过氧化钠与水反应实验探究

过氧化钠与水反应实验探究 教学方法侈;z矢工jl, 过氧化钠与水反应实验探究 张松岳 (松阳县第一中学,浙江松阳323400) 2006年第2期 摘要:以过氧化钠与水反应实验探究案例.简单阐述通过探究式实验改善学生的学 习方式方法. 关键词:探究式实验;学习方式;改善 作者简介:张松岳(1966一),男.浙江松阳人,中学一级教师,学科t中学化学教学与研 究 化学是一门实验科学.实验是化学学科的优势乃至生 命,如何把实验作为一个探究未知领域的手段.把学生从观 察到的复杂多变的现象引入问题的情境当中.使学生的思维 进入活跃状态.发挥实验优势,挖掘实验资源.在实验的情景 与氛围中培养学生探究意识,改善学生的学习方式.落实新 课程理念.是我们化学教育工作者需要认真思考的课题. 一 ,过氧化钠能否与水反应的探究 )提出问题:你见过过氧化钠吗?(学生想到是钠的燃烧 实验.1 观察过氧化钠.描述它的颜色状态并记录下来.过氧化 钠能否与水反应吗?如能反应的产物是什么? (二)提出假说:从组成上分析,它是由钠,氧两种元素组 成.为金属氧化物,金属氧化物有什么性质则过氧化钠也可 能具有相似的化学性质.从金属活动顺序表.我们可看到钠 与钙的位置很近.性质可能是有相似之处,所以与氧化钙相 似的可能性大.而氧化钙具有性质:CaO+H20=Ca(OI-1)2.猜测 过氧化钠很可能也与水反应生成氢氧化钠. (有学生想到:从Na202与Na20比较,过氧化钠中氧多, 会不会生成氧气呢?, (三:)实验,检验: 做实验来证明过氧化钠是否与水反应.(实验:过氧化钠 与水的反应.1 请描述实验的现象. 生:有气体生成.反应还放热. 师:过氧化钠能和水反应.反应还产生了气体,这气体可 能是什么呢?这里面只有钠,氧,氢三种元素,这气体可能是 什么呢?请预测并给出验证产物的方法. 生1:可能是氧气.用带火星的木条来检验. 收稿日期:20o5—12—2O 生2:可能是氢气,用燃着的木条检验. (实验:用带火星的木条检验气体,能复燃.) 师:过氧化钠与水反应后余下的溶液中可能含什么呢? 又如何来检验呢? 生:可能是氢氧化钠.用酚酞试液来检验. (实验:在溶液中滴人酚酞.观察现象.) 师:变红.但红色很快褪色,这是为什么呢?变红能证明 氢氧化钠的存在. (四1结论:过氧化钠与水能反应,反应产物有氧气和氢氧 化钠. 二,N2与HD反应过程中具有漂白性的探究 (一1提出新的问题:为什么过氧化钠与水的反应往所得 的溶液中滴加几滴酚酞试液变红(正常现象),然后褪色(异常 现象17 (二)提出假说:通过充分的讨论,学生作出如下各种猜 想: 生1:Na,O:在空气中易变质,有可能是我们所用的过氧 化钠部分变质或不纯引起; 生1:Na在空气中易变质,有可能是我们所用的过氧 化钠部分变质或不纯引起; 生2:手模试管感觉到很热.该反应放热,有可能是溶液 的温度较高,使红色褪去; 生3:有可能是酚酞变红后.被生成的氧气氧化; 生4:有可能是生成物氢氧化钠溶液浓度的影响; 生5:查资料知褪色有可能是被强氧化性的物质漂白.过 氧化钠与水反应还可能产生强氧化性的物质(如可能有H2o 2生成),具有漂白作用.(可能理由1:Na,_O:与H'0发生离子 交换除生成NaOH外还可能就是有H10生成;理由2:仔细 ? 29? 观察过氧化钠和水在试管中反应的实验现象.发现二者反应 并不像其他固体物质与溶液反应放出气体的现象那样—— 固体消失后,产生的气泡很快消失.而是固体过氧化钠消失 后.产生的气泡还要持续很长时间.且随着时间的延长气泡 慢慢减少,可能有过氧化氢(|l2)生成,持续放出的气泡和使 溶液褪色均有可能是过氧化氢(}i所致. 通过讨论,设计,控制变量.逐一排除了猜想1到猜 想3的可能.猜想4验证后得到的结论是: 在不同浓度的NaOH溶液中,滴加酚酞后,观察现象.(保 留溶液1 INa0H溶液物质的量的浓度(m.L)3lO.Ol l变红后又褪色的时间(m.m)很快5长时间 得出初步结论:酚酞在稀碱性溶液中才稳定显红色,在 浓碱溶液中显红色后又褪色. (--)设计实验方案并验证: 实验1:往试管中加0.Olmo]/LNaOH溶液3mL.