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《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。
化学实验是学生认识化学科学知识的重要途径和手段，更是高中化学课程内容的重要环节。
传统的化学教学实验中，化学药品用量大，易造成环境污染，因此，如何在不影响实验效果的前提下，使化学教学实验具备绿色、污染小、安全、快速、现象明显等优点一直是广大师生探索的目标。
微型化学实验是指在微型化仪器装置中进行的微小量化学实验，最初由美籍华裔学者马祖圣［1］在其编著的《化学中的微型操作》首次提出。
微型化学实验的试剂量为常规用量的1/10~1/1000，即与常规实验相比，试剂用量可节省90%以上［2］，极大的减少了实验室“三废”，且具有现象明显、快速、节约、安全等优点，是一种体现绿色化学理念的实验新技术和新方法。
微型化学实验因其良好的教学功能和教学效果，近年来在国内外发展迅速，引起了化学实验的创新性教学变革。
“钠和水反应的实验”是高中化学课本必修1第三章《金属及其化合物》中的重要内容，是整个高中化学实验中的难点和重点。
教材中的实验是在装有水和酚酞的烧杯中放入钠块，可以观察到“溶液变红，钠块浮在水面上，迅速游动，熔化，并发出嘶嘶声响”。
在教材中，钠与水的实验装置存在以下不足：（1）实验过程在烧杯中进行，试剂用量大，钠与水直接接触，反应剧烈，易发生液体迸溅，存在安全隐患；（2）对产物H2，仅依靠观察钠小球的游动现象来判断，无法收集并检验气体，且实验进程难以控制，不便于学生自己动手全面观察实验现象和分析实验。
针对以上问题，笔者对“钠和水反应的实验”进行了微型化和绿色化实验改进。
改进后的实验，可明显观察到实验现象，可检验生成的气体，且实验成本低、操作简便、安全系数高、还可让学生体验自己动手做实验的乐趣，有利于培养学生学习化学的兴趣。
1 实验原理2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑2 实验仪器与药品实验仪器：1.5 mL离心管、1 mL移液器吸头、10 µL 移液器吸头实验药品：酚酞、钠块、蒸馏水、肥皂液3 实验装置图图1为实验装置。
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。
钠与水的反应一、教学目标（三维目标+教学重难点）1、知识与技能：了解钠与水的反应，会解释钠与水反应的各种实验现象；掌握钠与水反应的方程式；了解钠的保存方法以及钠着火的扑灭方法，能结合相关知识解释。
2、过程与方法：（1）观察钠与水的实验，提高实验观察、实验现象准确描述、分析能力。
（2）通过思考题的练习以及回答课堂提问，培养学生综合运用知识的能力。
3、情感态度价值观：（1）通过奇妙的化学实验的操作和精彩的化学实验现象，感受化学世界的美妙变化，提高学习化学的兴趣。
（2）通过实验演示以及钠的保存与着火扑灭方法的学习，增强实验安全意识，提高生活中突发事件的应对能力。
教学重点：1.钠与水反应的探究过程。
2.钠的物理性质与取用。
教学难点：钠与水反应实验的改进。
二、教学过程:教学过程教师活动学生活动设计意图新闻背景导入新课新闻：若干神秘“水雷”惊现珠江读新闻，引发思考创设情境、提出问题、激发学生兴趣实物观察结合多媒体，展示实物，引导观察观察实物让学生获得感性认识，激发探究的欲望。
实验探究1取用与切割金属钠，探讨钠的物理性质指导学生进行钠的取用与切割探究实验，引导学生归纳实验要点与注意事项。
研读教材，分组动手实验培养学生动手能力，分析问题和归纳总结的能力实验探究2：钠与水反应引导学生进行金属钠与水的反应实验。
小组内讨论实验的步骤及安全注意事项。
通过学生提出的问题：已漏气的铁桶漂在水面上；一遇到水，这个桶为什么就爆炸了？进而引导学生思考：爆炸应该与金属钠和水有关，从而进行实验。
让学生观察实验现象。
并分析原因。
回答课前问题2幻灯片展示问题运用所学知识，探培养学生运用所讨问题学知识解决实际问题的能力实验探究3：钠与水反应实验装置的改进，验证产生的气体根据氧化还原反应的规律，引导学生分析推测产生的气体可能是h2，但仍需实验的验证。
根据提供的仪器，设计实验装置。
培养学生创新能力，和分析问题的能力。
小组成果展示将设计比较好的装置图，展示给大家看。
金属钠与水反应实验装置的改进作者：高一帆来源：《新教育时代·学生版》2018年第43期摘要：中学化学教材中金属钠与水的反应实验是很重要的演示实验及学生分组实验，教材中所论述的实验方法，存在操作麻烦，危险性大、实验不宜控制、氢气不便收集等缺陷。
本研究通过实验探究提出了钠与水反应新的实验方法，便于教师演示实验又可以用于学生分组实验，安全、可靠、简便。
关键词：钠跟水反应实验创新设计引言中学化学实验可以增加学生对化学的兴趣，增强学生直观对化学的感知能力，从而在众多的化学现象中寻求化学的真谛。
作为中学化学实验满足实验简单容易操作，现象明显，危险系数低等要求。
中学化学教材中，钠跟水反应的实验是一个验证性实验[1]。
在中学化学教学内容中占有重要地位，既作为重要的演示实验，又作为一个学生实验（碱金属及其化合物的性质）的主要内容之一[2]。
在现行高中化学新教材中，进行了钠的两个实验方案：一是将钠固定在装捏扁且满水塑料瓶中内；二是切一块钠放在盛满水的试管口下。
第一种的不足：首先金属钠取用的量不好把握，若钠的量比较多，则产生的气体会使瓶塞冲出，瓶内的液体四处飞溅，产生危险；若钠少则产生氢气的量比较少，且取下瓶塞时会有空气混入瓶中，气体不纯，给检验气体带来操作危险[3]。
在实际操作中，金属钠颗粒容易脱落，浮出水面，从而导致实验失败。
教材中采用挤瘪盛满水的塑料瓶来收集和检验氢气，改变了以往教科书中氢气不容易收集、不容易检验的弊端，能较好的说明钠的物理和化学性质，但在重复这一实验时发现，该方法常为挤捏不到位，急剧产生的氢气迅速膨胀将橡皮塞迸出，钠与水迅速反应产生的大量的热使氢气遇空气而燃烧爆炸。
而且所用塑料瓶中有水，瓶口靠近酒精灯火焰时往往因为气体爆鸣而容易紧张，致使把水洒出，这样化学实验美就难得到充分的体现。
教材上第二种方法，虽然装置比较安全可靠，但是操作比较烦琐，有时候会排不出气体，有时候排出的气体不能全部进入试管。
