钠与氧气加热实验的改进

【摘要】 苏教版化学必修1专题2第二单元，在介绍钠的化学性质时，安排将一小块金属钠放在石棉网上加热的演示实验，通过观察淡黄色证明生成了过氧化钠，可按照教材中的实验操作，总是观察不到明显的淡黄色。笔者在本文中就钠与氧气加热实验的改进展开论述，并论述了探究过程和研究结果。

【关键词】 化学 教学 实验

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772（2014）03-076-01

苏教版化学必修1专题2第二单元，在介绍钠的化学性质时，安排将一小块金属钠放在石棉网上加热的演示实验，通过观察淡黄色证明生成了过氧化钠，可按照教材中的实验操作，总是观察不到明显的淡黄色，老师和学生都感到非常纠结。

1. 操作过程

教材中的操作：“将一小块金属钠放在石棉网上加热，观察现象。”按此操作，观察到如下一系列现象：

钠很快熔化成球状，外表呈灰色，灰色小球破裂，露出银白色，剧烈燃烧，有黄色火焰，石棉网上留下一块黑色液斑，液斑周围有很不明显的淡黄色物质生成。

此时，老师总是很牵强地告诉学生，生成了过氧化钠，可是学生并没有观察到淡黄色，很难接受这一结论。

钠明明是燃烧了，可为什么观察不到淡黄色的过氧化钠呢？经查，钠的熔点是97.8℃，氧化钠的熔点是612℃，过氧化钠的熔点460℃，石棉网是由铁丝和石棉构成，根据这些信息，可以猜测，钠熔化后，燃烧，放热，使温度迅速升高，形成钠、氧化钠、过氧化钠的熔融体，迅速浸入石棉粉中，与石棉、铁丝一起形成黑色液斑。

2.探究过程

按照我们的猜测，分别选择燃烧匙、铝片、硬质玻璃管、蒸发皿作为钠燃烧的支撑物。

（1）将一小块金属钠放在燃烧匙中加热，观察到：钠很快融成闪亮小球，燃烧并有黄色火焰，燃烧后观察到：燃烧匙内有一层几乎为黑色的固体附着，边缘有少许泛黄，但无法分辨是燃烧生成产物还是燃烧匙加热后变色导致。故用有色或深色物质做钠燃烧支撑物不合理。

（2）将一小块金属钠放在铝片上加热时，观察到：钠很快融化成闪亮的小球，并小范围滚动，小球破裂在铝片上形成液滴，未产生火焰，冷却后成为白色固体。根据苏州市黄埭中学邢入德老师的研究，铝片的厚度以0.4～0.5mm为宜。太厚传热太慢，钠发生缓慢氧化，生成氧化钠等物质；太薄钠燃烧放热，铝片会被熔穿。

我们推断这可能是由于我们实验室提供的铝片较厚，热量传递相对较慢所导致的。生成的白色固体可能是氧化钠。由于采用铝片这种载体，铝片的厚度对实验效果有明显的影响，不具有普适性。

（3）将一小块金属钠放在硬质玻璃管中加热，从玻璃管外观察到：钠熔化成小球，外表呈灰色，由于温度很高，小球迅速破裂，呈银白色，未产生火焰，即“阴燃”。

冷却后，试管内壁有灰白色固体颗粒吸附，试管底部呈现灰黑色，几乎没有观察到淡黄色。这个现象与邢老师的描述出入比较大。

（4）将一小块金属钠放在蒸发皿中加热，观察到：钠迅速熔化，成银白色闪亮小球，燃烧，有黄色火焰，燃烧结束后留有淡黄色固体，像盛开的丹桂，十分漂亮。

同时我们观察到了蒸发皿的底部有裂痕。将实验后的蒸发皿置于铁架台铁圈上静置5分钟后，过氧化钠淡黄色依然明显，证明过氧化钠与二氧化碳、水蒸汽的反应很缓慢，适宜做演示实验让学生传递观察过氧化钠的淡黄色。这点与邢入德老师意见一致。

3. 研究结论

我们通过用石棉网、铝片、硬质玻璃管、燃烧匙、蒸发皿做支撑物做金属钠在空气中燃烧的实验，对比发现：用蒸发皿做制取过氧化钠的实验，现象很明显，学生易于观察，是比较适宜的。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 苏教版《教学参考书》化学1（必修）.

[2] 《 对制取过氧化钠演示实验的改进》.黄埭中学.邢入德.