滴加2 滴酚酞试液,变红色且较长时间不褪色,然后加入2mIf王20:, 振荡. 实验现象:无色酚酞试液变红.且褪色. 结论:H02能使变红的无色酚酞试液褪色. 实验2:将水注入到盛有1.5gNa02的试管里,制成溶液, 并将溶液分装在六支试管中.分别向其中两支试管中滴加几 滴紫色的石蕊试液和无色的酚酞试液. 实验现象:溶液使紫色的石蕊试液变蓝,且长时间不褪 色.而使无色酚酞试液变红,且半分钟内褪色. 结论:(1)石蕊比酚酞稳定.(2)溶液有漂白性. 实验3:取实验二另两支试管的溶液分另9加热至沸1— 2rain.再分别滴入几滴石蕊试液和酚酞试液. 实验现象:溶液分别变蓝,变红,且很快褪色. 结论:加热条件下,溶液的漂白性增强. 实验4:在上述实验二中变为蓝色的石蕊试液的试管中 加H溶液并加热至沸. 实验现象:蓝色也很快褪去. 实验5:取实验二另两支试管的溶液,并在溶液中加少量 Mn02.又产生大量的气体.用带火星的木条伸人试管内能复 燃.静置到无色气体产生完时.在一份中加入紫色的石蕊试 液加热至沸腾.另一份加人无色的酚酞试液加热至沸腾.现 象:溶液分别变蓝,变红.但均不褪色. (四)结论:从以上实验知:1.N~O:的水溶液的漂白性是由 于Na20:与}l2O反应生成有强氧化性的H:,而将有色物质 氧化而褪色.2.Mn02能加速H=,02的分解. 三,论 (一)酚酞在稀碱性溶液中才稳定显红色,在浓碱溶液中 显红色后又褪色: (--)H2O2能使变红了的酚酞,紫色石蕊试液溶液褪色, 起漂白作用: (--)课本中的反应方程式:2Na02+2H:4NaOH+0'不够 完善,应发生反应:Na202+2H20=2NaOH+H202,2H202=2H20+ 02t. (四)往过氧化钠与水反应后的溶液滴加酚酞试液变红色 后又褪色,原因是反应生成的H'0:的漂白作用(主要原因)和 所得的碱溶液较浓的影响(次要原因). 四,深入探究 (_一)石蕊,酚酞的成分是什么?为什么酚酞试液在稀碱溶 液中才稳定显红色.在浓碱溶液中变红后又褪色?(请上网,到 图书馆查找有关资料1 (二)如何区分是哪种原因引起的褪色:由于NaOH浓度 过大;还是H2()2的漂白作用. 这是一个较为完整的探究过程.让学生学习从问题到提 出假设,根据假设设计实验方案,装置和步骤,然后从易到难 实施探究.记录和整理实验结果,分析结果,得出结论,并对 完成的探究过程进行反思.虽然探究用的时问比较长.但这 给予学生展示自己的机会.满足了学生的独立性和创造性的 心理需要,扩大了学生的视野,改善了学生学习的方式,学生 真正成为了学习的主人. 总之.通过探究性实验教学.学生可以体验科学的过程, 理解科学的方法和本质,学会研究与解释自然和世界,不仅 学到化学知识.更重要的是掌握了获得知识的方法,改善了 学生学习的方式. 参考文献: [1]高剑南,王祖涪.化学教育展望[M].上海:华东师范 大学.2001. [2]粱慧蛛,郑长龙.化学实验论.南宁:广西教育出版社. [3]何双安.运用化学实验提高学生探究能力的实践与思 考[J].化学教学,2003,c7). (上接第37页)理念,同事之间,备课组与备课组之问,学科 与学科之问.相互听课.平等坦诚交流.教学合作,资源共享, 加速了青年教师的成长. f四)问题讨论.这种培训方式在前面已经作了部分介绍, 限于篇幅.这里不再展开. (五)青年教师汇报课研究.学校规定任教未满五年的教 师.每学期结束须在教研组内上汇报课一节.由教研组组织 教师听课,评课.写出听课意见,并由学校科研处作出反馈. 通过汇报课的研究.促使青年教师对自己的教学作出反恩, ? 30? 在反恩中寻找问题.明确发展方向. 以上我们介绍了安吉高级中学在校本青年教师专业发 展培训有效性所作的一些创造性的初探工作.应该说,这些 培训工作与方法是建立在以人为本的基础上的,立足点是建 立自爱真正关心青年教师的专业发展上的,因此,它对青年 教师专业的发展起到了积极的推进作用,得到了青年教师的 广泛认同与支持.开展校本青年教师培训工作以来,我们的 青年教师在专业发展上取得了长足的发展.