钠与水反应的实验改进

《钠与水反应的实验探究》教学设计——以探究实验培养学生学习兴趣授课教师：河北邱县第一中学朱杰问题的提出及知识目标：钠与水反应的方程式如下：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑钠与水的反应现象较复杂，可以通过对现象的观察得出很多结论，同时也可设计实验检验钠与水反应的产物，甚至可以设计实验定量地研究该反应。

各版本的化学教材上均有各种不同的实验设计，各有优缺点。

学生通过对这些实验的研究、分析、操作、改进，针对不同的实验目的设计出了不同的实验装置。

在此基础之上，我们进一步在课堂内对这些装置进行深入研究。

研究思想和能力、情感和价值观目标：一、将研究性学习的思想与具体的化学教学内容相结合，与具体的实验操作相结合；二、加强教学过程中教师的主导性和学生的主体性的紧密结合，加强教学过程中教师与学生、学生与学生之间的交流；三、培养学生敢于质疑、敢于创新的精神，培养学生的合作能力、动手能力；四、引导学生进行研究性学习，让学生学会研究化学问题的方法和策略。

实施过程：1、引入钠与水的反应，要求学生书写化学方程式并回忆教材上该反应的实验现象。

2、提出课题：针对不同的实验目的，能否设计出多种关于钠与水反应的实验？3、学生展示他们对该课题的研究：第一组：以验证反应产物为主要实验目的而进行的实验设计（该过程主要由学生讲述和演示，教师只做极简单的评价）例：钠与水反应的改进实验实验报告一、实验仪器和药品仪器：镊子，U型管，滤纸，烧杯，两个胶塞，玻璃片，酒精灯药品：保存在煤油中的钠，酚酞试液二、实验步骤（1）向U 型管里注入水至两边液面离管口0.5cm—1cm，把U 型管立放在烧杯中（尽量）（2）向U型管里滴1—2滴酚酞试液（3）取绿豆大小的钠块，放入一侧管口中，迅速盖上塞子；当反应完毕，迅速用胶塞塞紧另一侧管口（4）手持U型管，取下先塞住的一端的胶塞，迅速用拇指堵住，移近火焰，松开拇指，检验钠与水反应所生成的气体三、实验现象（1）当把钠放入水中，浮在水面上，并熔成银白色小球，溶液逐渐变成红色（2）先塞住的一端，液面迅速降低，液体从U型管另一端迅速冒出，当过了U型管底部时，溶液中有气泡产生，溶液均匀冒出（3）当反应完毕，盖上塞子，检验气体时，发出轻微爆鸣声四、实验结论根据以上现象，可得出：钠与水反应，生成氢氧化钠与氢气（上述例子为学生自行设计的实验报告）其余同学在观察后提问：该实验中，液体从U型管另一端冒出时，速度为什么前后不同？为什么开始看不见气泡，但当液体到达U型管底部时，就有气泡冒出？该组同学回答：这是由氢气在水中的溶解性决定的。

钠与水反应的改进实验综述及新设计作者：刘玉荣王阳来源：《化学教学》2018年第12期摘要：對近四十年来钠与水反应的实验进行文献综述，依据实验装置的相似性对经典的改进装置进行归类分析。

共分四类，前三类实质是由反应端和贮水端两部分组成的连通装置，方便教学演示;第四类是集收集检验于一体的注射器改进，适合学生实验。

为了方便学生实验，聚焦分析注射器的改进案例，简化钠与水的接触方式，设计出更优的实验方案，更好地发挥实验在教学中的作用。

关键词：钠与水反应; 实验综述; 注射器; 实验创新设计文章编号： 10056629（2018）12007506中图分类号： G633.8文献标识码： B钠与水反应的实验是高中探究金属钠物理化学性质的经典实验，为了获取更全面的实验信息，教育工作者们自20世纪70年代至今一直延续着对该实验的改进与完善，设计了符合教学需要的各式装置。

然而多数改进因装置复杂或仪器需特制等原因仅适合教师演示，能让学生动手操作的很少，而学生的直接参与更有利于钠性质的探究。

本文整理分析了已有的钠与水反应的创新装置，简化钠与水的接触方式，设计出适合学生实验的新方案。

1钠与水反应的实验综述现行的苏教版[1]、人教版[2]、鲁科版[3]教材均采用向培养皿（或烧杯）中加适量水，滴入1～2滴酚酞溶液，将切好的钠投入到水中观察现象的实验方案，其中人教版在实验步骤旁添加提示栏目“注意钠与溶液的变化，有没有气体产生，反应是否放出热量”来帮助学生聚焦钠与水反应的实验观察点。

