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1、钠与水反应的实验改进与创新一、 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），用刺了小孔的铝箔包好；2、用镊子夹住，放在图中的试管口下(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的酚酞试液。 四、实验现象：1、 反应过程中，有气泡逸出；2、 试管中的气体点燃时能听到尖锐的爆鸣声；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和NaOH。六、分析本实验的成功率还可以，优点就在于当检验生成
2、的气体（H2）时，能听到尖锐的爆鸣声，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，该实验的最大缺点就在于它的操作，该实验的操作较复杂，学生很难独立完成；其次，由于钠与水反应生成的氢氧化钠是强碱，有很强的腐蚀性，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对我们的皮肤会产生一定的腐蚀，虽然当时感觉不到，但终究还是影响我们的身体健康。再者，当在酒精灯上点燃H2时，产生尖锐的爆鸣声，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是有一定的难度的，且具有一定的危险性和不可靠性，因
3、此很有必要对其作出改进。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34体积的水,用手挤压瓶子,使水面上升至近瓶口,排走瓶中的大部分空气。2、在胶塞上固定一根大头针,用针扎起一块黄豆粒大小的金属钠,迅速塞住挤瘪的瓶口,倒置(如上图)并不断摇动塑料瓶。3、待反应完全后,反应产生的气体,使挤瘪的瓶子复原,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的气体。4、最后向瓶中的溶液滴加酚酞溶液。在这个实验中作出的改进的地方有：用废旧的塑料瓶充当反应的容器,用带有大头针的胶塞来固定金属钠;同原来的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
4、生成的气体，现象明显，成功率高。但是，用废旧塑料瓶代替实验室的玻璃反应容器,同样存在一定的弊端,因为用废旧塑料瓶充当反应容器,只考虑到了收集气体的方便性，却忽略了实验操作过程,挤瘪一个塑料瓶对于男生来说是轻而易举的,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，在反应的过程中还隐藏着另一个问题（这也是由第一个弊端引起的），假设在挤瘪塑料瓶时挤压的程度不够，塑料瓶中还存在着大量的空气，由于该反应是放热反应，生成的H2在瓶中就会与空气混合发生剧烈爆炸（另外:当挤压的程度不够，而取用金属钠的量又太多时，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，当点燃塑料瓶内的气
5、体时，必须把塑料瓶倾斜，这样有可能使瓶内的液体流出，而把酒精灯浇灭。显然，本改进实验还存在相当多的不足之处，它仍有待改进。既然是用检验H2纯度的方法来验证生成的气体,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？实验装置如右图所示:本实验的操作步骤，与上一实验基本一样，只是要先往水里滴入无色酚酞，再与金属钠反应；在最后检验生成的气体时的操作如下：1、待反应完后，用手挤压右边橡皮管（内有一颗小玻璃珠，结构与碱式滴定管的滴管口构造相同）。2、在导管口把气体点燃。通过现象可发现，U形管右边（用作反应的的一端）的液面会下降，而左端（不用作反应的一端）的液体将从漏斗口流进漏斗，这是因为钠与
6、水反应生成的气体难溶于水，则右边的气压增大，液面也随之下降，而根据联通器原理知道：不用作反应的左边的液面将升高（装在U形管上的胶塞与漏斗就起了防止U形管内的液体溢出装置的作用），显而易见：这证明反应中有气体生成；而U形管内的液体呈现红色，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的现象，成功率相当高；但由于U形管是一种比较易碎的玻璃仪器，所以本实验仍存在着它的不足之处，怎么办？实验装置如下图所示:用玻璃管和导管代替U形管，本实验的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，管中的
7、液体在反应过程中能从右边细长的导管与漏斗连接处喷出来，这样就可以形成一个美丽的喷泉（红色），增加实验的趣味性。用玻璃管代替U形管就解决了U形管易碎的缺点，而且增加了实验的趣味性，同时上一实验所具备的优点，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是比较合适的。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的气体时都是从听觉上感觉的，容易受外界噪声的影响，且操作难于控制；而后两个实验操作较简单，现象明显，在检验生成的气体时，都是从视觉上观察到的，大大减少了外界对实验现象的影响，实验成功率相当高，且第四个实验的趣味性更强；因此，用第四个实验作为金属Na与H2O反应的实验装置是值得提倡的，当然如果条件不充分时，我们采取第三个实验也是未尝不可的。
钠与水反应的实验改进与创新
