鈉在氯氣中燃燒的實驗改進

【摘要】在綠色化學思想指導下，對鈉在氯氣中燃燒的實驗進行了改進，利用微型實驗培養學生的實驗意識、動手能力、實踐能力和知識的綜合運用能力。

【關鍵詞】鈉氯氣微型實驗

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）05B-0077-02

人教版《化學實驗》（選修6）課題二的主題是追求化學實驗的綠色追求，故而在實驗1-2氯氣的生成及其性質的微型實驗中，選用玻璃片和表面皿進行微型實驗，以體現綠色化學思想，為培養學生綜合應用所學知識建立了一個范本。

雖然我們學校目前沒有開設《化學實驗》（選修6）這個模塊，但筆者在上課時，會隨時對教材的一些實驗進行重新整合，追求化學實驗的微型化、綠色化，為此筆者對鈉在氯氣中燃燒實驗進行了改進。

在新課標人教版《化學必修2》第21頁化學鍵的內容中，鈉在氯氣中燃燒的實驗操作是，取一塊綠豆大小的金屬鈉（切去氧化層），用濾紙吸凈煤油，放在石棉網上，用酒精燈微熱，待鈉熔成球狀時，將盛有氯氣的集氣瓶迅速倒扣在鈉的上方（如下圖所示）。

筆者認為課本的這個實驗存在一些不足，主要表現下面幾點：

1．氯氣需要從實驗室單獨制取，放置久了，集氣瓶中的氯氣純度不夠，影響實驗效果。

2．鈉必須在空氣中用酒精燈加熱至熔化，學生會誤認為是鈉與空氣中的氧氣反應。

3．集氣瓶倒扣在石棉網上，氯氣很容易泄露，會造成環境污染，這是與我們倡導的環保理念相違背。

4．該實驗只適宜做演示實驗，不適宜做分組實驗，不符合新課改要求。

一、實驗的改進措施及裝置說明

（一）實驗儀器。廣口瓶、膠頭滴管、四孔橡膠塞、小玻璃瓶、石棉絨、注射器、止水夾、玻璃導管、乳膠管、燒杯、小刀、鑷子、氣球。

（二）實驗藥品及用品。濃鹽酸、高錳酸鉀粉末、金屬鈉、較濃的氫氧化鈉溶液、蒸餾水、濾紙。

（三）實驗裝置如下圖所示。

（四）實驗操作過程及現象。

1．按上圖組裝好儀器后，先檢查裝置的氣密性。

2．在潔凈的廣口瓶中裝入一些細沙（防止鈉劇烈燃燒使瓶底受熱不均被炸裂，同時可固定小玻璃瓶），在細沙表面放置一小塊石棉絨（放置鈉塊用）。

3．把一個裝有少量高錳酸鉀粉末（約1．0克）的小玻璃瓶放在廣口瓶內的細沙上。

4．將一塊綠豆大小的金屬鈉吸凈煤油后，切去表面的氧化層，并用兩塊光滑的玻璃片將其壓成薄片（目的是增大鈉與氯氣的接觸面積），放入廣口瓶內石棉絨上，迅速塞上一個四孔橡膠塞（一個孔插入內吸有水的膠頭滴管，下端對準金屬鈉；一個孔插入系有氣球的玻璃管，防止燃燒時集氣瓶內氣壓過大橡膠塞被沖出；一個孔插入內吸有濃鹽酸的注射器，下端對準小玻璃瓶；一個孔插入導氣管），導氣管的另一端通入較濃的氫氧化鈉溶液，以吸收尾氣。

5．打開止水夾，將裝有濃鹽酸的注射器的活塞推進，使適量濃鹽酸滴入裝有高錳酸鉀粉末的小玻璃瓶中，并由注射器控制產生氯氣的速率和量。當廣口瓶內充滿黃綠色氣體時，關閉止水夾，擠壓吸有水的膠頭滴管，使一小滴水滴在金屬鈉上，用于除去鈉表面的氧化層，同時水跟金屬鈉反應，放出的熱量使金屬鈉熔化，鈉與氯氣迅速發生反應而劇烈燃燒，產生黃色火焰，生成白煙，氣球膨脹。

6．待白煙消失，氣球變癟，廣口瓶冷卻至室溫后，打開止水夾，氫氧化鈉溶液被倒吸入廣口瓶中，吸收可（下轉第106頁）（上接第77頁）能未完全反應的氯氣和濃鹽酸揮發出來的氯化氫氣體。

二、實驗創新與改進之處

（一）把制取、收集氯氣和鈉在氯氣中燃燒的實驗合二為一，簡化了操作程序且操作方便，易于控制，保證了實驗的成功率。

（二）可以讓學生直觀體念鈉與水反應是放熱反應。

（三）實驗過程中試劑用量少，節約藥品，裝置簡單易得，符合實驗微型化。

（四）變敞開實驗為封閉式實驗，并增加尾氣吸收裝置，避免對環境的污染，符合綠色化學思想。

（五）本裝置只需把吸水的膠頭滴管換成電烙鐵的發熱器，便可用于銅絲、鐵絲等在氯氣中燃燒的實驗，具有推廣意義。

（六）用于學生分組實驗，比較適用。

事實證明，書本上的知識盡管是經過了教育教學專家的驗證和審查，但并不表示就完美無缺，有時也會留下一些供我們去探索的空間，只要我們教師在教學中不唯書、不唯綱，積極思考，主動探究，及時總結，就一定會有所發現，有所創新，就能探索出一條較好的實驗教學的路子，就能使自己盡快成長為一個研究型、創新型的教師。

【作者簡介】韋秀鋒（1976- ），男，壯族，河池市南丹縣高級中學教師，中學一級教師。

（責編盧建龍）