1、鈉和水的反應實驗準備【實驗目的】【實驗目的】 1. 使學生認識鈉的活潑性；使學生認識鈉的活潑性；2. 培養學生的觀察力。培養學生的觀察力。【實驗原理】【實驗原理】 鈉的性質很活潑，它能夠和水發生劇烈鈉的性質很活潑，它能夠和水發生劇烈反應。化學方程式為：反應。化學方程式為： 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 鈉與水的反應鈉與水的反應【實驗步驟】【實驗步驟】 1. 向一個盛有水的燒杯里，滴入幾滴酚酞向一個盛有水的燒杯里，滴入幾滴酚酞 試液。試液。 然后把一小塊鈉投入燒杯中。觀然后把一小塊鈉投入燒杯中。觀 觀察實驗現象。觀察實驗現象。2. 用鋁箔包好一小塊鈉，并在鋁箔上刺些用鋁箔包好一

2、小塊鈉，并在鋁箔上刺些 小孔，小孔， 用鑷子夾住，放在試管口下面，用鑷子夾住，放在試管口下面， 用排水法收集氣體用排水法收集氣體(如圖如圖1所示所示)。小心。小心 取出試管，移近火焰，檢驗試管里收集取出試管，移近火焰，檢驗試管里收集 到的氣體。到的氣體。【實驗現象及解釋】【實驗現象及解釋】 1. 當將鈉塊投入到水中后，可觀察到如當將鈉塊投入到水中后，可觀察到如 下現象：下現象： 鈉塊浮在水面。這是由于鈉的密度鈉塊浮在水面。這是由于鈉的密度 比水小的緣故。比水小的緣故。 (2) 鈉立即跟水發生反應，并有氣體產鈉立即跟水發生反應，并有氣體產 生。這是由于鈉的化學性質很活潑，生。這是由于鈉的化學性質

3、很活潑， 與水能發生反應生成氫氣。與水能發生反應生成氫氣。(3) 金屬鈉熔化成小圓球。這是由于鈉的熔金屬鈉熔化成小圓球。這是由于鈉的熔 點比較低，鈉與水反應放出的熱可使鈉點比較低，鈉與水反應放出的熱可使鈉 熔化。熔化。(4) 小圓球在水面上向各個方向迅速游動。小圓球在水面上向各個方向迅速游動。 這是由于產生的氣體推動鈉塊移動。這是由于產生的氣體推動鈉塊移動。(5) 有嘶嘶的響聲，最后小圓球消失。響有嘶嘶的響聲，最后小圓球消失。響 聲是由兩方面原因造成：一是產生氣體聲是由兩方面原因造成：一是產生氣體 的氣泡破裂聲；二是放熱使鈉塊附近的的氣泡破裂聲；二是放熱使鈉塊附近的 水接近沸點而產生的水蒸氣的

4、氣泡破裂水接近沸點而產生的水蒸氣的氣泡破裂 聲。聲。(6) 反應后的水溶液使酚酞指示劑變紅。反應后的水溶液使酚酞指示劑變紅。 這是由于反應生成堿的緣故。這是由于反應生成堿的緣故。2. 當將試管口移近火焰時，會聽到氣體當將試管口移近火焰時，會聽到氣體 的爆鳴聲的爆鳴聲氫氣與氧氣混合氣發生氫氣與氧氣混合氣發生 爆炸，說明收集到的氣體為氫氣。爆炸，說明收集到的氣體為氫氣。【注意事項及成敗關鍵】【注意事項及成敗關鍵】 1. 鈉塊表面的煤油應擦凈。鈉塊表面的煤油應擦凈。2. 實驗中鈉塊不宜過大，否則易引起爆炸實驗中鈉塊不宜過大，否則易引起爆炸 。【實驗改進】【實驗改進】 改進改進 如圖如圖2所示在一個盛

5、近滿水的集氣瓶里滴入所示在一個盛近滿水的集氣瓶里滴入幾滴酚酞試液，然后把一小塊鈉擦去煤油后幾滴酚酞試液，然后把一小塊鈉擦去煤油后放入集氣瓶中，立即塞上帶導管的膠塞，并放入集氣瓶中，立即塞上帶導管的膠塞，并迅速將集氣瓶倒轉，用排水法收集氣體。迅速將集氣瓶倒轉，用排水法收集氣體。這樣改進使這樣改進使學生既看到學生既看到了鈉與水反了鈉與水反應的現象，應的現象，又可直接收又可直接收集到氫氣。集到氫氣。節省了教學節省了教學時間。時間。注意：鈉塊不宜過大，否則會產生危險。注意：鈉塊不宜過大，否則會產生危險。改進改進將一粗玻璃管插入盛水的燒杯或水槽中，將一粗玻璃管插入盛水的燒杯或水槽中，然后向玻璃管中的水里