该方案操作简单，钠块的游动轨迹、形状变化以及水变红的现象十分明显，但是单从钠块四处游动并伴有嘶嘶声难以直观地推测有气体产生，并证明该气体就是氢气。

以往教材也设计有收集检验气体的方案，但因存在安全隐患、操作有难度等原因被现行方案所替代。

因此，不少教育工作者在实际教学中依据教学环境、教学需要等原因设计出各式各样的改进装置。

以“钠与水反应实验”为主题在知网上进行检索，自1979年至今一直延续着对该实验的讨论，发表文献共197篇，其中有17篇围绕钠的用量、实验安全、酚酞何时加入等问题展开讨论，其余180篇均是实验装置的改进，在围绕仪器的改造及连接方式、实际操作的难易、钠块游动轨迹是否便于观察、收集氢气的纯度、检验效果是否明显等五个方面进行装置改进，以此提高实验的安全性和成功率。

钠镁与水反应实验报告实验报告题目：钠镁与水反应实验报告一、实验目的：1. 学习钠镁与水反应的化学方程式；2. 观察并研究钠镁与水反应的现象和特点；3. 掌握钠镁与水反应的实验操作技巧。

二、实验原理：钠镁与水反应是一种剧烈的化学反应，在反应过程中会产生大量的氢气气体，并且会产生较强的碱性溶液。

反应的化学方程式如下：2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2↑三、实验器材和药品：1. 实验器材：试管、试管架、放大镜；2. 实验药品：钠片、镁粒、蒸馏水。

四、实验步骤：1. 取一片钠片放入试管中；2. 加入适量蒸馏水至试管约三分之一的位置；3. 立即观察实验现象，记录所观察到的现象和特点；4. 清洗试管，并取适量镁粒放入新的试管中；5. 加入适量蒸馏水至试管约三分之一的位置；6. 立即观察实验现象，记录所观察到的现象和特点。

五、实验结果和分析：钠与水反应时，观察到钠放入水中后剧烈燃烧，产生大量火花，并伴有爆炸声音，生成强碱性溶液并释放氢气。

镁与水反应时，观察到镁与水发生剧烈反应，产生氢气，并生成稀溶液。

六、实验误差和改进：1. 实验操作时需注意安全，避免钠片和镁粒在放入试管时与水接触导致可能的爆炸和飞溅现象；2. 实验过程中观察到的氢气产生量和反应速度会受到多种因素的影响，如反应物的质量、水的温度等，可以对这些因素进行进一步的研究和探究。

七、实验心得和体会：通过本次实验，我对钠镁与水反应的现象和特点有了更深入的了解。

钠镁与水反应是一种剧烈的化学反应，不仅会产生大量氢气气体，并且会生成较强的碱性溶液。

在实验操作中，我也注意到了安全问题的重要性，需要小心谨慎地进行实验操作，同时也要观察实验现象并及时记录。

通过这次实验，我不仅学到了新的知识，还提高了实验操作技巧和实验数据记录的能力。

钠与水反应设计实验探究方案实验名称：钠与水反应设计实验探究方案实验器材：钠、蜡烛、石棉网、小苏打，长玻璃管(内径约为5毫米)实验药品：稀盐酸、氢氧化钠溶液、水、火柴、铜片实验原理：实验现象：钠与水反应实验过程：( 1)检查装置的气密性：用蜡烛或火柴点燃钠在石棉网上烧，直到钠全部熔化，但没有气泡逸出。

(2)验证燃烧的钠能使澄清石灰水变浑浊：往澄清石灰水中滴入一小滴稀盐酸，搅拌均匀，观察到澄清石灰水逐渐变浑浊，并产生大量气泡。

(3)验证产生的气体能使带火星木条复燃：将少量钠投入盛有少量水的试管中，把一支带火星的木条放入试管中，观察到钠与水反应时生成的氢气能使带火星的木条复燃，说明反应物是氢气和钠。

(4)验证钠在空气中发生了反应：取一支洁净的长玻璃管，在管口系上干燥的玻璃片，在酒精灯上加热，如果玻璃管口出现白烟，则表明生成了钠。

实验结论：钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，该反应属于两步反应，反应的化学方程式是2na+h2o=2na(oh)2↑+2h2o。

