《高一化学〈钠与水反应实验〉》的创新与改进
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钠与水反应实验的改进
钠与水反应实验是一个常见的化学实验,通常用于演示钠与水反应的化学反应过程。
在进行这个实验时,通常会将少量的钠放入水中,观察反应的情况。
但是,这个实验可能存在一些问题,需要进行改进。
例如,在进行实验时,可能存在安全风险,因为钠与水反应会产生热量和氢气,如果控制不当,可能会导致爆炸。
因此,在进行这个实验时,应当注意安全防范,避免意外事故的发生。
另外,这个实验也可能存在精度问题。
例如,在测量钠的质量时,可能会存在误差,影响实验结果的准确性。
因此,可以考虑在实验中使用精密的计量工具,如称量秤等,以提高实验的精度。
此外,这个实验也可以通过改变实验条件来改进。
例如,可以改变水的温度、钠的质量、容器的容量等条件,观察不同条件下钠与水反应的情况,从而更深入地了解这个化学反应的规律。
总之,通过改进实验方法、注意安全防范、提高实验精度、改变实验条件等方式,可以使钠与水反应实验更加有效、准确。
钠与水反应实验的设计创新方案灵台一中郑成平【方案的名称】钠与水反应实验的设计创新方案【方案的背景与目标】钠与水的反应实验是高中化学中一个非常重要、非常有趣的实践内容,在学生掌握了一定的化学知识后,探究反化学反应元理、达到学以致用,把所学知识和生产生活联系在一起,是高中化学学习的目的和意义。
实验研究对象是高一学生,我的实验班级是高一1、2两个班级,共计80人。
通过对教材实验装置的改进,设计出一套能集展示反应现象、收集气体、点燃气体为一体的实验装置。
【实验原理】2Na+2H2O=2NaOH十H2↑【实验仪器及药品】250mL广口瓶1个6号橡胶塞1个、3号橡胶塞1个、直形玻璃活塞1个、玻璃管1支、玻璃和棒1支、去掉底部的矿泉水瓶1个、火柴、镊子、滤纸。
金属钠、蒸馏水、酚酞试液。
【实验装置】【实验步骤及现象】1.教具制作:(1)在与广口瓶相配套的6号橡胶塞上,用打孔器打三个孔,分别安装直形玻璃活塞、短玻璃棒和长玻璃导管。
因操作时需要多次让玻璃棒在橡胶塞孔内上下移动,可在玻璃棒伸入胶塞的端搽一点凡士林。
(2)在与矿泉水瓶相配套的3号橡胶塞上用打孔器打一个孔(与玻璃管直径相当),把该橡胶塞与玻璃管的另一头相连接。
最后组装成如图2所示装置,并检验装置气密性完好。
2.先拨出玻璃棒,用镊子取一小块金属钠(约0.5g~1g),用滤纸吸干煤油,捏成棒状(直径与玻璃棒的直径相当),然后用镊子把该钠棒内置于取出玻璃棒后的橡胶塞孔中,再插入玻璃棒把钠推至孔内的适当位置(不与水接触)。
3.向广口瓶中加水至瓶口的橡胶塞抵达处,再滴加4滴~6滴酚酞试液。
塞紧橡胶塞,关闭活塞开关。
4.演示时只需下压玻璃棒将金属钠推入水中,钠与水立即发生激烈的反应,溶液变成红色,产生的气体将溶液压入上端的矿泉水瓶中,广口瓶内可看到钠熔化成银白色的小球浮在水面上四处游动,直至完全消失,这时,广口瓶中收集有定量的气体,矿泉水瓶中被喷入一定体积的红色液体。
钠与水反应实验改进一、实验教学目标设计根据教材内容、新课程教学理念和学生身心发展的要求,确定以下三维目标:1、知识与技能:通过实验探究,掌握钠与水的反应原理及其实验操作;2、过程与方法:通过小组合作探究,能分析产生现象的原因并用相对规范的语言描述和分析;3、情感态度与价值观:培养学生的合作意识及勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。
二、实验内容设计人教版必修一的教材中关于钠与水的反应实验如图1:图1图一中将钠放入滴有酚酞试液的水中后,可观察到钠浮在水面上,熔成银白色小球,小球四处游动并发出嘶嘶响声,逐渐变小最后消失,溶液变成红色。
课本实验虽然现象明显,但无法收集并检验所产生的气体。
同时钠与水反应非常剧烈,存在一定的安全隐患。
为了使学生能深刻理解钠与水反应所产生的气体,培养学生勤于思考、严谨求实、勇于创新的科学精神,我引导学生设计改进实验,探究收集并验证所产生的气体实验方案。
最后由教师考察方案的可行性,改进实验内容设计如下:掌握钠与水反应实验现象及其解释、收集并检验反应产生气体;所需仪器及药品:注射器、铁架台、单孔塞、玻璃导管、尖嘴管、橡胶管、大头针、弹簧夹、漏斗、烧杯、火柴等;钠、水、酚酞试液。
