《高一化学〈钠与水反应实验〉》的创新与改进

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。