铝和氢氧化钠溶液反应实验

铝和氢氧化钠溶液反应实验 铝和氢氧化钠溶液反应的实验探究 摘 要:通过铝与氢氧化钠溶液反应的事实，探究反应的实质，传授控制实验变量的对比实验法。 关键词:探究;实验;学习方法 普通高中课程实验教科书人教版化学必修(1)第三章“金属及其化合物”第一节金属的化学性质中铝与氢氧化钠溶液的反应。课本中首先做一个对比实验:分别在装有5ml盐酸和氢氧化钠溶液的试管中放入一小段铝片，发现都有气体产生，经过验证是氢气。然后给出铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式: 2al+2naoh+2h2o=2naalo2+3h2?，并分析铝在反应的过程中被氧化具有还原性。很简单，如果在传统教学中教师教到这种地步会强调让学生记住此方程式即可，然而新课程的理念是以全面提高每一个学生的科学素养为核心，要求教师在教学中应面向全体学生，立足学生发展，体现学科本质，突出科学探究，促进学生全面素质的提升。为此在安排此节教学时采用探究式教学为主的教学方法，探究点生成:在铝与氢氧化钠溶液反应中铝做了还原剂，从化合价角度分析氢氧化钠和水做的是氧化剂，那是不是意味着铝单独和水以及铝单独和氢氧化钠反应呢,于是设计实验进入实验验证环节。 一、进行铝和水的反应 在一只大试管中加入5 ml水并滴加两滴酚酞试液，将一条宽1 cm长3 cm一面用砂纸打磨的铝片加入试管中，观察现象:无明显变化。然后用酒精灯加热煮沸，在打磨过面粗糙的一面有大量气泡 产生，光滑的一面无明显变化，溶液变成浅红色。将生成的气体通入到肥皂液中用燃着的木条接近气泡有轻微的爆鸣声。实验结论:溶液使酚酞变红呈碱性，有氢氧化铝生成;有气体产生而且可燃证明是氢气。 二、进行氢氧化钠和铝的反应 氢氧化钠的电离除在水中可以外，还可以通过加热熔融的办法。在大试管中加入混合好的铝粉和固体氢氧化钠(此处用铝片试管容易破裂，另外铝粉的量要少)用酒精灯加热熔融，用连导管单孔塞塞住试管口将导管末端插入装有肥皂液的表面皿中，此间并无大量气体产生，更无爆鸣声。结论:氢氧化钠和铝加热熔融并没有发生反应。 三、向氢氧化钠和铝反应的试管中加入水 待氢氧化钠和铝反应的试管恢复至室温后用洗瓶沿试管内壁注入少量水，观察现象:立即有大量气体产生，用连导管单孔塞塞住试管口将导管末端插入装有肥皂液的表面皿中，用燃着的木条接近气泡有爆鸣声，证明是氢气。待反应完全后发现试管中还有少量沉淀，将其分别置于两只小试管中分别滴加浓度为2 mol/l盐酸和2 mol/l氢氧化钠溶液，发现沉淀均可以溶解。 实验: 将上述三个实验进行对比分析可以得出下述结论:铝和氢氧化钠反应实质是铝和水的反应，方程式:2al+6h2o=2al(oh)3+3h2?。al(oh)3难溶于水会覆盖在铝的表面从而阻止铝进一步和水反应。 这和同学们在初中学习过的实验室制取co2时要选择caco3和盐酸而不是硫酸，因为caso4溶解度小会阻止硫酸进一步反应的原理和caco3反应的道理一样。氢氧化钠的作用是将生成的al(oh)3溶解掉从而保证水能和铝继续反应，所以水才是真正的氧化剂。方程式:2al+2naoh+2h2o=2naalo2+3h2?，实际是两个反应即:2al+6h2o=2al(oh)3+3h2?和al(oh)3+naoh=naalo2+2h2o叠加的结果。 学生通过这样几个简单的实验能理清反应的实质，同时教师也在向学生传授化学教学中常用的一种学习方法叫控制实验变量的对比试验法。学生刚升入高一学习中急需一些成功的解决问题的办法，如果教师能在传授知识的同时又将解决问题的方法教给学生，并有意识地指导学生利用学会的方法进行学习能有效增强学生学习的自主性。学生也可以经历知识的发生、发展并形成结论，在思考探索过程中通过感受、领悟而获得积极的情趣和愉悦的情感体验。只有这样才能真正实现使我们的教学过程从简单的给予—接受过程，转变为伴随学生对科学知识的思考和获取的同时，也成为学生人格健全和全面发展的体验过程。 (作者单位 内蒙古乌兰浩特一中)