改进实验装置如图2:图2三、实验方法设计1、实验探究法:学生自己思考、动手完成实验探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。
2、合作学习法:让学生在讨论交流中取长补短,培养学生的合作竞争意识。
四、实验教学过程设计经过对教学目标、实验内容和学生的分析,我将本节课主要分为以下4个环节:环节一:实验导课第一环节通过创设情境:投影网上新闻——神秘“水雷”接连爆炸原是金属钠原料桶漂入珠江,进而让学生思考以下几个问题引入本节实验,想一想:为什么装满金属钠的铁桶不下沉?为什么铁桶内窜出黄色火苗?为什么“水里的东西也能着火爆炸”?环节二:分组实验在实验开始之前,准备好实验所需的各种仪器及药品,并且把学生分组,同时说明实验注意事项,强调实验过程中注意实验安全。
金属钠与水反应实验的改进
1. 在进行金属钠与水反应之前,先将水加热到一定温度。
这样可以增加反应速率并提高反应的效率。
2. 将金属钠事先切成小块或粉末状,使其表面积增大。
这样可以增加金属钠与水的接触面积,加快反应速率。
3. 增加金属钠与水的接触方式。
例如可以使用玻璃棒将金属钠搅动或用镊子将金属钠置于水中。
这样可以加强金属钠与水的混合,促使反应发生。
4. 为了观察反应的过程和特性,可以在实验过程中加入适当的指示剂。
例如可以用酚酞指示剂,当反应进行时,溶液会变红或者泛红色,以展示反应的进行。
5. 在进行实验时,要注意安全措施。
由于金属钠与水反应具有剧烈的放热和产生氢气的特点,需要保持实验器材的密封性,以防止氢气泄漏和引发火灾或爆炸。
6. 如果实验条件允许,可以进行一定的量热分析。
通过测量金属钠与水反应时释放的热量,可以进一步了解反应的能量变化和特性。
钠和水反应的教学反思与教学改进设计引言:钠和水反应是化学教学中重要的实验之一,通过这一实验可以让学生亲身体验金属与非金属的反应,并理解其中涉及的化学原理。
然而,在过去的教学实践中,我们发现学生对这一实验往往不太感兴趣,且容易在操作上出现一些安全问题。
为此,本文将对之前的教学过程进行反思,并提出相应的教学改进设计,以期提高学生的学习兴趣和实验操作的安全性。
一、教学反思在之前的教学实践中,我们将钠与水反应的实验设计为一个观察实验,让学生观察钠与水接触后产生的燃烧现象。
然而,这种设计仅仅停留在表面的现象观察上,难以引起学生的深入思考和探究,导致学生对实验的兴趣大打折扣。
另外,钠与水反应的实验具有一定的危险性,过去的教学中缺乏对学生操作安全的重视。
由于学生对实验反应的了解不足,存在一些安全隐患,例如未正确使用实验室安全设施、没有正确佩戴个人防护装备等。
这给学生的人身安全带来一定的风险。
二、教学改进设计为了提高学生的学习兴趣和操作安全性,我们需要对教学过程进行改进。
具体的教学改进设计如下:1. 设计探究性实验钠和水反应涉及到化学原理和反应机制,我们可以通过设计探究性实验,让学生自己探索其中的规律和原理。
例如,可以让学生尝试改变反应体系的温度、浓度等条件,观察反应的变化情况,并引导他们总结出钠和水反应的规律。
这样的设计可以培养学生的实验设计和科学探究能力,提高学生的学习兴趣。
2. 强化操作安全培训在实验开始之前,我们应该对学生进行操作安全培训,包括如何正确使用实验室安全设施、如何正确佩戴个人防护装备等。
同时,我们还需要向学生强调使用钠的注意事项和应急措施,确保实验操作的安全性。
这样的培训和提示可以帮助学生更好地掌握实验的安全操作要点,减少事故的发生。
3. 引入多媒体资源为了增加实验的趣味性和可视性,我们可以引入多媒体资源,如视频、动画等,展示钠和水反应的过程和结果。
通过直观的展示,学生可以更好地理解反应的发生机理,并更加深入地思考相关的知识点。
钠与水反应的实验改进新疆且末县中学841900 王永忠人教版高一化学中钠与水反应的实验有以下几个明显的缺点:1、检验生成物为NaOH和H2,分两个实验进行;2、检验H2时采用塑料瓶会出现以下几个问题:⑴当钠熔化成小球时,很容易把塑料瓶灼烧,进而漏气漏液体;⑵当收集到的H2对在酒精灯上点燃时,由于酒精灯火焰的干扰,几乎观察不到H2的燃烧;⑶当钠的量较小时,产生H2的量不足,点燃时燃烧瞬时完成,效果不明显;当钠的量较大时,由于钠与水反应生成的NaOH溶于水形成氢氧化钠溶液,用大拇指堵住瓶口时氢氧化钠溶液对皮肤有一定的腐蚀性;⑷由于H2的密度很小,当水与钠反应后倒转塑料瓶时,操作稍有不当很容易使H2泄漏,导致实验失败。
