钠与水反应的实验改进与创新

钠与水反应的实验改进与创新（精选4篇）

钠与水反应的实验改进与创新 篇1

钠与水反应的实验改进与创新

一、反应原理：

Na + 2 H2O == 2 NaOH + H2 ↑

二、实验装置如右图（高一化学教材P171）：

三、实验步骤：

1、先切一小块钠（绿豆大），用刺了小孔的铝箔包好；

2、用镊子夹住，放在图中的试管口下(试管已装满水)；

3、等试管集满气体时，用大拇指堵住试管口并从溶液中取出，向下移近酒精灯点燃；

4、最后向烧杯中滴加无色的酚酞试液。

四、实验现象：

1、反应过程中，有气泡逸出；

2、试管中的气体点燃时能听到尖锐的爆鸣声；

3、滴加酚酞溶液时，溶液呈红色。

五、结论

金属Na与H2O反应，生成了H2和NaOH。

六、分析

本实验的成功率还可以，优点就在于当检验生成的气体（H2）时，能听到尖锐的爆鸣声，学生容易观察（听）到，现象较明显；但在实验过程中还存在着一些弊端：

首先，该实验的最大缺点就在于它的操作，该实验的操作较复杂，学生很难独立完成；其次，由于钠与水反应生成的氢氧化钠是强碱，有很强的腐蚀性，而在试管集满气体后，我们必须

把手伸进NaOH溶液中，用拇指堵住试管口，把试管从溶液中移出，此时NaOH对我们的皮肤会产生一定的腐蚀，虽然当时感觉不到，但终究还是影响我们的身体健康。再者，当在酒精灯上点燃H2时，产生尖锐的爆鸣声，相当一部分学生不敢操作，且如果环境较吵闹时，容易产生干扰。所以，要很好地完成这一实验是有一定的难度的，且具有一定的危险性和不可靠性，因此很有必要对其作出改进。

<实验改进一>实验装置如下图（课本P29）

具体操作步骤如下：

1、在一个空塑料瓶中装入约3／4体积的水,用手挤压瓶子,使水面上升至近瓶口,排走瓶中的大部分空气。

2、在胶塞上固定一根大头针,用针扎起一块黄豆粒大小的金属钠,迅速塞住挤瘪的瓶口,倒置(如上图)并不断摇动塑料瓶。

3、待反应完全后,反应产生的气体,使挤瘪的瓶子复原,取下塞子,迅速用拇指堵住瓶口,并将瓶口移近火焰,检验钠与水反应所生成的气体。

4、最后向瓶中的溶液滴加酚酞溶液。

在这个实验中作出的改进的地方有：①用废旧的塑料瓶充当反应的容器,②用带有大头针的胶塞来固定金属钠;同原来的实验装置及操作相比较要简单得多,而且还能轻易地收集到反应后生成的气体，现象明显，成功率高。

但是，用废旧塑料瓶代替实验室的玻璃反应容器,同样存在一定的弊端,因为用废旧塑料瓶充当反应容器,只考虑到了收集气体的方便性，却忽略了实验操作过程,挤瘪一个塑料瓶对于男生来说是轻而易举的,但对于一些女生来说，要挤瘪一个塑料瓶就就比较困难了;其次，在反应的过程中还隐藏着另一个问题（这也是由第一个弊端引起的），假设在挤瘪塑料瓶时挤压的程度不够，塑料瓶中还存在着大量的空气，由于该反应是放热反应，生成的H2在瓶中就会与空气混合发生剧烈爆炸（另外:当挤压的程度不够，而取用金属钠的量又太多时，在反应过程中同样会产生爆炸；这两弊端在学生实验中已得到证实）；最后，当点燃塑料瓶内的气体时，必须把塑料瓶倾斜，这样有可能使瓶内的液体流出，而把酒精灯浇灭。

显然，本改进实验还存在相当多的不足之处，它仍有待改进。

既然是用检验H2纯度的方法来验证生成的气体,那么如果能让H2在空气中安静地燃烧，则一切问题不就都解决了？

<实验改进二>实验装置如右图所示:

本实验的操作步骤，与上一实验基本一样，只是要先往水里滴入无色酚酞，再与金属钠反应；在最后检验生成的气体时的操作如下：

1、待反应完后，用手挤压右边橡皮管（内有一颗小玻璃珠，结构与碱式滴定管的滴管口构造相同）。

2、在导管口把气体点燃。

通过现象可发现，U形管右边（用作反应的的一端）的液面会下降，而左端（不用作反应的一端）的液体将从漏斗口流进漏斗，这是因为钠与水反应生成的气体难溶于水，则右边的气压增大，液面也随之下降，而根据联通器原理知道：不用作反应的左边的液面将升高（装在U形管上的胶塞与漏斗就起了防止U形管内的液体溢出装置的作用），显而易见：这证明反应中有气体生成；而U形管内的液体呈现红色，说明生成了NaOH（在反应前滴加了酚酞试液）。

该改进实验现象明显，操作也较简单，也避免了因H2不纯点燃而产生爆炸的现象，成功率相当高；但由于U形管是一种比较易碎的玻璃仪器，所以本实验仍存在着它的不足之处，怎么办？ <实验改进三>实验装置如下图所示:

用玻璃管和导管代替U形管，本实验的操作步骤及反应现象与上一实验基本相同，不过该实验更有趣，因为用玻璃管与细长导管代替U形管，管中的液体在反应过程中能从右边细长的导管与漏斗连接处喷出来，这样就可以形成一个美丽的喷泉（红色），增加实验的趣味性。

用玻璃管代替U形管就解决了U形管易碎的缺点，而且增加了实验的趣味性，同时上一实验所具备的优点，在这一实验中都能得到体现，所以用它作为演示实验或学生实验是比较合适的。

纵观以上四个实验可知：前两个实验都有一个共同点——在检验生成的气体时都是从听觉上感觉的，容易受外界噪声的影响，且操作难于控制；而后两个实验操作较简单，现象明显，在检验生成的气体时，都是从视觉上观察到的，大大减少了外界对实验现象的影响，实验成功率相当高，且第四个实验的趣味性更强；因此，用第四个实验作为金属Na与H2O反应的实验装置是值得提倡的，当然如果条件不充分时，我们采取第三个实验也是未尝不可的。

钠与水反应的实验改进与创新 篇2

一、原实验存在的缺点

实验选自人教版第三章第一节, 在常规的“钠与水的反应”演示实验中, 通常都是将一小块钠直接投入到滴有酚酞的水中, 钠与水反应剧烈, 现象也非常明显, 但实验设计中缺少对产生的气体进行检验这一环节, 且关于钠熔成小球的原因是因为反应放热引起的, 缺少实验数据证明。对于以上的不足, 我做了以下改进。

二、实验改进

1. 实验原理

钠与水的反应:

2. 实验用品

(1) 仪器:多能手持分析仪、普通温度传感器、具支U型管一支、针头、橡胶塞2个、火柴、铁架台。

(2) 试剂:蒸馏水、酚酞溶液、金属钠、肥皂水。

3. 实验装置图

4. 实验步骤

(1) 如图1所示, 连接好装置, 在U型管里加入适量的蒸馏水, 并滴加2滴酚酞试液, 在胶塞上固定一根大头针, 用针扎起一块黄豆粒大小的金属钠, 塞住U型管右端口。

(2) 连接多能手持分析仪:打开数据分析系统, 安装普通温度传感器, 设置采样模式, x轴显示时间t (s) , y轴显示温度T (℃) , 采样频率为10/s, 采样数为301, 显示方式为“曲线”。然后, 将传感器探头插入U型管左端口, 点击“进行实验”进入页面, 进行校准。

(3) 检查装置的气密性后, 开始实验。向上拉针头, 金属钠掉入滴有酚酞试液的蒸馏水中, 观察实验现象并记录。当观察到U型管端口气泡均匀冒出时, 用燃烧的火柴点燃气泡。进行上述操作的同时, 点击多能分析仪的“开始”键, 采集数据, 直到实验结束。

5. 实验现象

钠浮在水面上, 四处游动, 熔成小球, 发出“嘶嘶”响声, 酚酞试液变红;用燃烧的火柴点燃气泡, 可以听到“噗”的一声, 证明有氢气生成;溶液温度上升, 证明是放热反应。实验结果如图2所示。

