賈子晴
一、問題的提出
鈉在空氣中的燃燒實驗,是高一化學教材中的一個重要實驗。2004年之前的人教版和2004年之后的蘇教版,都是先將鈉放到石棉網上,然后用酒精燈加熱至燃燒,觀察實驗現象.這樣做實驗的缺陷有兩個:一是污染嚴重。鈉燃燒時產生大量的煙,生成的過氧化鈉固體絕大部分逸散到空氣中去了,給教室環境帶來污染。二是由于殘留在石棉網上的過氧化鈉很少且石棉網的顏色與淡黃色色差不大,不利于觀察過氧化鈉的顏色。
為此,2004年之后的人教版高一化學教材對該實驗進行了改進,將石棉網換成了蒸發皿,也就是將鈉放到蒸發皿中加熱至燃燒,然后觀察實驗現象。這次改進,克服了以前用石棉網做該實驗的兩個缺陷,實驗效果比較好。但每次實驗后蒸發皿會炸裂掉,實驗成本很高。
有的教師用坩堝代替蒸發皿做實驗,雖然避免了炸裂,但是由于坩堝壁高底深導致不易觀察鈉燃燒的現象和生成物的顏色。
筆者查閱資料發現,早在2002年夏立先老師就對該實驗進行了改進,并把改進情況寫成文章,發表在《化學教學》2002年第2期上。當時的實驗改進主要是將石棉網換成鐵片, 克服了以前用石棉網做該實驗的兩個缺陷,實驗效果也比較好。但這次改進又帶來了一個新問題,即有時鈉融化后會從鐵片流下來或滾下來,導致實驗失敗。
為此,筆者在夏老師改進實驗的基礎上對該實驗進行了再改進,效果很好。
二、實驗改進
取一塊鐵片(如去除表面鋅的白鐵皮,直徑要大于鐵圈直徑),將四周折起(中間平坦),然后放到鐵圈上(注意放平),用酒精燈對鐵片先加熱一小會;然后將一小塊鈉放到鐵片中間平坦部分,繼續加熱至鈉局部開始燃燒,此時撤離酒精燈,觀察后續實驗現象。整個實驗過程中可觀察到:鈉先融化,表面變白、變淡黃甚至變黑(由未擦凈煤油所致),繼續加熱一會,鈉表面局部開始燃燒,后蔓延到整個表面,伴隨少量煙冒出,火焰呈黃色。燃燒完畢,看到鐵片表面留下一些淡黃色的小米粒狀固體。
三、改進說明
1.將鐵片四周折起,避免了鈉融化時流下來,保證了實驗的成功。
2.放鈉之前先對鐵片加熱,這樣可以除去鐵表面吸附的水,加快反應的進程。
四、實驗注意的問題
1.鈉表面的黃色附著物要除干凈。
2.鈉表面煤油要用濾紙吸干凈。
3.實驗完畢,清洗鐵片表面殘留的固體時,注意安全。因為固體內部還有很少量的鈉未燃燒(與用蒸發皿情況一樣)。
(收稿日期:2018-12-10)