鈉與水反應實驗的改進（1）

2011級本科生：王佳旋

指導教師：衷明華

鈉與水的反應實驗是高中化學的一個重要實驗。在課堂上，由于考慮到安全性問題，它常作為教師的演示實驗——將一小塊鈉直接放入盛有水和酚酞的燒杯中。同時，采用該傳統裝置進行實驗時，反應劇烈，難以控制，對于反應產生的氣體是氫氣這個結論也不能加以嚴密驗證。針對以上問題，筆者經過實驗研究，采用微型實驗儀器對本實驗裝置進行了改進，使上述問題得以解決。同時在藥品的使用上，將酚酞和水換為硫酸銅溶液，為教師在選用實驗方案的過程中提供了另一種參考。具體實驗方案如下。

一 實驗原理

2Na+2H2O ═══2NaOH+H2↑

2NaOH+CuSO4═══Na2SO4+Cu(OH)2↓

二 實驗用品

金屬鈉、錫箔紙、硫酸銅溶液、肥皂水；操作臺、側泡具支試管、橡膠塞、橡膠管、直角形通氣管、燒杯、小刀、大頭針、鑷子、濾紙、火柴。

三 實驗裝置圖（省去操作臺及鐵夾）

四 實驗步驟及現象

（1）按上圖所示連接好實驗儀器，并檢驗裝置的氣密性：用手焐熱側泡具支試管，若直角形通氣管口有氣泡冒出，且停止焐熱后，管口處有一段小水柱，則氣密性良好。

（2）添加藥品：往側泡具支試管里加硫酸銅溶液至側泡中央，再取一塊米粒般大小的鈉（要將表面的煤油吸干），包裹在事先用大頭針扎有小孔的錫箔紙中，接著放入溶液中。

（3）觀察實驗現象：包裹在錫箔紙中的鈉透過小孔與硫酸銅溶液發生了反應，反應緩和，觀察到溶液中有藍色的Cu（OH）2沉淀生成，直角形通氣管口有氣泡冒出。當出現大量氣泡時，用燃著的火柴點燃氣泡，能聽到“噗”的一聲，證明鈉與硫酸銅溶液反應生成的氣體是氫氣。觸摸側泡具支試管，有發熱的感覺。

（4）反應結束后，清洗儀器并整理實驗桌。

五 實驗注意事項

（1）實驗前，要保證實驗裝置的氣密性良好。

（2）實驗時，加入的鈉不宜過多，米粒般大小即可。

（3）取鈉時，嚴禁用手直接接觸，應用鑷子取用。

（4）反應后，若鈉有剩余，要將其放回原來的鈉瓶中。

六 本實驗方案的優點

（1）采用微型儀器進行實驗，藥品用量少且安全。

（2）采用事先扎有小孔的錫箔紙包裹鈉，避免了鈉粒亂濺，使其實驗時反應速率適中，既便于觀察，可操作性也強，有助于提高學生的實驗操作能力。

（3）將反應生成的氣體導入肥皂水中，通過點燃肥皂泡驗證實驗過程中產生了氫氣，體現實驗的科學性，能培養學生嚴謹的科學探究態度。

（4）用鈉與硫酸銅溶液的反應來代替鈉與水的反應，既能鼓勵學生大膽創新，又可以加強學生對金屬與鹽溶液反應這一知識點的掌握。

參考文獻

普通高中課程標準實驗教科書化學1（必修）［M］.北京：人民教育出版社，2007.