6、滴入幾滴酚酞，再然后向玻璃管中的水里滴入幾滴酚酞，再將已擦去煤油的一小塊鈉投入玻璃管中，將已擦去煤油的一小塊鈉投入玻璃管中，迅速塞上膠塞迅速塞上膠塞(如圖如圖3所示所示)，可觀察到鈉與，可觀察到鈉與水反應的現象，待反應完全后，取下膠塞水反應的現象，待反應完全后，取下膠塞的同時，立即用火柴點燃玻璃管中的氣體，的同時，立即用火柴點燃玻璃管中的氣體，可聽到爆鳴聲。可聽到爆鳴聲。圖圖3改進改進 取一個集氣瓶，加入取一個集氣瓶，加入2/3容積的水，再滴入幾滴容積的水，再滴入幾滴酚酞，然后將已擦去煤酚酞，然后將已擦去煤油的一小塊鈉投入集氣油的一小塊鈉投入集氣瓶中，迅速蓋上一個罩瓶中，迅速蓋上一個罩有小試管

7、的漏斗有小試管的漏斗(如右圖如右圖所示所示)，用向下排空氣法，用向下排空氣法收集反應生成的氣體。完畢后，取下小試收集反應生成的氣體。完畢后，取下小試管，將其移近火焰檢驗試管中的氣體。管，將其移近火焰檢驗試管中的氣體。改進改進取一大取一大U形管，左端塞上帶有短頸球形漏斗形管，左端塞上帶有短頸球形漏斗(或三角漏斗或三角漏斗)的膠塞，然后從球形漏斗向的膠塞，然后從球形漏斗向U形形管中加水近滿。向管中加水近滿。向U形管右端的水中滴加幾形管右端的水中滴加幾滴酚酞，再將已擦去煤油的一小塊鈉投入其滴酚酞，再將已擦去煤油的一小塊鈉投入其中，迅速塞上帶有止水夾、尖嘴玻璃管的膠中，迅速塞上帶有止水夾、尖嘴玻璃管的

8、膠塞，反應裝置如塞，反應裝置如5圖所示。此時可觀察到鈉圖所示。此時可觀察到鈉與水反應的一些現象。待反應完畢后，用一與水反應的一些現象。待反應完畢后，用一小試管罩在尖嘴玻璃管上，打開止水夾收集小試管罩在尖嘴玻璃管上，打開止水夾收集生成的氣體，再用點燃方法檢驗試管中的氣生成的氣體，再用點燃方法檢驗試管中的氣體。體。改進改進向一廣口瓶中加入約向一廣口瓶中加入約4/5容積的水，并容積的水，并滴加幾滴酚酞。然后將已擦去煤油的一滴加幾滴酚酞。然后將已擦去煤油的一小塊鈉投入其中，并迅速塞上帶有球形小塊鈉投入其中，并迅速塞上帶有球形長頸漏斗和尖嘴玻璃管長頸漏斗和尖嘴玻璃管(尖嘴玻璃管上配尖嘴玻璃管上配有止水夾

9、有止水夾)的膠塞的膠塞(如圖如圖6所示所示)，此時可觀，此時可觀察到鈉與水反應的一些現象。待反應完察到鈉與水反應的一些現象。待反應完畢后，將畢后，將1支小試管罩在尖嘴玻璃管上，支小試管罩在尖嘴玻璃管上，打開止水夾，收集反應生成的氣體，然打開止水夾，收集反應生成的氣體，然后用點燃的方法檢驗生成的氣體。后用點燃的方法檢驗生成的氣體。改進改進按圖按圖7 7所示組裝儀器。實驗時打開膠塞，向玻所示組裝儀器。實驗時打開膠塞，向玻璃管中加入約璃管中加入約4/54/5容積的水，然后再滴加幾滴容積的水，然后再滴加幾滴酚酞。將已擦去煤油的一小塊鈉投入其中，酚酞。將已擦去煤油的一小塊鈉投入其中，迅速塞緊膠塞。可觀察

