河北省承德市第七中學(xué)(067200) 閆 帥 ●

對一道經(jīng)典化學(xué)題的質(zhì)疑

河北省承德市第七中學(xué)(067200) 閆 帥 ●

一、質(zhì)疑原因

在做鎂帶與稀鹽酸(1∶4)反應(yīng)的實驗時，鎂帶漂浮在稀鹽酸上，學(xué)生自然而然的說出“鎂帶的密度小于稀鹽酸”這個結(jié)論，學(xué)生為什么會得出這樣的一個結(jié)論呢?

原來學(xué)生做過這樣的一道題:

把金屬鈉用小刀輕輕切下一小塊放入盛水的燒杯中，觀察到該金屬能與水劇烈反應(yīng)，并放出熱，本身熔化成銀白色的小圓球，浮在水面上，根據(jù)以上敘述，推斷金屬鈉的物理性質(zhì)有:①硬度很小;②熔點很低;③密度小于水;④顏色銀白色．

經(jīng)過分析和探究:我的質(zhì)疑是鎂帶浮在水面上，就能得出鎂的密度小于水嗎?，同理鈉浮在水面上，就能得出鈉的密度小于水嗎?

二、探究鎂漂浮在稀鹽酸上的原因

實驗步驟 實驗現(xiàn)象__________ 1．取一個試管，放入一小塊鎂帶，加入2ml水 鎂帶沉于水底．2．向該試管中逐滴加入稀鹽酸 有氣體產(chǎn)生，鎂帶很快漂浮在液面上．

鎂帶為什么會上浮?是因為浮力大于重力嗎?

查閱資料:①金屬鎂的密度是1．74g/cm3．②鹽酸的密度與濃度有關(guān)．實驗室用的濃鹽酸濃度是36%—38%，密度大約是1．18g/cm3．我用的稀鹽酸(1∶4)，其濃度大約是10%，密度約為1．05g/cm3．鎂與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是

鎂的密度大于稀鹽酸的密度，應(yīng)該下沉，但是金屬鎂漂浮在稀鹽酸上．這又是為什么呢?，我們發(fā)現(xiàn)鎂條與稀鹽酸反應(yīng)迅速產(chǎn)生大量氫氣，鎂帶下方生成氫氣對它向上有一個推力．正是因為除了浮力，還有這個推力使鎂漂浮在稀鹽酸上．

那么，鈉漂浮在稀鹽酸上的原因是不是也是因為多了一個產(chǎn)生氫氣對鈉的推力呢?

三、探究鈉漂浮在稀鹽酸上的原因

查閱資料:①金屬鈉的密度是0．97g/cm3，②水的密度是1．0g/cm3，鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是

顯然鈉的密度小于水，應(yīng)該漂浮，鈉漂浮是否受到這個推力呢?答案是肯定的，因為鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣．我們通過以下分析，來感悟這個推力的大?。?/p>

假設(shè):“水不與金屬鈉反應(yīng)”;設(shè)鈉的體積為a，根據(jù)“重力G=浮力F”，可以算浸沒在出水中鈉的體積0．97a．可知:鈉雖然飄在水上，但是鈉體積的97%應(yīng)浸沒在水里．但是，在實驗中可以觀察到，鈉在水面上向各個方向迅速游動，鈉浸沒在水中的體積是極少的部分，可見產(chǎn)生氫氣對金屬向上的推力是存在的，而且很大．

總結(jié)鈉漂浮在稀鹽酸上的原因．鈉除了受到浮力和重力外，還有生成氫氣向上的推力，而且反應(yīng)的越劇烈，這個推力就越大．在沒有考慮這個推力的情況下，得出結(jié)論:鈉的密度小于水是不對．應(yīng)當(dāng)澄清．

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