⑸塑料瓶中装入水后留的空间与产生H2的占据的体积不相符时,容易使塑料瓶中的压强增大,导致堵在瓶口的橡皮塞脱落,实验失败。
鉴于以上原因,我对该实验进行了如下改进:一、实验装置:(如右图)二、实验仪器:广口瓶、分液漏斗、止水夹、导管、小试管、水槽、双孔橡皮塞、乳胶管、缝衣针(插在橡皮塞上固定钠)、镊子、小刀、滤纸、滴管、酒精灯。
三、药品:金属钠、酚酞、水。
四、操作步骤:1、在广口瓶中注入适量的水并滴入2-3滴酚酞;切适量钠用滤纸把钠表面的煤油吸干,再把钠用缝衣针固定在双孔橡皮塞上(注意:不要使钠与水接触)。
2、如上图组装仪器。
3、打开分液漏斗,从分液漏斗中加入水至止与钠接触。
4、等钠熔化落入水中时关闭分液漏斗。
5、收集H2。
6、将收集到的H2在酒精灯上点燃。
该实验可同时观察到NaOH和H2的生成以及钠与水反应的现象,克服了前述缺点。
五、说明:1、操作过程中如果混入适量的空气不影响实验结果,若在检验H2时听到尖锐的爆鸣声也能证明生成的气体是H2,而且效果更好,为此应在广口瓶中留有一定量的空气。
2、若采用向下排空气法收集也可以,只是需要的钠的量要稍大一些。
3、若钠的量足够时,可将收集改为直接在导管口点燃。
化学创新实验:钠与水反应实验的微型改进一、实验名称钠与水反应实验的微型改进二、实验目的通过运用微型实验探究钠与水反应现象及其产物从而认识钠的相关性质三、实验仪器与试剂仪器:青霉素小瓶(带瓶塞)、针头、镊子、小刀、玻璃片、滤纸、火柴试剂:钠、水、酚酞四、实验仪器装置图及仪器的组装说明将针头向外插在瓶塞上,然后将瓶塞塞在青霉素小瓶上即可。
五、实验操作部分1、向小瓶中注入1/2体积水,并滴入2滴酚酞;2、取出一块钠,用滤纸拭干煤油,切下绿豆大小的钠块备用;3、将剩余的钠回收到试剂瓶中;4、将备用钠投入到小瓶中,立即塞紧瓶塞;5、点燃针头气体;6、实验完毕,整理实验台。
六、装置改进的意义1、现象明显直观,便于观察,更加促进学生的认识。
鲁科版必修1教材实验提出,向培养皿中加适量水,滴入1~2滴酚酞溶液,将切好的钠投入水中,观察现象。
通过实验只能观察到钠熔成小球,四处游动,反应剧烈,嘶嘶作响,酚酞变红,但无法得知产生气体,放出热量。
改用微型实验后,所有的实验均非常明显。
可明显观察到钠块浮于水面,四处游动,熔成小球,嘶嘶作响,溶液变为红色,针头产生的气体被点燃,火焰为淡蓝色,小瓶外壁很热。
整个过程可以给学生全面直观的感受,容易得到钠性质很活泼,能与水在常温下发生剧烈的反应,生成氢氧化钠和氢气的认识。
2、此微型反应器的特点(1)节省试剂(2)现象明显(3)操作简单方便,组织学生进行分组实验,成功率很高(4)少量气体便于收集、检验(5)成本低不需要专门制作,该反应器可直接到附近的医院或卫生所购买,便宜、卫生,环保无污染,可反复使用3、此微型反应器的主要功能此反应器不仅能用于物质性质的检验,还能用于少量气体的制备,如锌与稀盐酸的反应,双氧水制备少量氧气的反应等等,效果很好。
钠与水创新实验改进在高一化学金属实验中,钠与水的反应是老师都会演示的实验,很多时候往往是第一个课堂演示实验。
据人教版新教材必修一P34页实验要求向盛有水的小烧杯中滴加几滴酚酞溶液,然后投入绿豆大小的金属钠。
这个实验现象明显操作简单,溶液变红能很好的说明NaOH的产生。
按照教材这样操作对于气体的产生及气体的验证都难以很好的观察,为了更好的方便学生观察气体的产生,让实验更加的生动形象,特设计了如下的实验,即可以对产生气体进行观察也能保持其他现象的完整。
针对书本的实验,进行了简单器材的改装,并对操作流程进行了说明。
二、实验仪器及试剂:烧杯、干燥管(分液漏斗)、针筒(气球)、单孔橡皮塞、 U型管、长颈漏斗、带阀门尖嘴玻璃管(也可用止水夹代替)、蒸馏水、金属钠、酚酞三、实验仪器装置图及仪器的组装说明改进一:操作流程一:(1)在500mL烧杯中注入400mL蒸馏水,并且滴入2~3滴酚酞溶液。