10、到鈉與水反應的現象，迅速塞緊膠塞。可觀察到鈉與水反應的現象，并看到玻璃管中的水被生成的氣體擠出玻璃并看到玻璃管中的水被生成的氣體擠出玻璃管外。待鈉反應完全后，打開膠塞迅速把點管外。待鈉反應完全后，打開膠塞迅速把點燃的火柴移近管口，可聽到氣體的爆鳴聲。燃的火柴移近管口，可聽到氣體的爆鳴聲。改進改進取取1支大試管，向其中加入約支大試管，向其中加入約5/6容積的容積的水，然后滴加幾滴酚酞，再將已擦去煤油水，然后滴加幾滴酚酞，再將已擦去煤油的一小塊鈉投入水中，立即將帶有導管的的一小塊鈉投入水中，立即將帶有導管的膠塞塞緊膠塞塞緊(如圖如圖8所示所示)可觀察到鈉與水反可觀察到鈉與水反應的現象，將生成的氣體

11、通入肥皂液中，應的現象，將生成的氣體通入肥皂液中，然后用火柴點燃肥皂泡，可聽到氣泡爆裂然后用火柴點燃肥皂泡，可聽到氣泡爆裂的響聲，說明生成的氣體為氫氣。的響聲，說明生成的氣體為氫氣。 鈉與水反應鈉與水反應說課稿說課稿鈉與水反應鈉與水反應說課稿說課稿 今天，說課的內容是高一新課改人教版必修（一）第三章第一節金屬化學性質的部分內容：鈉與水反應 下面從五個方面談一談關于鈉與水反應的整節課的一些想法：一、教材分析鈉與水反應不僅是本章的一個重點，也是整個高中化學的重點之一，是歷年高考的熱點。這個實驗是中學階段較有趣的實驗之一。通過此實驗可較好的激發學生的學習興趣，注重實驗的研究。學好這一點可以為解決現實

12、生活某些實際問題創造條件。 本課時的教學目標: 知識與技能：1、掌握鈉與水反應的實驗操作2、理解鈉與水反應有關實驗現象的原因3、培養學生利用實驗分析，解決問題的能力4、培養學生創新思維的能力 過程與方法：通過鈉與水反應演示實驗，使學生初步學會根據參加反應的“元素種類”和“原子結構”推導可能生成的反應產物，能“舉一反三”。情感態度與價值觀： 發展學習化學的興趣，感受化學世界的奇妙，有將化學知識應用于生產、生活實踐的意識，能夠對與化學有關的社會和生活問題做出 合理的判斷 之所以這樣確定教學目標，一方面是根據教材和教學大綱的要求，另一方面是想在學法上給學生以指導，使學生的能力得到提高 本課時的教學重

13、點和難點：鈉與水反應實驗現象的解釋二、教法方面本課時依教材特點，采用實驗演示及問題討論式教學。具體解決重、難點的方法如下：1、由于上節課已學習了鈉的有關性質，知道鈉是一種活潑的金屬。根據學生的實際情況及培養目標。我將這部分知識的學習采用探究式教學，由生動形象的故事引出新的內容，新的實驗，再通過討論由表及里地揭示反應的實質，推導出反應的產物，使學生進一步鞏固氧化還原反應的含義。2、課堂上要有計劃地留出充分時間給學生進行實驗探究：在此過程中注意培養學生運用實驗來分析問題和解決問題的能力。讓學生親身體驗到鈉與水的反應，從而進一步鞏固知識提高能力。既強化了重點又突破了難點，實現教學目標。三、學法方面（

14、1）在本節教學中我著重突出了教法對學法的引導。在教學雙邊活動過程中，引導學生用實驗為指路燈來探尋新知識，層層深入掌握新知識。目的在于使學生明確實驗在化學學習中的重要性，使他們注重自己對實驗的觀察，分析，設計及動手操作能力的培養。 （2）通過授課過程中一系列發散性的設問，使學生明確理論對實踐的指導作用。在學習過程中體會到學好理論重在要去分析問題，解決問題，才能將知識真正靈活地融入腦海之中。四、教學程序 1、談談實驗的導入： 通過講故事來吸引學生的注意。故事是這樣的：一位巫婆說她會捉鬼。她往裝有半碗水的碗里滴了幾滴她所謂的仙水，再把她所謂的吸血丹放到碗里。只見那吸血丹立刻在水面上亂竄，那巫婆美飛色