三、实验改进后的优点

1. 改进后, 实验装置简易, 操作方便, 容易在课堂上进行, 效果也非常明显。改进以后, 原实验的所有优点和原实验能得到的信息在该实验中均能得到。

2. 实验将两个单独的实验 ( 钠与水的反应实验, 证明产物是氢气的实验) 合二为一, 能很好地验证钠与水反应的产物, 精简了实验步骤, 且操作简便。

3. 可根据钠块的形态变化以及多能手持分析仪的数据分析, 清楚得出反应放热的结论。

4. 采用手持技术, 将数字化实验与微型化实验相结合, 在教学中培养了学生收集、处理信息的能力, 获取新知识的能力及分析和解决问题的能力。

四、注意事项

钠与水反应的实验改进与创新 篇3

摘 要： 通过对钠与水实验的观察，改进后的实验增强了趣味性，降低了危险性，具有可操作性强等优点。若受条件限制不能由学生做，教师可按本文介绍的方法进行演示实验，使现象鲜明生动，推动新课程改革进一步深入开展。

关键词： 钠与水的反应 改进 创新

平时做实验的时候经常存在一些问题。如实验成功率低，实验现象不明显，或实验有一定的危险性，有的实验缺乏趣味性。我通过对钠与水实验的观察，改进后的实验增强了趣味性，降低了危险性，具有可操作性强等优点。若受条件限制不能由学生做，则教师可按以下方法进行演示实验，使现象鲜明生动。

一、钠与水反应实验改进之一

【实验原理】钠是活泼的金属与水剧烈反应

【实验仪器】￠6×50mm玻璃尖嘴管、￠120mm长颈漏斗、广口瓶、双孔橡皮塞、大头针、止水夹、小刀、镊子、滤纸、玻璃片。

【实验药品】金属钠、酚酞溶液、水。

【实验步骤】

1.如图所示，分别将￠6×50mm玻璃尖嘴和￠120mm长颈漏斗插入橡皮塞中，用橡皮管将玻璃管和尖嘴管连接起来，夹上止水夹。取一根大头针插入橡皮塞中心。

图 钠与水的反应

2.向瓶中滴入几滴酚酞溶液。取一粒稍大于黄豆粒的金属钠擦净表面的煤油，将其插在大头针上，最后将橡皮塞紧塞在广口瓶上。打开止水夹，从漏斗口加水至广口瓶中水满，迅速关闭止水夹。

【实验现象】

钠和水剧烈反应，并融化落入水中，形成一个银白色小球，浮在水面上迅速游动，瓶中产生大量气体，这时溶液由无色变为红色，并被压向漏斗，随着气体的增加，小球逐渐减小，最后完全消失，漏斗中溶液停止上升。此时打开止水夹点燃气体，氢气立即燃烧，火焰高达5cm～6cm，实验现象格外生动壮观。

【实验成功的关键】

1.实验装置气密性要好，灌满水时应将瓶中的空气全部排出。

2.大头针插入钠粒的部分以能将其挂住为好，不可插入过多，否则钠粒不易落入水中。

二、钠与水反应实验改进之二

【实验原理】钠是活泼的金属与水剧烈反应

【实验仪器】U形管、短颈球形漏斗、玻璃尖嘴、铁架台、金属钠、乳胶管、玻璃珠、大头针、止水夹、小刀、镊子、滤纸、玻璃片。

【实验药品】金属钠、酚酞溶液、水。

【实验步骤】

1.取大U形管、长颈球形漏斗、带尖嘴玻璃管的橡皮塞。玻璃管中段要用胶管连接，胶管内放有玻璃珠，取一根大头针插入带玻璃管的橡胶塞上。切取黄豆大小的一块金属钠，用滤纸吸净其表面的煤油，固定在大头针上。按图所示实验装置装配好。

