趣味化学实验:钠的燃烧

所属专题:高一化学知识点总结  来源:沪江网校    要点:高中化学  
编辑点评: 沪江网校王凯老师:毕业于清华大学化学系(本硕),美国波特兰州立大学化学系 (硕),持有美国德克萨斯州高中教师资格证。国内任教知名教育机构,并从事数理科学类课程的教研,包括AP类,SAT类,IB类以及国内中高考等。

关于钠的燃烧,人教版高中化学必修1第47页演示实验(3~2)钠的燃烧,也算是操作简单,现象明显。

30秒快速学化学⑤:钠的燃烧实验(居然把我看饿了!)

但小编觉得还是不便观察,于是就有了我们下面的这个实验展示。我们采用减光镜等技术手段保证能够捕捉到燃烧过程的完整细节,最后成片仍保持为4K高清图像。

30秒快速学化学⑤:钠的燃烧实验(居然把我看饿了!)

钠的整个燃烧过程也是 real 有趣,钠金属表面迅速氧化形成白色的氧化钠。

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随后整块金属钠熔融为类似玻璃弹珠的液态球状。

30秒快速学化学⑤:钠的燃烧实验(居然把我看饿了!)

继续燃烧后生成显黄色的过氧化钠(是不是像极了香酥大鸡排,有孜然味儿的,麻辣味儿的,甘梅味儿……)

30秒快速学化学⑤:钠的燃烧实验(居然把我看饿了!)

在燃烧过程中呈现金黄色火焰,这是钠本身的特征焰色反应。

30秒快速学化学⑤:钠的燃烧实验(居然把我看饿了!)

实验中还有一个比较明显的现象,氧化钠变成过氧化钠的过程中生成了黑色物质,那么这黑色物质到底是什么呢?

在回答问题之前,需要明确一个概念,教科书中所述的反应均是在理想条件下得到的结果,而真实的化学反应由于温度变化、所含杂质以及其他条件的影响,会复杂得多。

金属钠的燃烧过程中,从氧化钠到过氧化钠的中间出现了明显黑色物质,这是较为普遍的现象。由于这个反应亦是高中化学的演示实验,因此也引发了大量研究。

夏建华[1]等人对该问题进行了细致的实验和讨论,发现黑色物质与金属表面煤油、石棉网载体、二氧化碳及铁杂质均有关系。而江智勇[2]等人认为,黑色物质主要是煤油不充分燃烧所生成的炭黑,但并未给出准确证明。因此,目前对于黑色物质的物相仍未有准确定论,也欢迎大家就这个问题和我们继续讨论。

引用自:

[1]夏建华,宫朋飞。基于翻转课堂的科学探究典型案例研究——以“探究钠燃烧实验中黑色产物的成因”为例,化学教学,2015,2,36.

[2]江智勇,汪斌权。钠在空气中燃烧试验的再探究,化学教学,2016,2,48.


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