然后将干燥管放入烧杯中,让蒸馏水的位置在干燥管中间位置。
(用铁架台固定)(2) 针筒上套上合适的单孔橡皮塞,排出针筒里面的空气。
(或准备好小形的气球)(3)把切好的绿豆大小的钠(已处理过煤油)直接从干燥管上方投入,并迅速塞紧带单孔橡皮塞针筒,如上图所示(或套上小气球)。
(4)观察干燥管中液面下降,下降明显,则表明压强过大,可用针筒抽出部分气体。
现象:钠进入干燥管后,迅速融化成银白色的小球,浮在上面(密度小)并四处游动,同时发出嘶嘶的响声,由于滴加了酚酞,液体的颜色由无色变成红色。
观察到干燥管的液面持续下降,表明有气体产生。
可以用针筒抽出一部分气体,针筒的针头靠近酒精灯的火焰,推进注射器,会看到针头附近的火焰变化明显。
(用气球能观察到气球由扁慢慢变大,如果气体的量够可以观察到气球悬浮或上浮的现象)。
针筒或气球把里面的气体压出,对着酒精灯可以看到有一条火舌,现象非常的明显,引起学生的兴趣。
改进二:操作流程二:(1)检查装置的气密性(2)取一U型管如上图所示,并把其固定在铁架台上,在U型管右端滴入1-2滴酚酞试液(3)在U型管的左端插入长颈漏斗如上图所示(4)带阀门尖嘴玻璃管(关闭阀门)插入单孔橡皮塞。
钠与水反应实验创新【“钠与水的反应”实验的创新设计】一、设计理念“钠与水的反应”实验,是人教版高中化学教科书(必修)化学第一册第二章第一节《钠》的教学中一个很重要的演示实验,但该书第29页[实验2~3]存在以下不足:1不能证明是否有气体产生;2不能解决产生的气体为何物;[实验2~4]也存在以下不足:1存在包裹钠时操作麻烦,孔的大小不好控制,2为了巩固初中所学的气体收集及检验,很多实验者用大母指堵塞试管口,导致氢氧化钠溶液腐蚀实验者的手,不安全。
因此,我的设计理念是:将上述两个实验的目的放在同一个实验装置中完成,且能点燃氢气,操作更安全,现象更直观。
二、实验装置三、实验原理钠与水反应生成NaOH和H2,导致酚酞溶液变红和锥形瓶内压强增大,红色液体被压入烧瓶中,反应停止,打开导气管活塞,烧瓶内液体因外界大气压流入锥形瓶。
而将用锥形瓶内H2通过有活塞的导气管排出。
四、实验操作及现象1按装置图连接装置;2检查装置气密性;3装药品:取下烧瓶,向其中加入水至瓶口1~2cm,滴入几滴酚酞试液,塞紧带有导气管的双孔橡皮塞,夹紧止水夹①和②,固定在铁圈上;取下锥形瓶上的橡皮塞,将一块包谷粒大的钠(体积约0.5cm3,约重0.48g,可产生约240mL H2)用大头针挂在橡皮塞下方,再将挂有钠的橡皮塞塞紧锥形瓶;4操作及现象:依次打开止水夹①、②和导气管活塞,烧瓶中滴有酚酞试液的水流入锥形瓶,当锥形瓶中水面与钠接触时,关闭导气管活塞。
可以观察到钠与水反应的现象:浮在水面、熔成小球、四处游动、发出响声、溶液变红;又因钠与水反应生成的难溶于水的气体,导至锥形瓶内压强增大,而将红色液体压入烧瓶中;钠反应完后,打开打开导气管活塞,用排水法收集一试管H2并检验其纯度,然后接上尖嘴管,点燃H2,可观察到H2在空气中安静地燃烧。
五、实验优点1实验用品均为实验室常用仪器及药品;2实验装置简单、美观;3实验现象明显,一举多得,4操作安全。
钠与水反应的实验改进方案1. 问题的提出“金属钠的化学性质”是高中化学课程中比较重要的内容之一,在人教版高中《化学 1(必修)》第三章第一节“金属的化学性质”中,是以钠单质为代表进行讨论的。
金属钠与水反应制取氢气的实验是高一化学中的一个重要实验,教科书中既有教师演示实验,又有学生分组实验。
课本中的实验是在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一块绿豆大的钠放入水中,观察现象。
该实验能观察到钠与水迅速反应,钠熔成小球,四处游动,嘶嘶作响,水溶液变红,但不能证明产生的气体是氢气。
因此,针对本实验笔者做了相应改进,使其更加生活化,简单化,能完全收集产生的氢气,并无需验纯即可直接点燃。
2. 实验过程2.1 实验器材及药品(1)器材:透明矿泉水瓶一支、橡胶塞两个、铁质注射器针头一支、大头针一支、小刀、滤纸、酒精灯等。
(2)药品:金属钠、酚酞试液。
2.2 实验装置(1)橡胶塞及改装后的橡胶塞。
改装时需要注射器针头从橡胶塞较细的一端垂直插入,至针头露出,如上图所示;再取大头针一枚从橡胶塞较粗的一端垂直插入,如上图所示。