15、舞地說：看！我那吸血丹在動，說明這周圍有鬼，它正在吸鬼魂；聽！那“嘶嘶”的聲響，正是鬼臨死前的呻吟；再看！水變紅了，那是鬼被我的吸血丹吸收后，化作了血水相信鬼神的人聽了后肯定會信以為真，但稍有知識的人都知道世上并沒有鬼，但巫婆那所謂的吸血丹和仙水究竟是什么呢？這樣學生的注意力就會聚中這一節課上，想知道個為什么。 2、鈉與水反應的實驗演示 做此實驗應讓學生帶著問題去觀察。提示學生要注意鈉與溶液的變化、有沒有氣體產生、反應是否放出熱量、是否有聲響。為了使實驗更為直觀，我將水槽放在幻燈機上，直接投影到屏幕上，這樣整個實驗都看的一清二楚。觀察內容: (1)(1)鈉的位置鈉的位置 (2)(2)鈉的形狀變

16、化鈉的形狀變化 (3)(3)鈉塊的運動情況鈉塊的運動情況 (4)(4)有沒有聲音有沒有聲音 此實驗較難觀察就是聲音及熱量的判斷，針對此情況應叫前幾排的同學要特別注意這兩方面。 實驗完畢后應組織學生討論：為什么會發生此現象？并能否根據反應物質的元素組成和觀察到的現象，推理反應的可能的產物，寫出化學方程式。（可結合氧化還原反應的電子得失，推出該氣體是氫氣，可做氫氣驗證的實驗）。 從元素守恒角度考慮,共有Na,H和O三種元素, 鈉發生變化,假設轉變成我們初中已經學過的 NaOH,那么反應生成的氣體可能是O2或者H2.運用我們前段時間掌握的氧化還原反應的知識,分析我們的推測是否正確2Na + 2H2O

17、 NaOH + O2H2化合價升高化合價升高,失去電子失去電子,被氧化被氧化化合價升高化合價升高,失去電子失去電子,被氧化被氧化不符合氧化還原規律,不合理不合理合理合理化合價降低化合價降低,得到電子得到電子,被還原被還原 在此實驗過程中學生可能會提出：鈉的密度不是比水小嗎？為什么在放下的前一段時間是稍下沉的，只有等到鈉變成了銀白色的小球后才浮在水面上呢？ 首先對這細心觀察的學生應加以表揚。之所以會這樣是鈉的表面含有一層鈉的氧化物如氧化鈉，而氧化鈉的密度比水大，所以放下的前一段時間是稍下沉的，只有等到鈉變成了銀白色的小球后才浮在水面上。 思考題:過量的鈉與少量鹽酸反應，可生成哪些產物？為什么？

18、提示：鈉與氯化氫反應生成氯化鈉和氫氣，過量的鈉又與水反應生成氫氧化鈉與氫氣，所以產物有氫氧化鈉、氫氣與氯化鈉三種 3、實驗探究 鈉與硫酸銅溶液反應中能否置換出銅？ 很多學生會回答可以，因為現有的知識告訴他們：在金屬活動順序中前面的金屬可以置換出后面的金屬。那么事實是不是如此呢？可以通過實驗給學生以驗證。結果是并無紅色的銅析出，反而有藍色沉淀生成。為什么呢？然后叫學生進行討論：能否根據反應物質的元素組成和觀察到的現象，推理反應的可能的產物，寫出化學方程式。說明為什么有這些產物？ 提示：鈉首先與水反應，生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉與硫酸銅反應生成氫氧化銅和硫酸鈉，沒有銅的析出。說明鈉與硫酸銅在水中

19、不發生置換反應。反應的化學方程式： CuSO4 + 2H2O + Na = Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2 （4）情感教育：告知學生要有將化學知識應用于生產、生活實踐的意識，能夠對與化學有關的社會和生活問題做出合理的判斷；而不能像故事中的巫婆一樣去騙錢害人。五、扳書設計鈉與水反應一、鈉與水反應的現象（解釋）：現象原因浮在水面密度比水小熔成小球反應放熱，鈉的熔點低“嘶嘶”作響反應迅速，且有氣體生成各方游動氣體推力各方向大小不同所致溶液變紅生成NaOH 反應的化學方程式： 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2二、鈉與硫酸銅溶液反應 CuSO4 + 2H2O + Na = Cu

