用易拉罐改进钠燃烧试验

用易拉罐改进“钠燃烧实验”“钠在空气中燃烧实验”是鲁科版高中一年级教材活 动与探究的实验内容，也是高一学生学习金属钠知识的重要 内容。按教材要求，需将金属钠颗粒放在石棉网上加热至燃 烧来观察生成物的颜色和状态（如图 1）。事实上，这种方法很难得到淡黄色的过氧化钠，生成的 固体以黑色物质居多，隐约有少许淡黄色，同时产生大量白 烟，污染环境。为解决这一问题，我们在科技创新化学实验小组课上提 出“金属钠在空气中燃烧实验改进”这一课题。一、实验过程分别用铁片、 铜片、薄铝片、瓷片、玻璃器皿 （如试管、 小烧杯）、蒸发皿、坩埚等进行试验，发现用铜片、瓷片难 于操作，钠珠易滴落；用铁片产生的黑色物质更多；用铝片 容易被烧熔； 用试管容易炸裂； 用坩埚不易观察； 用小烧杯、 蒸发皿会出现裂痕。鉴于此，能否找到理想的替代品作为实验载体，使其既 能看清黄色固体，又能降低仪器的损坏率呢？后来，我们发 现废弃的易拉罐底部跟蒸发皿类似，因此决定用易拉罐底部 做钠的承载体。1. 改进后的实验装置（如图 2、图 3）。2. 承载体的制作取一个废弃的铝制易拉罐，在离罐口 3cm 至 5cm 处用 剪刀剪一圈，留下易拉罐的下部；再在易拉罐上剪开3 个通风口（以迅速提高酒精灯的温度） ；将其倒盖在酒精灯上， 用易拉罐底承载金属钠。3. 实验操作步骤（1）按图 2 组装好仪器。（ 2）点燃酒精灯，预热铝制易拉罐。（ 3）用小刀切取一块黄豆大的金属钠，将表面的附着 物切掉，用镊子夹取放在滤纸上，并使劲挤压钠，便于吸干 钠内外的煤油，尽量将钠用手压成厚实的形状。（ 4）提起倒盖的漏斗，把金属钠放在加热的部位，放 好漏斗（玻璃漏斗口径要比易拉罐的略宽） 。（5）片刻，钠开始融化，然后燃烧，漏斗里充满白烟。（ 6）反应结束后，移去并熄灭酒精灯。冷却后，可以 观察到易拉罐上有菊花状的淡黄色物质（如图4）。（ 7）用镊子、小刀刮取淡黄色物质，用小试管收集。 滴加少量水， 用带火星的木条检验产生的气体， 证明是氧气， 说明淡黄色的物质是过氧化钠。（ 8）取下漏斗，用小试管收集漏斗上的白色物质（如图 5 ）。（ 9）往小试管中滴加少量水，有气泡产生，堵住试管 口，用带火星的木条检验，证明产生的气体是氧气。（10）再往试管中滴几滴无色酚酞试液，溶液变红。因 此，判断漏斗里收集的白色物质是过氧化钠。二、实验效果（ 1）改进后的实验用时少，现象明显，加热不到1 分钟就能看到实验现象。而如果用石棉网，一般需要加热 3 分 钟以上才能将钠熔化。（ 2）改进后的实验成功率为 100%，生成物过氧化钠的 淡黄色非常明显。（ 3）白烟有效被吸收，减少了环境污染。（ 4）载体材料易得且不易损坏；加热时间较短，能观 察到钠燃烧的过程，生成的淡黄色固体明显，适于学生做探 究实验。三、实验创新点1. 利用废弃易拉罐做实验仪器，简单易得；在易拉罐体 开口，提高了酒精灯的使用效率。2. 绿色环保，降低实验过程中产生的大量白烟对师生身 体健康的损害，符合国家提倡的节能减排理念。3. 操作简便，能在较短时间内完成，便于学生自己动手做探究性实验。 （指导老师：潘祥泰）