最后将两橡胶塞通过注射器针头组合在一起,避免注射器针头漏气。
(2)塑料透明矿泉水瓶,装滴有几滴酚酞的水适量,如上图所示。
2.3 实验步骤(1)用镊子从试剂瓶中夹取一块钠,用滤纸将其表面的煤油吸干,在玻璃片上用小刀切下一小块钠(黄豆粒大小),剩余的钠放回原试剂瓶。
(2)用镊子将处理后的钠固定在组合好的橡胶塞的大头针上;(3)左手握住塑料矿泉水瓶,用力挤压至完全排尽空气,右手迅速将固定有钠的橡胶塞塞住;(4)将矿泉水瓶正立在桌面上,实验装置如图所示,观察现象;(5)观察到钠反应完后,点燃酒精灯,取掉上面的橡胶塞,针头对准酒精灯火焰点燃气体,点燃后移开酒精灯,双手轻压水瓶使气体排出燃烧。
3.改进后的优点(1) 装置简单,材料常见,实验生活化;(2) 现象明显,易于观察;(3) 制得纯净的氢气,可直接点燃验证有氢气生成;(4) 安全可靠,便于重复操作。
高中化学实验改进与创新案例集(中)案例21 Na和水反应实验装置的改进实验名称Na和水反应实验装置的改进实验目的通过对教材实验装置的改进,设计出一套能集展示反应现象、收集气体、点燃气体为一体的实验装置。
实验原理2Na+2H2O=2NaOH十H2↑实验仪器及药品铁架台、酒精灯、U形管、小刀、滤纸、带玻璃阀门的尖嘴导管、酚酞、金属钠、水。
实验装置实验步骤及现象1.检查装置的气密性。
2.用铁架台将高低U形管夹平,然后从低端管口注满水,并在管口滴1滴~2滴酚酞。
3.切割一小块金属钠,并用滤纸将煤油吸干。
然后迅速塞住U形管的另一端,让金属钠与水充分反应。
4.待反应完毕后,用手打开玻璃阀门,控制气体的流量,用酒精灯在尖嘴处点燃。
5.实验现象:钠与水剧烈反应,熔成闪亮的金属小球,并在液面上游动;发生反应的U形管低端液面迅速下降,另一侧高端管中液面上升,有水贮存;且U形管钠与水反应的一侧管内的溶液变红。
点燃气体时,可见气体安静的燃烧,火苗较长,且火焰呈淡蓝色,直至气体耗尽。
创新设计后的优点1.组装方便,实验仪器简单。
本实验装置分为二部分,一是特殊U形管;二是尖嘴导管构成的阀塞。
实验仪器简单,可循环使用,降低实验成本。
(2)操作简单,便于教师演示。
该实验是将反应装置和气体的收集装置连成一体,利用产生的气体造成一定的压强,将压出的水贮存在一侧较长的管内,同时将生成的气体贮存起来。
在气体点燃时,贮水一侧的水能顺利地气体压出,有利于气体的点燃;因为起始液面等压出气体时不至于将水压到容器外边,同时又将气体全部压出,不会残留。
火苗的大小可通控制玻璃阀来控制,该装置的自动化程度比较高。
(3)气体纯净,实验安全有保障。
反应前,U形管中注满了水,迅速将放有钠p 的带有尖嘴的玻璃阀塞在U形管的一端,此时形成了充满水的密闭体系,生成的气体中不会混有空气。
虽然钠与水反应是放热反应,但因生成的气体中没有混有空气,不会发生爆炸。
钠的用量只影响生成气体的量,不影响实验安全。
钠与水反应得实验改进与创新一、反应原理:2 Na + 2H2O == 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),用刺了小孔得铝箔包好;2、用镊子夹住,放在图中得试管口下(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得酚酞试液。
四、实验现象:1、反应过程中,有气泡逸出;2、试管中得气体点燃时能听到尖锐得爆鸣声;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与NaOH。
六、分析本实验得成功率还可以,优点就在于当检验生成得气体(H2)时,能听到尖锐得爆鸣声,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,该实验得最大缺点就在于它得操作,该实验得操作较复杂,学生很难独立完成;其次,由于钠与水反应生成得氢氧化钠就是强碱,有很强得腐蚀性,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对我们得皮肤会产生一定得腐蚀,虽然当时感觉不到,但终究还就是影响我们得身体健康。
