金屬鈉的性質實驗教學改進實驗

楊小紅

福建省平和正興學校 福建省 漳州市 363700

引言：

如何學好金屬鈉的性質，具有非常重要的現實意義，在本章節中用到多種方法，如觀察法、實驗法、比較法、歸納法等，其中觀察法和實驗法是最直接的學習經驗的途徑，也最容易激發學生的興趣，培養學生觀察思考能力，所以實驗是教學的重要部分。鈉是一種化學性質非常活潑的金屬，他在發生一系列化學反應時非常的劇烈和活波，在對他的實驗探究中，我對于一些不足之處做一些研究，如反應過于劇烈，反應觀察時間較短，很難讓全體同學都觀察到。氣體放出現象不明顯等，通過大量的實驗驗證，從儀器和藥品兩個方面對金屬鈉與水反應實驗進行了一些改進。

一、金屬鈉的觀察（物理性質）實驗教學改進

（一）教材的實驗方法及不足

取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油后，（在表面皿中）用刀切去一段的外皮，這時我們可以觀察到鈉的真面目，觀察鈉表面的光澤和顏色。

由于金屬鈉的性質活潑，在空氣中新被切開的橫截面很快被氧化形成灰白色的氧化膜，失去其光澤和銀白色，只有極少部分同學在課堂可以觀察到這一實驗現象。

（二）實驗改進設計

取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干上表面的煤油放在表面皿中，再取一根潔凈的長5CM 左右的玻璃管，用一端有棉球的細鐵絲深入玻璃管，來回移動，趕走玻璃管內空氣，然后迅速插入金屬鈉中，這時玻璃管中形成一段明亮的銀白色鈉棒，約1CM 左右。

將細鐵絲往有金屬鈉的一端移動，稍用力將鈉棒緩緩的移出玻璃管一部分，觀察金屬鈉在空氣中的氧化。（如需要長期存放，則再將插入鈉的一端用石蠟封口）

1.實驗用品

儀器：5CM 左右的玻璃管，10CM 左右細鐵絲，脫脂棉球

藥品：鈉，固體石蠟

2.實驗裝置

（三）實驗改進設計優點

1.實驗操作簡單方便，符合經濟環保的原則。

2.本實驗能夠保持銀白色光澤2min 左右，能清晰明確的觀察金屬鈉的真面目，具有極佳的觀察效果。

3.用玻璃管可以插進金屬鈉內，表面金屬鈉的質軟，同時用細鐵絲用力可以將金屬鈉推出玻璃管內，又一定程度表現金屬鈉的質軟程度。

4.本實驗既能演示鈉的物理性質，又能演示鈉的化學性質

5.這樣取用的金屬鈉，切去兩端的表層，可以用作后續的燃燒實驗，而沒有煤油的污染，不會產生濃煙，便于觀察金屬鈉的顏色。

二、金屬鈉與水反應實驗教學改進

（一）教材的實驗方法及不足

人教版必修一第三章《金屬鈉的性質與應用》中實驗3-3，在燒杯中加一些水，滴入幾滴酚酞試液，然后把一小塊金屬鈉放入水中，觀察實驗現象。能觀察到的主要實驗現象是：金屬鈉浮在水面上，融成銀白色小球，在水面四處游動，發出滋滋的響聲，溶液迅速變成紅色。

利用教材設置的實驗裝置很難驗證該反應是否有氣體產生，更無法檢驗具體生產何種氣體。

（二）實驗改進

（1）取50ml 燒瓶，加入1/2 水，用鑷子夾取未切去表面煤油層金屬鈉投入水中，迅速塞上帶導管的試管塞，觀察鈉與水的反應情況、溶液顏色變化，反應一段時間后，通過支管將產生的氣體通入肥皂水中，用點燃的木條靠近所產生的氣體泡沫，通過產生的氣體泡沫進行氣體驗證。