2.用手捏住乳胶管上的玻璃球，使U形管内外相通，将滴有酚酞溶液的水从球形漏斗中滴入U形管，使液面与金属钠相接触，排除玻璃管中的空气后松开玻璃球。

3.反应完毕后，轻轻挤压胶管内玻璃球，并在尖嘴玻璃管上点燃。

4.在火焰的上方罩一个小烧杯。

图 用U形管作钠与水反应的实验装置

【实验现象】

钠和水剧烈反应，并融化落入水中，形成一个银白色小球，浮在水面上迅速游动，瓶中产生大量气体，这时溶液由无色变为红色，并被压向U形管，使U形管内形成红色的液面差，多余的水上升到漏斗中，随着气体的增加，小球逐渐减小，最后完全消失，漏斗中溶液停止上升。此时捏住乳胶管的玻璃球，点燃气体，氢气立即燃烧，火焰高达5cm～6cm，实验现象格外生动壮观。

【注意事项】

1.实验装置气密性要好，灌满水时应将瓶中的空气全部排出。

2.大头针插入钠粒的部分以能将其挂住为好，不可插入过多，否则钠粒不易落入水中。

三、钠与水反应实验改进之三

【实验原理】钠是活泼的金属与水剧烈反应

钠的密度比水小（20℃，0.97g/cm），熔点低（97.5℃）。钠跟水反应十分剧烈，放出的热使金属钠熔化，熔化的金属钠有很大的表面张力。所以钠跟水反应立即熔化成小球浮在水面上。钠球表面与水接触产生的氢气，气泡外逸时驱动着钠球四处游动。氢气的产生使瓶内压力增大，水被压到上方圆底烧瓶内形成喷泉。水溶液变为红色，证明有氢氧化钠生成。

图 钠与水反应的喷泉实验装置

【实验仪器】A为广口瓶（60mL或125mL），配以带尖嘴玻璃管的胶塞作反应器；C为圆底烧瓶（100mL），配以双孔塞作喷泉盛水容器；B为排气管。小刀、镊子、滤纸、玻璃片。

【实验药品】金属钠、酚酞溶液、水。

【实验步骤】

在广口瓶内加适量蒸馏水和2滴酚酞试液，如图装置好仪器。打开广口瓶上的胶塞，投入一块比豆粒略大的金属钠，立即盖上胶塞，接着形成美丽的红色喷泉。同时，可看到钠跟水剧烈反应，钠熔化成小球，在水面上四处游动。喷泉持续半分钟。

【注意事项】

1.图中圆底烧瓶内插入一根细玻璃管，用于形成喷泉时及时排出瓶内空气，否则不能形成喷泉。

2.做喷泉实验之前，若将酚酞试液加到圆底烧瓶内，钠跟水反应时广口瓶内水不变红，而水喷到圆底烧瓶内立即变红，使喷泉实验更富有“魔力”。

四、实验改进的优点

1.钠在密闭容器中反应，实验操作安全，现象明显，操作简单，趣味性强，节省课堂时间。

2.作为课堂演示实验效果很好。

3.符合新课程改革的理念和要求。

参考文献：

[1]化学课程标准（实验稿）.北京师范大学出版社，2003.

[2]普通高中课程标准实验教科书化学1（必修）.人民教育出版社，2004.

钠与水反应的实验改进与创新 篇4

手持技术是一种应用最先进的实用技术和教育理念，集数据采集与分析于一体的实验系统，具有便捷、直观、实时、准确等特点，是实验改革和发展的有效手段。在中学化学教育中引入手持技术，可以弥补传统实验工具的缺陷，使实验的方法更加先进，实验的数据更加准确，实验的步骤更加清晰。本实验正是利用手持技术的这些特点，对钠与水的反应进行改进，实现数字化实验教学。

一、原实验存在的缺点

实验选自人教版第三章第一节，在常规的“钠与水的反应”演示实验中，通常都是将一小块钠直接投入到滴有酚酞的水中，钠与水反应剧烈，现象也非常明显，但实验设计中缺少对产生的气体进行检验这一环节，且关于钠熔成小球的原因是因为反应放热引起的，缺少实验数据证明。对于以上的不足，我做了以下改进。