实验中利用了“干燥”的玻璃片除去水分的作用，玻璃片隔绝空气，防止钠被氧化，钠不被氧化。

因此所选择的药品一定要洁净，而且都要经过充分的干燥处理，这样就可以防止污染或潮解而影响实验效果。

钠与水反应前，会先溶解于水，放出大量的热，用石棉网进行隔热，既可以减少钠的损失，又可以防止钠溅出。

该实验也告诉我们钠与水反应时要点燃，这个实验告诉我们，只有将可燃物和助燃物分开，才能更好地利用可燃物来完成燃烧的实验。

从实验中可以看出，钠与水反应是一个很快的化学反应，还生成了气体和氢气，这个实验说明钠具有还原性。

同时实验还证明钠与水反应生成氢气和氢氧化钠。

此实验通过对比还原剂和氧化剂可知钠还原性强。

钠的这个性质非常有意义，因为它是日常生活中不可缺少的金属，而我们人类的发展和生活需要更多的这种金属。

初中化学教学中的实验改进与创新案例分析一、引言化学是一门以实验为基础的学科，实验在初中化学教学中具有非常重要的作用。

通过实验，学生可以更好地理解和掌握化学知识，提高动手能力和创新意识。

然而，在传统的化学实验教学中，存在着一些问题，如实验器材不足、实验方法繁琐、实验效果不理想等。

为了解决这些问题，本文提出对初中化学教学中的实验进行改进和创新。

二、实验改进与创新案例1.实验改进案例一：二氧化碳性质实验传统的二氧化碳性质实验中，一般是将二氧化碳通入澄清石灰水中，观察石灰水的变化。

但是，这个实验存在一些问题，如石灰水容易变质、实验现象不明显等。

为了解决这些问题，可以对实验进行改进。

具体来说，可以将一根导管插入装有澄清石灰水的试管中，另一根导管插入装有紫色石蕊试液的试管中，然后将二氧化碳通入澄清石灰水中，观察石灰水的变化；同时，将二氧化碳通入装有紫色石蕊试液的试管中，观察试液颜色的变化。

通过对比实验现象，可以更好地理解二氧化碳的性质。

2.实验创新案例二：金属钠与水反应实验传统的金属钠与水反应实验中，一般是将金属钠直接放入水中，观察反应现象。

但是，这个实验存在一些问题，如实验过程中容易发生意外、实验现象不够明显等。

为了解决这些问题，可以对实验进行创新。

具体来说，可以将金属钠放入一个封口的塑料袋中，加入一些水，然后将塑料袋放入一个密闭的容器中（如塑料杯），观察反应现象。

这个实验不仅可以避免意外发生，还可以观察到钠在水中的形态变化和反应过程。

3.实验教学建议为了更好地进行初中化学实验教学，提出以下几点建议：首先，教师应加强对实验教学的重视程度，积极开展实验教学，让学生通过亲身实践来理解和掌握化学知识；其次，教师应不断改进和创新实验方法，提高实验效果和安全性；最后，教师应注重培养学生的动手能力和创新意识，鼓励学生自己设计实验方案并进行实践。

三、案例分析通过对上述两个案例的分析，可以发现这些改进和创新之处具有以下优点：首先，改进后的实验方法更加简便易行，减少了实验过程中的繁琐步骤；其次，创新后的实验现象更加明显，有利于学生更好地理解和掌握化学知识；最后，通过对比实验现象和改进创新过程，可以激发学生的学习兴趣和创新能力。

钠与水反应实验的新设计杨梓生高中化学第一册（实验修订本----必修）第29页设置了一个用塑料瓶为主要实验“仪器”的钠和水反应的实验。

不少教师在实验过程中至少发现存在以下几个问题：①钠跟水反应产生的氢气可能会将橡胶塞顶出；②熔化的钠易烧毁塑料瓶壁而发生危险；③实验操作不方便。

为解决以上问题，笔者设计了如下的实验，供广大教师教学中参考借鉴。

1 实验用品圆底烧瓶、分液漏导和量筒各一个，带导气管的双孔橡皮塞1个，带橡胶管的尖嘴导气管1根，铁架台（含铁圈和铁夹）1个，酒精灯1个，止水夹1个，火柴1盒。

金属钠，水，酚酞溶液，煤油。

2 实验装置（见图1）3 实验操作以及主要现象（1）按图1连接好实验装置，并检验装置的气密性。

（2）往烧瓶中加入约占容积约一半的没有，并放入一小块钠（约1/2豌豆大），再往分液漏导中加入一定体积的水，并滴入2-3滴酚酞试剂，调节分液漏导的位置，使漏导颈末端恰好接触烧瓶中的煤油液面。

（3）打开止水夹K，并打开分液漏斗活塞，使水迅速进入烧瓶，并使水、煤油混合液充满整个烧瓶，立即关闭止水夹。

此时可看到钠界于煤油和水交界处。

由于反应在不断地进行着，可以观察到以下现象：①迅速产生大量的气泡；②钠被熔化成一个小球，并在煤油与水交界处不断游动；③水层逐渐由无色变为红色；④烧瓶内液面不断下降、漏斗中的液面不断上升，直到漏导颈下端脱离液面为止。

此时钠仍然继续与水反应。

（4）关闭分液漏导活塞，同时打开止水夹K。

点燃气体，可观察到气体安静地燃烧，并发出淡兰色的火焰。

（5）打开装置，对分液漏斗中的煤油与水进行分液，把煤油放置于另一烧瓶中备用。

4 说明（1）烧瓶、分液漏导的容量必须配套，如都用100毫升或用250毫升的。

（2）往分液漏导中加入的水的体积必须大于烧瓶容积的1/2。

只有这样才能保证打开分液漏导时，流入烧瓶的水与原烧瓶中的煤油充满整个烧瓶，保证烧瓶中的空气被完全排开，不会给氢气的点燃带来意外事故。