20、(OH)2 + Na2SO4 + H2 三、作業：P44第1、2題鈉與水反應實驗現象探究鈉與水反應實驗現象探究2008-10 最近，我們做了鈉與水反應的實驗。在實驗過程中，金屬鈉與水反應劇烈，反應釋放出氫氣并同時生成氫氧化鈉。反應產生的熱，使金屬鈉熔化，還使它在水面上著火燃燒。但在歸納過程中，我們產生了很多疑問。 例如：例如： 鈉粒在反應中為何呈球狀呢鈉粒在反應中為何呈球狀呢? 為什么鈉球會在水面上游動為什么鈉球會在水面上游動? 在考察燃燒現象時還發生了爭論：反應時發生的燃燒，是鈉在考察燃燒現象時還發生了爭論：反應時發生的燃燒，是鈉在著火燃燒，還是氫氣在燃燒在著火燃燒，還是氫氣在燃燒?抑或是兩

21、者同時在燃燒抑或是兩者同時在燃燒?是鈉是鈉先燃燒，還是氫先燃燒，抑或有其他什么可能性先燃燒，還是氫先燃燒，抑或有其他什么可能性?為什么在燃為什么在燃燒的同時常有叭叭作響的斷續爆炸聲燒的同時常有叭叭作響的斷續爆炸聲? 鈉與水反應的過程中總有些煙霧狀的白色物。有人問這白色鈉與水反應的過程中總有些煙霧狀的白色物。有人問這白色物究竟是煙，還是霧，或是既有煙，又有霧等等。物究竟是煙，還是霧，或是既有煙，又有霧等等。 1鈉粒在反應中為何呈球狀呢? 鈉的密度比水小，且熔點也僅為97.81。鈉在與水的反應中表現出極高的化學活性，與水反應時放出的熱足以使它熔化。由于熔化的金屬鈉具有很大的表面張力，這就是鈉球形成

22、的原因。 2為什么鈉球會在水面上游動? 我們查閱資料，當中有兩種意見，第一種意見認為，鈉與鈉與水接觸產生的氫氣泡外逸時驅動著鈉球游動。水接觸產生的氫氣泡外逸時驅動著鈉球游動。第二種認為，是因為Na與水反應生成的NaOH溶液有較大的表面張力，驅使鈉球朝表面張力較小的水(或更稀的NaOH溶液)方向移動所致。 我們比較贊成第一種解釋觀點，不太贊成第二種見解，原因有兩點：第一，濃度大的NaOH溶液的表面張力是要比水(或更稀的NaOH溶液)的表面張力要大，但不是很大。當我們投入一粒綠豆大小的金屬鈉于盛水的燒杯中，那種因為濃度差引起的表面張力差驅使鈉球運動的解釋，未免太牽強了。第二，表面張力的大小，不僅與

23、溶液的濃度有關，也跟溫度有關。 水的表面張力與溫度的數據 溫度（） -8 -5 0 15 18 25 50 60 80 100 表面張力系數 牛/米（10-3） 7776.4 75.6 73.49 73.05 71.97 67.91 66.18 62.60 58.9 可見，溫度對于液體(這里是水)表面張力的影響是不可低估的，更何況反應是在足以使金屬鈉熔化的溫度下進行的，水表面張力當然是明顯減小。由于第一、第二兩種表面張力恰好相反，設想當兩種力達到平衡時就沒有太大的“余力”來驅使球在液面游動了。3燃燒現象與爆炸過程分析 漂浮在水面上的鈉，在與水反應產生氫氣的同時，盡管沒有燃燒，那裸露在空氣中的那

24、部分鈉，無疑會有較多的Na2O和少量Na2O2生成，并立即跟水反應生成NaOH。 最初2Na+2H2O=2NaOH+H2+Q1 Na溶化后 4Na+O2=2Na2O+Q2 (燃燒前) 2Na2O+O2=2Na2O2(少量)+Q3 Na2O+H2O=2NaOH+Q4 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2+Q5 以上均系放熱反應。但是由于H2的自燃點高達585，所以首先著火的不是H2，而是Na。 2Na+O2燃燒Na2O2 在繼Na著火之后，立刻就是H2被鈉焰點著，呈現Na、H2同時在空氣中燃燒的情況。 2H2+O2(空）燃燒2H2O 與此同時，Na燃燒生成較多的Na2O2與水反應生成O2： 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 當反應生成的O2與H2在它的爆炸極限以內就形成爆炸性混合氣體，在鈉球附近產生斷續的叭叭爆炸聲。 可見，鈉與水反應的燃燒現象，不僅有鈉在燃燒，也有氫氣在燃燒，而且是鈉球先著火再引燃氫氣；鈉與水反應的