項(xiàng)目背景
人教版高中《化學(xué)》第一冊(cè)第二章第一節(jié)“鈉的性質(zhì)”:
通過(guò)[實(shí)驗(yàn)2-1]用小刀切鈉,檢驗(yàn)鈉是軟的,但看不到銀白色金屬光澤,因被氧氣氧化馬上變成灰暗色。
通過(guò)[實(shí)驗(yàn)2-3]鈉與水反應(yīng),如圖2檢驗(yàn)鈉的密度,如圖3檢驗(yàn)生成氫氧化鈉,但不能收集氫氣。
通過(guò)[實(shí)驗(yàn)2-4]鈉與水反應(yīng),如圖4用排水法收集氣體,如圖5取出試管轉(zhuǎn)移到酒精燈上方,如圖6用酒精燈引爆檢驗(yàn)氫氣。
[實(shí)驗(yàn)2-3]、[實(shí)驗(yàn)2-4]偶爾有燒杯炸裂的現(xiàn)象,操作復(fù)雜,費(fèi)力費(fèi)時(shí),檢驗(yàn)氫氣的現(xiàn)象不明顯,而且不能直觀體現(xiàn)出鈉與水反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
研究思路
為了解決上述問(wèn)題,用玻璃管插鈉不但能證明鈉是軟的,而且能在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)看到銀白色金屬光澤;用排空氣法收集氫氣,電子引爆檢驗(yàn)氫氣,可省去[實(shí)驗(yàn)2-4]的操作,大大地節(jié)約了實(shí)驗(yàn)時(shí)間;玻璃管代替燒杯盛水,減少水的用量,使溶液溫度明顯提高,用溫度傳感器測(cè)定溫度并以數(shù)字顯示出來(lái),能直觀地看到鈉與水反應(yīng)是放熱反應(yīng)。經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)和反復(fù)實(shí)驗(yàn),我們終于成功研制出“鈉與水反應(yīng)全息演示儀”。
材料與制作方法
該裝置需要如下材料:塑料板6塊,透明護(hù)罩1個(gè),數(shù)字溫度表1個(gè),電子點(diǎn)火器1個(gè),開(kāi)關(guān)1個(gè),輕觸開(kāi)關(guān)1個(gè),膠塞2個(gè),大玻璃管1支,玻璃套管1套,插頭1個(gè),塑料杯1個(gè),噴漆1瓶,導(dǎo)線、螺釘和粘膠若干。
制作方法:用粘膠把塑料板粘成底盒,噴上油漆,把點(diǎn)火器、數(shù)字溫度表安裝在底盒中,接好插頭、開(kāi)關(guān),把套有溫度傳感器的膠塞塞在大玻璃管下端,大玻璃管上方塞一個(gè)帶小玻璃套管的膠塞,把大玻璃管安裝在底盒上面的中間位置,裝上透明護(hù)罩,接好點(diǎn)火電極和輕觸開(kāi)關(guān),蓋上塑料杯,見(jiàn)圖7。
使用方法
摘下膠塞上的玻璃套管,向全息演示儀玻璃管中注入水至浸沒(méi)溫度傳感器約5毫米處,打開(kāi)溫度開(kāi)關(guān),取出鈉塊,吸干煤油,用玻璃管插入鈉塊,說(shuō)明鈉是軟的,看到玻璃管內(nèi)的鈉呈銀白色金屬光澤,把取鈉的玻璃管插入膠塞孔內(nèi),將鈉壓進(jìn)水中,蓋上塑料杯,即可看到鈉球在水面上游動(dòng),待鈉球完全消失,按下輕觸開(kāi)關(guān),就可聽(tīng)到爆炸聲和看到塑料杯飛向空中,證明鈉與水反應(yīng)生成氫氣;拔下膠塞,滴入酚酞試劑,溶液變紅色,證明鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉;最后看到溫度升高,證明鈉與水反應(yīng)是放熱反應(yīng),見(jiàn)圖8、圖9、圖10、圖11。
使用效果
課本與演示儀的操作及效果的對(duì)比
通過(guò)對(duì)比,本儀器可以使實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、輕松省時(shí)、現(xiàn)象明顯、直觀有趣、安全可