再者,当在酒精灯上点燃H2时,产生尖锐得爆鸣声,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就是有一定得难度得,且具有一定得危险性与不可靠性,因此很有必要对其作出改进。
<实验改进一>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3/4体积得水,用手挤压瓶子,使水面上升至近瓶口,排走瓶中得大部分空气.2、在胶塞上固定一根大头针,用针扎起一块黄豆粒大小得金属钠,迅速塞住挤瘪得瓶口,倒置(如上图)并不断摇动塑料瓶。
3、待反应完全后,反应产生得气体,使挤瘪得瓶子复原,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得气体.4、最后向瓶中得溶液滴加酚酞溶液。
《高一化学〈钠与水反应实验〉》的创新与改进摘要:通过对钠与水实验的观察,改进后的实验增强了趣味性,降低了危险性,具有可操作性强等优点。
若受条件限制不能由学生做,教师可按本文介绍的方法进行演示实验,使现象鲜明生动,推动新课程改革进一步深入开展。
关键词:钠与水的反应改进创新平时做实验的时候经常存在一些问题。
如实验成功率低,实验现象不明显,或实验有一定的危险性,有的实验缺乏趣味性。
我通过对钠与水实验的观察,改进后的实验增强了趣味性,降低了危险性,具有可操作性强等优点。
若受条件限制不能由学生做,则教师可按以下方法进行演示实验,使现象鲜明生动。
一、钠与水反应实验改进之一【实验原理】钠是活泼的金属与水剧烈反应【实验仪器】¢6×50mm玻璃尖嘴管、¢120mm长颈漏斗、广口瓶、双孔橡皮塞、大头针、止水夹、小刀、镊子、滤纸、玻璃片。
【实验药品】金属钠、酚酞溶液、水。
【实验步骤】1.如图所示,分别将¢6×50mm玻璃尖嘴和¢120mm长颈漏斗插入橡皮塞中,用橡皮管将玻璃管和尖嘴管连接起来,夹上止水夹。
取一根大头针插入橡皮塞中心。
图钠与水的反应2.向瓶中滴入几滴酚酞溶液。
取一粒稍大于黄豆粒的金属钠擦净表面的煤油,将其插在大头针上,最后将橡皮塞紧塞在广口瓶上。
打开止水夹,从漏斗口加水至广口瓶中水满,迅速关闭止水夹。
【实验现象】钠和水剧烈反应,并融化落入水中,形成一个银白色小球,浮在水面上迅速游动,瓶中产生大量气体,这时溶液由无色变为红色,并被压向漏斗,随着气体的增加,小球逐渐减小,最后完全消失,漏斗中溶液停止上升。
此时打开止水夹点燃气体,氢气立即燃烧,火焰高达5cm~6cm,实验现象格外生动壮观。
【实验成功的关键】1.实验装置气密性要好,灌满水时应将瓶中的空气全部排出。
2.大头针插入钠粒的部分以能将其挂住为好,不可插入过多,否则钠粒不易落入水中。
二、钠与水反应实验改进之二【实验原理】钠是活泼的金属与水剧烈反应【实验仪器】U形管、短颈球形漏斗、玻璃尖嘴、铁架台、金属钠、乳胶管、玻璃珠、大头针、止水夹、小刀、镊子、滤纸、玻璃片。
教学实践2014-06当前,中学教师在授课过程中,面临着诸多困惑。
比如,高考升学的压力、家长的期望值高、化学实验的危险性、高考命题中不考实操等。
这样,就使部分教师对理论教学的重视程度大于实验教学。
一些教师“黑板上出气体,黑板上写仪器装置连接”等不重视演示实验的现象不同程度存在着。
对实验也是进行讲解,而很少亲手进行演示,使实验教学的功能严重削弱。
对于在课本中有一些演示实验设计得不合理或部分演示实验不能达到实验教学效果的,一些教师很棘手,不知所措,只能不做或者少做。
针对上述情况,笔者就高中课程标准实验教科书《化学1》(必修)人教版第三章第一节“金属的化学性质”实验3-3中涉及金属钠与水的反应实验进行改进。
对于此实验,在实际教学中,发现将一个完整的化学实验不能完整地演示,学生不能全面地观察现象,分析实验,不利于对学生观察能力和分析能力的提高。
H2的生成检验存在H2燃烧时间短、现象不明显、效果不佳等问题。
为使操作简单、方便,现象明显,并使收集到的气体可点燃,笔者将装置、操作作如下改进,获得了较为满意的效果。
一、设计思路将金属钠与水反应的实验现象、生成物的检验在一次实验中完成。
可以控制反应的速率由快到慢。
同时,学生可以较全面、全方位地进行观察,有利于教师对实验现象的分析。
二、设计原理加入滴有酚酞试液的蒸馏水至圆底烧瓶的瓶颈口0.5厘米处和少量的煤油,在水面上加至距离圆底烧瓶瓶口大约0.5厘米处。
