過氧化鈉的性質及產物驗證探究實驗

姬世熙

摘 要：針對人教版教材中關于過氧化鈉和水的反應及產物檢驗只有一個演示實驗，直接通過現象告訴學生其產物名稱，這限制了學生的思考空間，不能激發學生的理性思維，并且對實驗中的再生現象沒有分析其中的實驗缺陷。教材中對過氧化鈉與二氧化碳的反應只有文字說明和化學方程式，無演示實驗，對學生而言，顯得枯燥而無說服力。本文思考和探究設計了幾個能引導學生進一步思考并對再生現象做進一步分析的探究實驗。

關鍵詞：過氧化鈉；探究實驗設計；理性思維；實驗缺陷

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 收稿日期：2015-12-24

研究背景：過氧化鈉性質的學習，人教版化學必修1以一個演示實驗讓學生完成學習任務。多數教師對該知識采用實驗探究法教學以達到教學目標，但仍然簡單重復教材中的實驗。筆者多次分析教材實驗并結合教學實踐發現，本文筆者本著探索的熱情，查閱有關資料，探究設計了更能激發學生理性思維、便于操作、現象明顯的幾個實驗。

實驗儀器及藥品：小試管若干、 玻璃管、中間裝有CaCl2 固體的干燥管、衛生香一根、火柴、Na2O2固體、蒸餾水、MnO2粉末、酚酞試液

1.探究實驗一

剪去約3cm的濾紙條，置于干凈的石棉網上，用藥匙舀取0.5g左右的過氧化鈉，將其鋪于濾紙中間位置。取小塊棉花，攤平覆蓋于Na2O2上，用膠頭滴管吸水向棉花兩邊的濾紙條上逐滴滴加水。一般10s內即可見棉花團燃燒，證明Na2O2和水的反應為放熱反應。

2.探究實驗二

把水滴入盛有少量Na2O2固體的試管中，試管中溶液分裝在兩個小試管中備用，讓學生觀察、記錄、分析實驗現象，留給學生足夠的思考時間。對試驗中的無色氣體根據已有知識作合理的猜測，再結合已有知識分析、檢驗、猜測收集氣體的方法，溫故知新。

3.探究實驗三

對產物中無色氣體的檢驗方法：取探究實驗一中留作備用的試管一支，把帶火星的衛生香伸進試管中，火星明亮且復燃，證明為O2，這樣做能避免因時間稍長、生成的氣體的量少導致實驗現象不明顯。

4.探究實驗四

向實驗一中另一試管中滴加酚酞試液，觀察實驗現象溶液變紅色，說明產物中有NaOH生成。振蕩試管，紅色褪去，新問題出現了，學生又有了廣闊的思考天地：猜測紅色褪去，可能是生成物中的O2引起的。

5.探究實驗五

向盛有少量過氧化鈉固體的試管中滴加少量水，把生成的O2用導管通入滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中，觀察紅色并未褪去，說明O2不是使紅色褪去的物質。

6.探究實驗六

向Na2O2與水反應后不再有無色氣體生成的溶液中加MnO2粉末，有無色氣體生成，經檢驗該氣體能使帶火星的衛生香復燃。

7.探究實驗七

把實驗六中得到的混合物過濾，除去MnO2粉末，然后再向濾液中滴加酚酞試液，溶液變紅色且振蕩試管紅色不褪去。說明Na2O2和水的反應過程中有一種中間物質并且這種中間物質在MnO2的催化下能分解生成O2。學生結合實驗室制氧氣的方法及元素種類守恒定律，分析過氧化鈉和水反應的實質。

先發生復分解反應：Na2O2+2H2O= 2NaOH+ H2O2

H2O2分解：2H2O2=2H2O+ O2↑

總反應：2Na2O2+4H2O=4NaOH+ 2H2O+ O2↑

經分析，使紅色褪去的物質為H2O2。

8.探究實驗八

用玻璃管向包有Na2O2粉末的棉花團吹氣，很快，棉花團就劇烈燃燒起來。這樣做學生很感興趣，因為他們知道吹氣可以熄火；但通過這個探究實驗他們知道了吹氣還可以生火，也就明白了過氧化鈉可以和二氧化碳反應。但是，在多次的教學中，我發現這個實驗也存在一定的問題，實驗成功率不是太高。經過分析，我發現，實驗不成功是因為我們呼出的二氧化碳氣流量不是太大且水汽多，這樣水汽將棉花團潤濕了，使得實驗難以成功。

9.探究實驗九

用棉花團包住適量的Na2O2粉末放在一塊鐵片上，然后在一個干燥管的中間裝上適量的CaCl2 固體作干燥劑，干燥管的兩端放少量的棉花，將干燥管細口一端對準包有Na2O2的棉花團，用嘴向干燥管粗口端吹氣。因為用了干燥劑，就可以減少和Na2O2接觸的二氧化碳中的水汽量，棉花團劇烈燃燒起來，實驗成功率大大提高。

筆者結合自己的教學實踐，對物質的反應、產物的驗證和實驗中出現的再生問題設計逐個實驗，讓學生在更廣闊的天地獲得更多的知識。