楊松林　王后雄

一、原實(shí)驗(yàn)存在的不足

鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是人教版高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書必修化學(xué)1中第三章“金屬的化學(xué)性質(zhì)”中的實(shí)驗(yàn)。

教科書上的裝置和方法，存在著明顯不足：

（1）反應(yīng)不具有可控性。鈉與水的反應(yīng)非常劇烈，在短時(shí)間內(nèi)結(jié)束，無(wú)法控制反應(yīng)的速度，不利于學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（2）反應(yīng)不具有安全性。實(shí)驗(yàn)沒(méi)有專用的反應(yīng)容器，而是在敞口的燒杯或培養(yǎng)皿中進(jìn)行，極易造成鈉濺出而發(fā)生危險(xiǎn)。

（3）反應(yīng)不具有精確性。實(shí)驗(yàn)中對(duì)于生成物氫氣的判斷，只是通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（游、嘶等）經(jīng)驗(yàn)式地推測(cè)，不能確切驗(yàn)證氫氣的存在。

二、創(chuàng)新設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)用品

儀器：圓底燒瓶（250 mL）、分液漏斗（100 mL以上）、帶導(dǎo)氣管的雙孔塞、導(dǎo)氣管、橡膠管、尖嘴管、止水夾、鐵架臺(tái)（帶夾子、鐵圈）、酒精燈、小燒杯

藥品：鈉、蒸餾水、煤油、酚酞溶液

2.實(shí)驗(yàn)裝置圖1

實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

3.實(shí)驗(yàn)步驟

（1）檢驗(yàn)裝置的氣密性。關(guān)閉分液漏斗活塞，打開(kāi)導(dǎo)氣管上的止水夾，并將導(dǎo)氣管放入盛有水的燒杯中，然后用酒精燈加熱燒瓶，如果導(dǎo)氣管有氣泡產(chǎn)生，移去酒精燈，導(dǎo)氣管有回流液柱，則裝置氣密性良好。

（2）向燒瓶中加入煤油（約為燒瓶頸部體積），放入金屬鈉（約綠豆粒大小），然后塞上橡膠塞。

（3）打開(kāi)分液漏斗旋塞和止水夾，通過(guò)分液漏斗向燒瓶中迅速加入滴有2～3滴酚酞溶液的蒸餾水，使液面到達(dá)燒瓶橡膠塞處，充分排出燒瓶?jī)?nèi)空氣，關(guān)閉止水夾。

（4）觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。鈉塊與水反應(yīng)熔成銀色的小球，并伴有氣泡冒出，在氣泡的推動(dòng)下，鈉在煤油和水的界面處上下浮動(dòng)，同時(shí)可觀察到水溶液變成紅色。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，生成的氣體逐漸增多，液體回流至分液漏斗，燒瓶?jī)?nèi)液面下降，當(dāng)降至燒瓶頸部以下時(shí)，煤油層液面變薄，鈉與水接觸時(shí)間延長(zhǎng)，發(fā)生劇烈的反應(yīng)。

（5）關(guān)閉分液漏斗的旋塞，打開(kāi)止水夾，收集一小試管氣體驗(yàn)純（由于反應(yīng)前燒瓶?jī)?nèi)空氣被排空，驗(yàn)純也可省去），然后點(diǎn)燃尖嘴管處的氣體，火焰呈淡藍(lán)色，在火焰上方罩上一個(gè)干燥的小燒杯，可發(fā)現(xiàn)燒杯上有液滴生成，說(shuō)明生成的氣體為氫氣。

4.注意事項(xiàng)

（1）加入煤油的量不宜過(guò)多（待加入蒸餾水后，煤油的量恰好充滿燒瓶頸部），以免影響對(duì)鈉與水劇烈反應(yīng)現(xiàn)象的觀察。

（2）加蒸餾水之前，分液漏斗要伸入到煤油液面以下，反應(yīng)過(guò)程中要保證分液漏斗始終在液面以下。

（3）加蒸餾水之前要打開(kāi)止水夾，打開(kāi)分液漏斗的旋塞；加蒸餾水后迅速關(guān)閉止水夾；點(diǎn)燃?xì)錃庵耙P(guān)閉分液漏斗的旋塞，打開(kāi)止水夾。

（4）一定要盡可能地將空氣排盡。

5.實(shí)驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)

（1）優(yōu)點(diǎn)

①現(xiàn)象明顯，利于觀察。有效控制了反應(yīng)速度，使學(xué)生可以清楚、細(xì)致地觀察到鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；另外，隨著反應(yīng)進(jìn)行，鈉與水的接觸時(shí)間延長(zhǎng)，學(xué)生可觀察到鈉與水劇烈反應(yīng)的現(xiàn)象。

②容器封閉，安全可靠。采用玻璃燒瓶，既避免了迸濺的發(fā)生，又降低了使用塑料反應(yīng)容器易被燒壞的危險(xiǎn)。雖然依然使用玻璃儀器，但反應(yīng)在隔絕空氣的條件下進(jìn)行，避免了爆炸的發(fā)生。