将空气排空。
少量煤油的作用是用来调控反应速率及煤油、金属钠、水三者的密度大小。
由于有气体产生,烧瓶中的液面下降,同时分液漏斗中的液面上升。
由于滴加酚酞试液,生成物中有碱性物质产生,水溶液变红。
此时金属钠与煤油充分接触,并发生了反应,圆底烧瓶的液面上升,可以收集纯净的氢气。
反应结束后,气体储存于圆底烧瓶中,再点燃气体,可观察到气体开始燃烧,现象明显。
三、实验装置煤油止水夹钠水和煤油的分界面水四、实验仪器和用品分液漏斗、圆底烧瓶(250ml)、酒精灯、铁夹台(带夹子)、带导气管的双孔塞、弹簧夹、蒸馏水、金属钠、煤油、酚酞试液。
《钠与水反应实验创新设计》说课稿各位评委老师:上午好,今天我说课的题目是:钠与水反应实验创新设计。
我将从以下五个方面展开我的说课,包括:教材与学情分析、教学目标、教法学法、教学过程、教学评价与反思。
一、教材与学情分析(一)教材分析本节课是基于2019新人教版高中化学必修一第二章第一节第一课时,活泼的金属单质——钠而展开的一堂有关钠与水反应的实验创新课。
本节课内容的学习起到承前启后的作用。
承前:对初中学习部分金属单质及其化合物的进一步学习、建立金属单质性质与金属活动性顺序之间的联系、贯穿金属单质性质知识体系的重要纽带;启后:对以后其他金属的学习有指导作用、为碱金属的学习奠定基础。
(二)学情分析在此之前学生已经知道钠是一种活波金属,氢气难溶于水,学习了氧化还原反应,对现象有分析判断能力,同时也具有一定的设计实验、动手操作、分析问题和解决问题的科学探究的基本能力。
为本节课的开展做好了准备。
同时通过本节课的实验创新活动,加深对钠与水反应现象的认识,拓展思维,提高问题分析能力。
二、教学目标基于以上分析,我将本节课的目标制定如下,包括:必备知识目标、关键能力目标、育人核心目标。
必备知识目标:1.能描述钠与水反应的实验现象。
2.能书写钠与水反应的化学方程式。
关键能力目标:1.通过钠与水的创新实验,开拓思维、提高创新能力。
2.通过对反应现象的分析,获得分析与推理、归纳与论证能力。
育人核心目标:学生在活动中领悟到通过现象找寻本质,培养敢于创新的科学探究精神,感受化学来源于生活又高于生活。
同时基于课标和学情分析出本节课的重点是:钠与水反应现象和化学方程式,难点是:实验现象的分析和实验装置改进设计。
三、教法和学法为了更好实现教学目标,我采用了问题驱动、实验演示、合作探究的教学方法。
引导学生应用观察、分析、探究和归纳的学习方法。
四、教学过程接下来,我将重点阐述我的教学过程。
第一环节是情境导入,我用音乐喷泉的视频导入新课。
可编辑修改精选全文完整版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,因此很有必要对其作出改进。
燃烧现象与爆炸过程的分析浮在水面上钠,在与水反应产生氢气的同时,虽然没有燃烧,但裸露在空气中的那部分钠,会有一部分生成Na2O,Na2O2.并立即与水生成NaOH.开始时2Na+2H2O=2NaOH+ H2↑Na熔化后,4Na+O2=2Na2O(燃烧后)2Na2O+O2=2Na2O2Na2O+H2O=NaOH Na2O2+H2O=NaOH+O2↑以上反应均是放热反应。
通过查资料H2的作火点高达5850C,钠的熔点为97.810C,钠的作火点2800C.所以首先着火的是H2而不是Na。
《高一化学〈钠与水反应实验〉》的创新与改进
摘要:通过对钠与水实验的观察,改进后的实验增强了趣味性,降低了危险性,具有可操作性强等优点。
若受条件限制不能由学生做,教师可按本文介绍的方法进行演示实验,使现象鲜明生动,推动新课程改革进一步深入开展。
关键词:钠与水的反应改进创新
平时做实验的时候经常存在一些问题。
如实验成功率低,实验现象不明显,或实验有一定的危险性,有的实验缺乏趣味性。
我通过对钠与水实验的观察,改进后的实验增强了趣味性,降低了危险性,具有可操作性强等优点。
若受条件限制不能由学生做,则教师可按以下方法进行演示实验,使现象鲜明生动。
一、钠与水反应实验改进之一
【实验原理】钠是活泼的金属与水剧烈反应
【实验仪器】¢6×50mm玻璃尖嘴管、¢120mm长颈
漏斗、广口瓶、双孔橡皮塞、大头针、止水夹、小刀、镊子、滤纸、玻璃片。