二、实验改进

1.实验原理

钠与水的反应：

2.实验用品

（1）仪器：多能手持分析仪、普通温度传感器、具支U型管一支、针头、橡胶塞2个、火柴、铁架台。

（2）试剂：蒸馏水、酚酞溶液、金属钠、肥皂水。

3.实验装置图

4.实验步骤

（1）如图1所示，连接好装置，在U型管里加入适量的蒸馏水，并滴加2滴酚酞试液，在胶塞上固定一根大头针，用针扎起一块黄豆粒大小的金属钠，塞住U型管右端口。

（2）连接多能手持分析仪：打开数据分析系统，安装普通温度传感器，设置采样模式，x轴显示时间t（s），y轴显示温度T（℃），采样频率为10/s，采样数为301，显示方式为“曲线”。然后，将传感器探头插入U型管左端口，点击“进行实验”进入页面，进行校准。

（3）检查装置的气密性后，开始实验。向上拉针头，金属钠掉入滴有酚酞试液的蒸馏水中，观察实验现象并记录。当观察到U型管端口气泡均匀冒出时，用燃烧的火柴点燃气泡。进行上述操作的同时，点击多能分析仪的“开始”键，采集数据，直到实验结束。

5.实验现象

钠浮在水面上，四处游动，熔成小球，发出“嘶嘶”响声，酚酞试液变红；用燃烧的火柴点燃气泡，可以听到“噗”的一声，证明有氢气生成；溶液温度上升，证明是放热反应。实验结果如图2所示。

图2

三、实验改进后的优点

1.改进后，实验装置简易，操作方便，容易在课堂上进行，效果也非常明显。改进以后，原实验的所有优点和原实验能得到的信息在该实验中均能得到。

2.实验将两个单独的实验（钠与水的反应实验，证明产物是氢气的实验）合二为一，能很好地验证钠与水反应的产物，精简了实验步骤，且操作简便。

3.可根据钠块的形态变化以及多能手持分析仪的数据分析，清楚得出反应放热的结论。

4.采用手持技术，将数字化实验与微型化实验相结合，在教学中培养了学生收集、处理信息的能力，获取新知识的能力及分析和解决问题的能力。

四、注意事项

在进行钠与水的反应实验时，要注意所取钠粒的大小。如果钠粒太大，就会放出大量的热，容易发生爆炸。

（责任编辑 罗 艳）endprint

手持技术是一种应用最先进的实用技术和教育理念，集数据采集与分析于一体的实验系统，具有便捷、直观、实时、准确等特点，是实验改革和发展的有效手段。在中学化学教育中引入手持技术，可以弥补传统实验工具的缺陷，使实验的方法更加先进，实验的数据更加准确，实验的步骤更加清晰。本实验正是利用手持技术的这些特点，对钠与水的反应进行改进，实现数字化实验教学。

一、原实验存在的缺点

实验选自人教版第三章第一节，在常规的“钠与水的反应”演示实验中，通常都是将一小块钠直接投入到滴有酚酞的水中，钠与水反应剧烈，现象也非常明显，但实验设计中缺少对产生的气体进行检验这一环节，且关于钠熔成小球的原因是因为反应放热引起的，缺少实验数据证明。对于以上的不足，我做了以下改进。

二、实验改进

1.实验原理

钠与水的反应：

2.实验用品

（1）仪器：多能手持分析仪、普通温度传感器、具支U型管一支、针头、橡胶塞2个、火柴、铁架台。

（2）试剂：蒸馏水、酚酞溶液、金属钠、肥皂水。

3.实验装置图

4.实验步骤

（1）如图1所示，连接好装置，在U型管里加入适量的蒸馏水，并滴加2滴酚酞试液，在胶塞上固定一根大头针，用针扎起一块黄豆粒大小的金属钠，塞住U型管右端口。

（2）连接多能手持分析仪：打开数据分析系统，安装普通温度传感器，设置采样模式，x轴显示时间t（s），y轴显示温度T（℃），采样频率为10/s，采样数为301，显示方式为“曲线”。然后，将传感器探头插入U型管左端口，点击“进行实验”进入页面，进行校准。

（3）检查装置的气密性后，开始实验。向上拉针头，金属钠掉入滴有酚酞试液的蒸馏水中，观察实验现象并记录。当观察到U型管端口气泡均匀冒出时，用燃烧的火柴点燃气泡。进行上述操作的同时，点击多能分析仪的“开始”键，采集数据，直到实验结束。

5.实验现象

钠浮在水面上，四处游动，熔成小球，发出“嘶嘶”响声，酚酞试液变红；用燃烧的火柴点燃气泡，可以听到“噗”的一声，证明有氢气生成；溶液温度上升，证明是放热反应。实验结果如图2所示。