（2）取50ml 燒瓶，加入1/2 水，用鑷子夾取未切去表面煤油層金屬鈉投入水中，迅速塞上帶導管的試管塞，觀察鈉與水的反應情況、溶液顏色變化，反應一段時間后，用點燃的木條靠近玻璃導管，點燃反應產生的氣體。

1.實驗用品

儀器：鐵架臺，燒瓶，導管，燒杯，單孔塞

藥品：鈉，肥皂水，火柴，木條，酚酞

2.實驗裝置

3.實驗步驟及現象

將試管固定在鐵架臺上（較高位置），鏈接好帶試管的導管，并將導管的另一端通入到盛有肥皂水的燒杯中。

在燒瓶中加1/2 的水，滴入2 滴酚酞試液，取一小塊金屬鈉（可以不用除去表面的煤油層），用鑷子夾住金屬鈉投入水中。迅速用帶導管的試管塞塞緊，觀察鈉與水的反應情況、溶液顏色變化和肥皂水中是否有泡沫冒出。

用燃著的木條靠近肥皂水產生的肥皂泡，觀察實驗現象。

現象：金屬鈉浮在水面，迅速與水發生劇烈反應，瞬間融成一個白色小球，在水面游動，發出滋滋的響聲，伴隨著反應進行燒瓶中產生大量的白霧，水變成紅色，肥皂水冒出大量肥皂泡，用燃著的木條點燃導管產生的氣體，可觀察到氫氣燃燒產生淡黃色的火焰，燃燒反應大約可以持續30S。若燒瓶中發出較尖銳的爆鳴聲。證明有不純的氫氣生成。

（三）實驗改進設計優缺點

優點：1.再原實驗基礎上通過明顯的現象證明反應產生了氣體。

2.通過點燃產生的爆鳴聲證明金屬鈉與水反應產生的氣體為氫氣。

3.實驗簡單，易操作，現象明顯。

4.大量的白霧證明反應產生了大量的熱量。

缺點：1.隨著反應進行產生大量熱量，水被氣化產生大量白霧，后期影響金屬鈉在水面浮游在水面這一實驗現象的觀察。

2.金屬鈉與水反應的速度非常快，點火要迅速。

3.隨著反應進行產生大量熱量，水被氣化產生大量白霧，后期影響金屬鈉在水面浮游在水面這一實驗現象的觀察。（燒瓶裝置不便于散熱）

4.由于裝置散熱效果不好，點燃導管另一端容易發生空氣對流。

5.鈉的取用量難于嚴格控制，過少無法點燃，過多容易發生金屬鈉爆炸。

6.如使用切去表面煤油層的金屬鈉來做此實驗，反應速率過快，點燃木條也需要一定時間，使反應的成功點燃率很低。

三、小結

化學實驗教學存在著“重講授，輕實驗”“照方抓藥”“驗證前人”的狀況，實驗操作基本停留在“不敢越雷池半步”的規范上。禁錮了學生的思維，不利于學生開拓創新精神的培養。這就需要我們教師去改進實驗和創新實驗，增強探究實驗的樂趣，使學生更熱衷于實驗探究。新課程標準注重學習的結果，重視學習過程和知識技能的掌握。傳統化學實驗教學的現狀僅僅為了達到學科教學目標而進行實驗，不利于學生思維的培養，不利于學生發現和解決化學中的問題，更不利于創新思維方式的形成，不利于學生智力發展。教師應注重探究性實驗，實施實驗教學的改革。在實驗中能夠發現問題，有改進實驗的初步想法，對于提高學生學習化學的興趣有很大的促進作用，實驗的進行還讓學生對知識形成感性的認識記憶深刻不易遺忘。通過改進實驗，極大的調動了學生的積極性，滿足了學生的好奇心，能夠開發學生的思維，培養學生的實驗創新意識，也可將演示實驗改成學生實驗。充分利用實驗室現有資源，搞好化學實驗，新課程理念的最大特點就是要轉變教師的角色，改變學生的學習方式，讓學生在生動活潑的學習中得到發展與鍛煉。