【实验药品】金属钠、酚酞溶液、水。
【实验步骤】
1.如图所示,分别将¢6×50mm玻璃尖嘴和¢120mm
长颈漏斗插入橡皮塞中,用橡皮管将玻璃管和尖嘴管连接起来,夹上止水夹。
取一根大头针插入橡皮塞中心。
图钠与水的反应
2.向瓶中滴入几滴酚酞溶液。
取一粒稍大于黄豆粒的金属钠擦净表面的煤油,将其插在大头针上,最后将橡皮塞紧塞在广口瓶上。
打开止水夹,从漏斗口加水至广口瓶中水满,迅速关闭止水夹。
【实验现象】
钠和水剧烈反应,并融化落入水中,形成一个银白色小球,浮在水面上迅速游动,瓶中产生大量气体,这时溶液由无色变为红色,并被压向漏斗,随着气体的增加,小球逐渐减小,最后完全消失,漏斗中溶液停止上升。
此时打开止水夹点燃气体,氢气立即燃烧,火焰高达5cm~6cm,实验现象格外生动壮观。
【实验成功的关键】
1.实验装置气密性要好,灌满水时应将瓶中的空气全部排出。
2.大头针插入钠粒的部分以能将其挂住为好,不可插入过多,否则钠粒不易落入水中。
二、钠与水反应实验改进之二
【实验原理】钠是活泼的金属与水剧烈反应
【实验仪器】U形管、短颈球形漏斗、玻璃尖嘴、铁架
台、金属钠、乳胶管、玻璃珠、大头针、止水夹、小刀、镊子、滤纸、玻璃片。
【实验药品】金属钠、酚酞溶液、水。
【实验步骤】
1.取大U形管、长颈球形漏斗、带尖嘴玻璃管的橡皮塞。
玻璃管中段要用胶管连接,胶管内放有玻璃珠,取一根大头针插入带玻璃管的橡胶塞上。
切取黄豆大小的一块金属钠,用滤纸吸净其表面的煤油,固定在大头针上。
按图所示实验装置装配好。
2.用手捏住乳胶管上的玻璃球,使U形管内外相通,将滴有酚酞溶液的水从球形漏斗中滴入U形管,使液面与金属钠相接触,排除玻璃管中的空气后松开玻璃球。
3.反应完毕后,轻轻挤压胶管内玻璃球,并在尖嘴玻璃管上点燃。
4.在火焰的上方罩一个小烧杯。
图用U形管作钠与水反应的实验装置
【实验现象】
钠和水剧烈反应,并融化落入水中,形成一个银白色小球,浮在水面上迅速游动,瓶中产生大量气体,这时溶液由无色变为红色,并被压向U形管,使U形管内形成红色的液面差,多余的水上升到漏斗中,随着气体的增加,小球逐渐减小,最后完全消失,漏斗中溶液停止上升。
此时捏住乳胶
管的玻璃球,点燃气体,氢气立即燃烧,火焰高达5cm~6cm,实验现象格外生动壮观。
【注意事项】
1.实验装置气密性要好,灌满水时应将瓶中的空气全部排出。
2.大头针插入钠粒的部分以能将其挂住为好,不可插入过多,否则钠粒不易落入水中。
三、钠与水反应实验改进之三
【实验原理】钠是活泼的金属与水剧烈反应
钠的密度比水小(20℃,0.97g/cm),熔点低(97.5℃)。
钠跟水反应十分剧烈,放出的热使金属钠熔化,熔化的金属钠有很大的表面张力。
所以钠跟水反应立即熔化成小球浮在水面上。
钠球表面与水接触产生的氢气,气泡外逸时驱动着钠球四处游动。
氢气的产生使瓶内压力增大,水被压到上方圆底烧瓶内形成喷泉。
水溶液变为红色,证明有氢氧化钠生成。
图钠与水反应的喷泉实验装置
【实验仪器】A为广口瓶(60mL或125mL),配以带尖嘴玻璃管的胶塞作反应器;C为圆底烧瓶(100mL),配以双孔塞作喷泉盛水容器;B为排气管。
小刀、镊子、滤纸、玻璃片。
【实验药品】金属钠、酚酞溶液、水。
【实验步骤】
在广口瓶内加适量蒸馏水和2滴酚酞试液,如图装置好仪器。
打开广口瓶上的胶塞,投入一块比豆粒略大的金属钠,立即盖上胶塞,接着形成美丽的红色喷泉。
同时,可看到钠跟水剧烈反应,钠熔化成小球,在水面上四处游动。
喷泉持续半分钟。
【注意事项】
1.图中圆底烧瓶内插入一根细玻璃管,用于形成喷泉时及时排出瓶内空气,否则不能形成喷泉。
2.做喷泉实验之前,若将酚酞试液加到圆底烧瓶内,钠跟水反应时广口瓶内水不变红,而水喷到圆底烧瓶内立即变红,使喷泉实验更富有“魔力”。
四、实验改进的优点
1.钠在密闭容器中反应,实验操作安全,现象明显,操作简单,趣味性强,节省课堂时间。
2.作为课堂演示实验效果很好。
3.符合新课程改革的理念和要求。
参考文献:
[1]化学课程标准(实验稿).北京师范大学出版社,2003.
[2]普通高中课程标准实验教科书化学1(必修).人民教育出版社,2004.
[3]普通高中课程标准实验教科书化学1(必修)教学参
考.人民教育出版社,2004.。