图2

三、实验改进后的优点

1.改进后，实验装置简易，操作方便，容易在课堂上进行，效果也非常明显。改进以后，原实验的所有优点和原实验能得到的信息在该实验中均能得到。

2.实验将两个单独的实验（钠与水的反应实验，证明产物是氢气的实验）合二为一，能很好地验证钠与水反应的产物，精简了实验步骤，且操作简便。

3.可根据钠块的形态变化以及多能手持分析仪的数据分析，清楚得出反应放热的结论。

4.采用手持技术，将数字化实验与微型化实验相结合，在教学中培养了学生收集、处理信息的能力，获取新知识的能力及分析和解决问题的能力。

四、注意事项

在进行钠与水的反应实验时，要注意所取钠粒的大小。如果钠粒太大，就会放出大量的热，容易发生爆炸。

（责任编辑 罗 艳）endprint

手持技术是一种应用最先进的实用技术和教育理念，集数据采集与分析于一体的实验系统，具有便捷、直观、实时、准确等特点，是实验改革和发展的有效手段。在中学化学教育中引入手持技术，可以弥补传统实验工具的缺陷，使实验的方法更加先进，实验的数据更加准确，实验的步骤更加清晰。本实验正是利用手持技术的这些特点，对钠与水的反应进行改进，实现数字化实验教学。

一、原实验存在的缺点

实验选自人教版第三章第一节，在常规的“钠与水的反应”演示实验中，通常都是将一小块钠直接投入到滴有酚酞的水中，钠与水反应剧烈，现象也非常明显，但实验设计中缺少对产生的气体进行检验这一环节，且关于钠熔成小球的原因是因为反应放热引起的，缺少实验数据证明。对于以上的不足，我做了以下改进。

二、实验改进

1.实验原理

钠与水的反应：

2.实验用品

（1）仪器：多能手持分析仪、普通温度传感器、具支U型管一支、针头、橡胶塞2个、火柴、铁架台。

（2）试剂：蒸馏水、酚酞溶液、金属钠、肥皂水。

3.实验装置图

4.实验步骤

（1）如图1所示，连接好装置，在U型管里加入适量的蒸馏水，并滴加2滴酚酞试液，在胶塞上固定一根大头针，用针扎起一块黄豆粒大小的金属钠，塞住U型管右端口。

（2）连接多能手持分析仪：打开数据分析系统，安装普通温度传感器，设置采样模式，x轴显示时间t（s），y轴显示温度T（℃），采样频率为10/s，采样数为301，显示方式为“曲线”。然后，将传感器探头插入U型管左端口，点击“进行实验”进入页面，进行校准。

（3）检查装置的气密性后，开始实验。向上拉针头，金属钠掉入滴有酚酞试液的蒸馏水中，观察实验现象并记录。当观察到U型管端口气泡均匀冒出时，用燃烧的火柴点燃气泡。进行上述操作的同时，点击多能分析仪的“开始”键，采集数据，直到实验结束。

5.实验现象

钠浮在水面上，四处游动，熔成小球，发出“嘶嘶”响声，酚酞试液变红；用燃烧的火柴点燃气泡，可以听到“噗”的一声，证明有氢气生成；溶液温度上升，证明是放热反应。实验结果如图2所示。

图2

三、实验改进后的优点

1.改进后，实验装置简易，操作方便，容易在课堂上进行，效果也非常明显。改进以后，原实验的所有优点和原实验能得到的信息在该实验中均能得到。

2.实验将两个单独的实验（钠与水的反应实验，证明产物是氢气的实验）合二为一，能很好地验证钠与水反应的产物，精简了实验步骤，且操作简便。

3.可根据钠块的形态变化以及多能手持分析仪的数据分析，清楚得出反应放热的结论。

4.采用手持技术，将数字化实验与微型化实验相结合，在教学中培养了学生收集、处理信息的能力，获取新知识的能力及分析和解决问题的能力。

四、注意事项

在进行钠与水的反应实验时，要注意所取钠粒的大小。如果钠粒太大，就会放出大量的热，容易发生爆炸。