钠在空气中燃烧实验的新设计.docx

钠在空气中燃烧实验的新装置汪斌权（余姚市第八中学 浙江 余姚315430）摘要：针对钠在空气中燃烧实验现象不明显，对该反应的实验装置进行了新 设计，并总结了最佳实验条件改进后的实验现象明显、操作简便，新装置具有 一定的创新性、趣味性、推广性关键词：钠的燃烧实验；新装置；过氧化钠；淡黄色固体一、实验目的实验是学生学习化学知识的最有效途径不论是老教材还是现行的三种高中 教材，钠的燃烧实验都是必选实验苏教版和鲁教版教材采用的是传统的方法： 将用滤纸吸干表面煤油的一小块钠放在石棉网上加热，让钠熔化、燃烧（如图1） 人教版教材只是把石棉网换成了蒸发皿（如图2）图1苏教版、鲁科版教材图 图2 人寿:版教材图然而在实际实验过程中，我们经常会遇到以下情况：尽管选择了新的石棉网 并尽量地吸干了钠表面的煤油，可是实验现象始终不理想，生成的固体以黑色物 质居多，隐约有些淡黄色固体出现［1］如果像人教版一样，在蒸发皿中加热，不 仅黑色物质没有减少、淡黄色物质没有增多，由于钠燃烧反应剧烈，放出大量的 热，还会使蒸发皿炸裂，不绿色环保作为演示实验，操作虽然简便，但实验现象不明显，显然缺乏说服力，会直 接影响教学效果。

为此，我们对该实验进行了研究，对该反应的实验装置进行了 新设计改进后的实验现象明显、操作简便，改进后的新装置具有一定的创新性、 趣味性、推广性二、实验用品六角螺帽（内直径2cm左右）、铁板一块（内直径5cm左右）、镊子、滤纸、 酒精灯、火柴、小刀、胶头滴管、金属钠三、实验装置实验装置如附图3所示：在三脚架上放一块圆形的薄铁片，并在铁片中心放 上六角螺帽把钠块放在六角螺帽中并用酒精灯加热铁片用本实验装置还可进 行铝热反应实验，并取得很好的实验效果⑵附图3 实验装置示意图四、实验操作和现象1. 用小刀切取3倍黄豆粒大小的钠块，尽量吸干钠表面的煤油，特别是镊子 上煤油，放入六角螺帽中加热至钠块完全熔化此时可观察到不规则的钠块缓慢 缩成表面为白色固体的球体，约2秒后小球表面有极少量黑色物质生成2. 用镊子取走六角螺帽，此时，钠球会四处流散开来，由于铁板处于较高温 度，内部的钠冲破表面氧化膜与空气接触，冒出红色火星，剧烈燃烧，生成大量 淡黄色固体固体形状各异，有时呈珊瑚状，有时也像一朵淡黄色的小菊花（见图4、图5）图4钠在空气中燃烧 图5生成珊瑚状淡黄色固体五、钠燃烧实验的最佳实验条件实验的精髓是控制实验条件。

我们在大量实验的基础上总结出了得到大量淡 黄色固体的最佳实验条件如果做到以下五点，就可以得到大量的淡黄色固体1）实验装置必须改进，因为在石棉网上做钠的燃烧实验，体系过于敞开， 导致燃烧过快，不能很好控制实验瓷坩蜗不仅没有弥补上述缺点，还会引起受 热不均而炸裂由上述实验可知，铁板和螺母作反应容器是不错的选择螺母能 把熔融的钠球很好的固定下来，控制反应进程2） 加大金属钠的用量（实验绝对安全，不像瓷坩蜗会炸裂）这样可以增 加淡黄色固体的生成量，可使现象更加明显3） 实验前尽量吸干钠表面的煤油，虽然不能完全吸干，但可减少炭黑的 干扰4） 实验前尽量切去钠表面的氧化膜，减少氧化钠颜色对过氧化钠颜色的 干扰5） 控制实验温度铁板的温度不能太低，一般用酒精灯加热25秒左右， 铁板温度控制在300°C至400°C如果温度太低，当取走螺母时钠不会冒出火星， 不会燃烧，实验失败如果取走螺帽时，钠球冲破氧化膜冒出火星，剧烈燃烧， 此时就可以撤去酒精灯了，一定能生成淡黄色固体六、改进的意义1. 实验生活化：该实验中用日常生活中很容易获得的六角螺帽和废弃的小铁 板来替代石棉网或蒸发皿利用身边的物品来进行化学实验，具有生活气息。

2. 实验趣味化：实验生成的淡黄色固体形状各异，有时呈珊瑚状，有时也像 一朵淡黄色的小菊花改进后的实验增强了趣味性，激发了学生学习兴趣，让学 生体验到了实验探究的乐趣3. 实验创新化：改进后的实验操作简单、成功率和安全性均有保证特别是 实验现象非常明显，淡黄色固体的生成量特别多克服了教材中实验淡黄色固体 不明显的最大缺点，提高了课堂教学的效果，具有一定的创新性4. 实验绿色化：用铁板、螺帽代替石棉网、蒸发皿做反应容器，具有不破损、 不炸裂、可重复使用、材料成本低等特点，实验新装置与教材中实验相比具有绿 色环保特征，具有一定的推广价值参考文献：[1] 董军.钠在空气中燃烧实验的探究[J].化学教学，2012,（1）： 47.[2] 汪斌权，于淑儿.铝热反应实验的新装置[J].中学化学教学参考， 2014,（10）： 52.。