

②此实验装置可看成是半敞开，相对于坩埚完全敞开式的实验装置，减少了产物的损失，最后生成的Na2O2比较多。

③化学实验的过程中会产生许多的破损试管，收集变废为宝，也是对学生的良好节约教育，只是从安全的角度，老师对破损的试管进行一定的处理，将不规则的破损端口截去。

3.实验3-3：

(1)传统教材上的实验方法：

在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞，然后把绿豆大的钠放入水中。

(2)存在的不足：

主要有两点：(1)不便于控制反应的停止与进行,且不容易收集到氢气；(2)反应比较剧烈，有一定的危险性。所以此实验的关键在于如何直观的，安全的看到此实验现象。

(3)实验改进方法：见图1

图1

①检查装置的气密性。

②向锥形瓶中加入煤油，放入金属钠，塞上橡胶塞。

③打开分液漏斗的活塞，通过分液漏斗向烧瓶中迅速加入滴有2~3滴酚酞溶液的蒸馏水。

④观察。

⑤检验产生的气体。

⑥学生分组实验。

(4)实验改进后优缺点：

Ⅰ.优点：

①现象明显，利于观察。有效控制了反应速率，使学生可以清楚、细致地观察到钠与水反应的现象；另外，随着反应进行，钠与水的接触时间延长，学生可观察到钠与水剧烈反应的现象。

②容器封闭，安全可靠。采用锥形瓶，既避免了迸溅的发生，又降低了使用塑料易被烧坏的危险。

③装置简单，操作方便。实验装置都是实验室常见仪器，简单易得，组装方便。

Ⅱ.缺点：

由于煤油的存在，生成的氢气中不可避免会混有煤油蒸汽，造成点燃的火焰不是纯正的淡蓝色，而是有些发黄。

八、实验效果评价

化学是一门以实验为基础的学科，好的实验设计思想有利于学生有效地掌握基础知识、基本方法，培养学生的实验技能。在本实验设计中，我努力做到通过实验创新尽量让学生观察到更明显的现象，从而使学生容易得出结论，更快的掌握钠的性质。通过探究、小组实验创造机会让学生学会与人交往、与人合作、与人交流，培养学生的合作意识。在具体教学过程中，会遇到一些问题，我将不断进行改进，以期达到最佳教学效果。