钠与水反应全息演示仪

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  项目背景
  
  人教版高中《化学》第一册第二章第一节“钠的性质”:
  通过[实验2-1]用小刀切钠,检验钠是软的,但看不到银白色金属光泽,因被氧气氧化马上变成灰暗色。
  通过[实验2-3]钠与水反应,如图2检验钠的密度,如图3检验生成氢氧化钠,但不能收集氢气。
  通过[实验2-4]钠与水反应,如图4用排水法收集气体,如图5取出试管转移到酒精灯上方,如图6用酒精灯引爆检验氢气。
  [实验2-3]、[实验2-4]偶尔有烧杯炸裂的现象,操作复杂,费力费时,检验氢气的现象不明显,而且不能直观体现出钠与水反应是放热反应。
  
  研究思路
  
  为了解决上述问题,用玻璃管插钠不但能证明钠是软的,而且能在较长的时间内看到银白色金属光泽;用排空气法收集氢气,电子引爆检验氢气,可省去[实验2-4]的操作,大大地节约了实验时间;玻璃管代替烧杯盛水,减少水的用量,使溶液温度明显提高,用温度传感器测定温度并以数字显示出来,能直观地看到钠与水反应是放热反应。经过精心设计和反复实验,我们终于成功研制出“钠与水反应全息演示仪”。
  
  材料与制作方法
  
  该装置需要如下材料:塑料板6块,透明护罩1个,数字温度表1个,电子点火器1个,开关1个,轻触开关1个,胶塞2个,大玻璃管1支,玻璃套管1套,插头1个,塑料杯1个,喷漆1瓶,导线、螺钉和粘胶若干。
  制作方法:用粘胶把塑料板粘成底盒,喷上油漆,把点火器、数字温度表安装在底盒中,接好插头、开关,把套有温度传感器的胶塞塞在大玻璃管下端,大玻璃管上方塞一个带小玻璃套管的胶塞,把大玻璃管安装在底盒上面的中间位置,装上透明护罩,接好点火电极和轻触开关,盖上塑料杯,见图7。
  
  
  使用方法
  
  摘下胶塞上的玻璃套管,向全息演示仪玻璃管中注入水至浸没温度传感器约5毫米处,打开温度开关,取出钠块,吸干煤油,用玻璃管插入钠块,说明钠是软的,看到玻璃管内的钠呈银白色金属光泽,把取钠的玻璃管插入胶塞孔内,将钠压进水中,盖上塑料杯,即可看到钠球在水面上游动,待钠球完全消失,按下轻触开关,就可听到爆炸声和看到塑料杯飞向空中,证明钠与水反应生成氢气;拔下胶塞,滴入酚酞试剂,溶液变红色,证明钠与水反应生成氢氧化钠;最后看到温度升高,证明钠与水反应是放热反应,见图8、图9、图10、图11。
  
  使用效果
  
  课本与演示仪的操作及效果的对比
  通过对比,本仪器可以使实验操作简单、轻松省时、现象明显、直观有趣、安全可靠。
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