《高一化學〈鈉與水反應實驗〉》的創新與改進

崔領斌 楊芳恒

摘 要： 通過對鈉與水實驗的觀察，改進后的實驗增強了趣味性，降低了危險性，具有可操作性強等優點。若受條件限制不能由學生做，教師可按本文介紹的方法進行演示實驗，使現象鮮明生動，推動新課程改革進一步深入開展。

關鍵詞： 鈉與水的反應 改進 創新

平時做實驗的時候經常存在一些問題。如實驗成功率低，實驗現象不明顯，或實驗有一定的危險性，有的實驗缺乏趣味性。我通過對鈉與水實驗的觀察，改進后的實驗增強了趣味性，降低了危險性，具有可操作性強等優點。若受條件限制不能由學生做，則教師可按以下方法進行演示實驗，使現象鮮明生動。

一、鈉與水反應實驗改進之一

【實驗原理】鈉是活潑的金屬與水劇烈反應

【實驗儀器】￠6×50mm玻璃尖嘴管、￠120mm長頸漏斗、廣口瓶、雙孔橡皮塞、大頭針、止水夾、小刀、鑷子、濾紙、玻璃片。

【實驗藥品】金屬鈉、酚酞溶液、水。

【實驗步驟】

1.如圖所示，分別將￠6×50mm玻璃尖嘴和￠120mm長頸漏斗插入橡皮塞中，用橡皮管將玻璃管和尖嘴管連接起來，夾上止水夾。取一根大頭針插入橡皮塞中心。

圖 鈉與水的反應

2.向瓶中滴入幾滴酚酞溶液。取一粒稍大于黃豆粒的金屬鈉擦凈表面的煤油，將其插在大頭針上，最后將橡皮塞緊塞在廣口瓶上。打開止水夾，從漏斗口加水至廣口瓶中水滿，迅速關閉止水夾。

【實驗現象】

鈉和水劇烈反應，并融化落入水中，形成一個銀白色小球，浮在水面上迅速游動，瓶中產生大量氣體，這時溶液由無色變為紅色，并被壓向漏斗，隨著氣體的增加，小球逐漸減小，最后完全消失，漏斗中溶液停止上升。此時打開止水夾點燃氣體，氫氣立即燃燒，火焰高達5cm～6cm，實驗現象格外生動壯觀。

【實驗成功的關鍵】

1.實驗裝置氣密性要好，灌滿水時應將瓶中的空氣全部排出。

2.大頭針插入鈉粒的部分以能將其掛住為好，不可插入過多，否則鈉粒不易落入水中。

二、鈉與水反應實驗改進之二

【實驗原理】鈉是活潑的金屬與水劇烈反應

【實驗儀器】U形管、短頸球形漏斗、玻璃尖嘴、鐵架臺、金屬鈉、乳膠管、玻璃珠、大頭針、止水夾、小刀、鑷子、濾紙、玻璃片。

【實驗藥品】金屬鈉、酚酞溶液、水。

【實驗步驟】

1.取大U形管、長頸球形漏斗、帶尖嘴玻璃管的橡皮塞。玻璃管中段要用膠管連接，膠管內放有玻璃珠，取一根大頭針插入帶玻璃管的橡膠塞上。切取黃豆大小的一塊金屬鈉，用濾紙吸凈其表面的煤油，固定在大頭針上。按圖所示實驗裝置裝配好。

2.用手捏住乳膠管上的玻璃球，使U形管內外相通，將滴有酚酞溶液的水從球形漏斗中滴入U形管，使液面與金屬鈉相接觸，排除玻璃管中的空氣后松開玻璃球。

3.反應完畢后，輕輕擠壓膠管內玻璃球，并在尖嘴玻璃管上點燃。

4.在火焰的上方罩一個小燒杯。

圖 用U形管作鈉與水反應的實驗裝置

【實驗現象】

鈉和水劇烈反應，并融化落入水中，形成一個銀白色小球，浮在水面上迅速游動，瓶中產生大量氣體，這時溶液由無色變為紅色，并被壓向U形管，使U形管內形成紅色的液面差，多余的水上升到漏斗中，隨著氣體的增加，小球逐漸減小，最后完全消失，漏斗中溶液停止上升。此時捏住乳膠管的玻璃球，點燃氣體，氫氣立即燃燒，火焰高達5cm～6cm，實驗現象格外生動壯觀。

【注意事項】

1.實驗裝置氣密性要好，灌滿水時應將瓶中的空氣全部排出。

2.大頭針插入鈉粒的部分以能將其掛住為好，不可插入過多，否則鈉粒不易落入水中。

三、鈉與水反應實驗改進之三

【實驗原理】鈉是活潑的金屬與水劇烈反應

鈉的密度比水小（20℃，0.97g/cm），熔點低（97.5℃）。鈉跟水反應十分劇烈，放出的熱使金屬鈉熔化，熔化的金屬鈉有很大的表面張力。所以鈉跟水反應立即熔化成小球浮在水面上。鈉球表面與水接觸產生的氫氣，氣泡外逸時驅動著鈉球四處游動。氫氣的產生使瓶內壓力增大，水被壓到上方圓底燒瓶內形成噴泉。水溶液變為紅色，證明有氫氧化鈉生成。

圖 鈉與水反應的噴泉實驗裝置

【實驗儀器】A為廣口瓶（60mL或125mL），配以帶尖嘴玻璃管的膠塞作反應器；C為圓底燒瓶（100mL），配以雙孔塞作噴泉盛水容器；B為排氣管。小刀、鑷子、濾紙、玻璃片。

【實驗藥品】金屬鈉、酚酞溶液、水。

【實驗步驟】

在廣口瓶內加適量蒸餾水和2滴酚酞試液，如圖裝置好儀器。打開廣口瓶上的膠塞，投入一塊比豆粒略大的金屬鈉，立即蓋上膠塞，接著形成美麗的紅色噴泉。同時，可看到鈉跟水劇烈反應，鈉熔化成小球，在水面上四處游動。噴泉持續半分鐘。

【注意事項】

1.圖中圓底燒瓶內插入一根細玻璃管，用于形成噴泉時及時排出瓶內空氣，否則不能形成噴泉。

2.做噴泉實驗之前，若將酚酞試液加到圓底燒瓶內，鈉跟水反應時廣口瓶內水不變紅，而水噴到圓底燒瓶內立即變紅，使噴泉實驗更富有“魔力”。

四、實驗改進的優點

1.鈉在密閉容器中反應，實驗操作安全，現象明顯，操作簡單，趣味性強，節省課堂時間。

2.作為課堂演示實驗效果很好。

3.符合新課程改革的理念和要求。

參考文獻：

[1]化學課程標準（實驗稿）.北京師范大學出版社，2003.

[2]普通高中課程標準實驗教科書化學1（必修）.人民教育出版社，2004.

[3]普通高中課程標準實驗教科書化學1（必修）教學參考.人民教育出版社，2004.