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粉紅漂浮---鈉在水中反應
by yangsp, 2011-07-31 23:47:25, 人氣(12870)

中學化學示範實驗

Chemical Demonstrations for High School


國立彰化師範大學理學院化學系 提供

【策劃者:楊水平】  【製作者:黃雅萍  E424035


粉紅漂浮---鈉在水中反應(使用投影機

簡介

一顆小小的金屬鈉粒,小心地放入裝半滿水並且加了指示劑的培養皿中,投影之下不僅可以看到小球狀的金屬鈉在溶液上急奔游動,更可看見粉紅色的托尾痕跡,故命名為粉紅漂浮 。

示範步驟

1. 先用一張透明片墊在投影機的玻璃之上,以保護投影機的玻璃。
2. 將培養皿放置在投影機上並放入約半滿的水。
3. 加入一滴的酚太指示劑,如圖一所示。
4. 使用鑷子切下一小塊鈉粒,勿超過8立方公分大小,小心地放入培養皿中,如圖二所示。
5. 觀察鈉粒的運動情形及溶液顏色的變化,如圖三所示。

圖一

圖二

圖三

溶液和器材

1. 培養皿一個。
2. 投影機一台。
3. 酚太指示劑少量。
4. 金屬鈉一小粒。
5. 小刀或剪刀一把。
6. 鑷子一支。
7. 蒸餾水少量。

原理和概念

1. 活潑的金屬如鈉遇水產生激烈的氧化還原反應,其產物有氫氣(使鈉粒游動)及氫氧化鈉(使溶液變色)。
反應式如下︰
2Na(s) + 2H2O(l) → H2(g)  + 2NaOH(aq)

教學提示

1. 在使用鈉粒時應小心,所用的工具(如鑷子跟小刀)應保持乾燥,此外鈉粒不宜太大,應遵照指示,不要超過八立方公分(不大於半粒火柴頭)。
2. 可蓋上培養皿的蓋子,預防水滴或鈉粒濺灑在投影機上,此外在培養皿的下面應加 一張透明投影片,預防刮傷投影機的玻璃 。
3. 除了鋰金屬外,請勿用第一族的其他金屬來替代鈉 。
4. 如果投入的鈉粒在培養皿的邊緣徘徊不動,可以用鑷子小心地將之撥到中央,使學生可以看得更清楚。
5. 在示範前,可以先請同學複習酚太指示劑在酸性,中性及鹼性溶液中的顏色。

問題和參考答案

1. 酚太指示劑的顏色變化為何?
答: 在酸性和中性呈無色,在鹼性中呈粉紅色 。
2.  溶液為何由無色變為粉紅色?
答: 是由溶液的酸鹼性改變造成指示劑由無色變為粉紅色。由於反應產生的氫氧化鈉,它在水中為鹼性造成指示劑由無色變為粉紅色。
3. 鈉與水產生了什麼氣體?
答: 氫氣。
4. 由此示範實驗,可以看出金屬鈉的反應性如何?
答: 金屬鈉化學性質非常活潑 。
5. 鈉加水的化學反應方程式為何?
答: 22Na(s) + 2H2O(l) → H2(g)  + 2NaOH(aq)

參考資料

1. Summerlin, Lee R. and Ealy, Jr., James L., Chemical Demonstrations: a Sourcebook for Teachers, 2nd ed., 1988, Volume 1, p 139, Washington, D.C., American Chemical Society.

適用程度

國民小學 ˇ國民中學 ˇ高級中學 大學普通化學

安全

 示範這個實驗必須戴安全眼鏡及可丟棄的手套。
 示範這個實驗實行適當的風險評估是老師的責任。

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