乙醇与钠反应实验改进
三种优化乙醇与金属钠反应的实验方案
课本中的演示实验能够让学生看到金属钠与乙醇的反应现象，但是在检测反应产生的氢气时却很难。
这是由于：常温下，金属钠和乙醇的反应比较慢，再加上反应原料的量比较少，因此很难生成稳定且持续的气体流，而向下排气法需要比较长的时间去收集氢气和检验其纯度，所以，即使可以检验纯度，当确定氢气较纯后，也所剩无几，这样在点燃的时候非常难看到持续稳定的火焰，将干燥的小烧杯置于火焰上也不会发现水珠的存在。
正是由于上述存在的种种问题，导致检测氢气产生的成功率比较低，因此，大多数教师不会让学生独立进行此实验。
那么，结合上述种种问题，该如何优化此实验才能让现象比较明显呢？一、优化实验一实验药品及装置：20mL的注射器一个（一次性的）、100mL的烧杯、火柴、镊子、无水乙醇、金属钠（煤油保存）。
操作步骤及现象：（1）将20mL无水乙醇加入到小烧杯中；将注射器活塞取下，并将其内部烘干，拿镊子取一小块金属钠除去表面的煤油，新切一小块装到注射器中；然后装上活塞，慢慢推动，尽可能地将注射器中的空气全部排出。
（2）用上述注射器吸取无水乙醇到20mL的刻度线处（如图1），将注射器悬空在装有乙醇的烧杯上可以发现，反应产生的氢气将注射器中的无水乙醇从针头排到烧杯中，通过刻度的变化可知，金属钠与乙醇的反应速度很慢。
（3）待化学反应完后，把注射器中剩余的液体排入烧杯中，由于开始注射器已将空气全部排除，那么剩余的即为纯净的氢气；这时将注射器倒过来，慢慢推动活塞，并在针头处用火柴点燃，可以发现火焰比较大而且连续（如图2）。
当然，验证氢气点燃的实验还可以如课本中3-2中的实验操作进行，将一个干燥的烧杯置于火焰上方，会发现烧杯中会产生小液滴。
实验优点：首先，优化后的实验装置比较简单，搭建比较方便，而且此实验属于微型实验，因此所用试剂较少且操作方便，便于同时进行多个实验；其次，此优化实验能够比较直观地展现无水乙醇与金属钠的反应本质；最后，本实验对学生思维的开发以及创新意识的培养有很大的帮助，让学生明白，化学实验可以来源于生活，也可以服务于生活。
钠与水(或无水乙醇)反应实验的改进
钠与水(或无水乙醇)反应实验的改进在高中化学教材［1，2］中多次出现钠与水反应及钠与无水乙醇的反应：钠与水在烧杯中进行的反应；钠与水在培养皿中进行的反应；钠与无水乙醇在试管中进行的反应。
高考中以钠及其化合物为考点的题目常常出现，其中好多是基于钠与水的反应。
教材上面的3个实验用到了3种反应容器：烧杯、培养皿和试管，没有专门的反应容器。
并且前2个实验验证了其中的产物NaOH，而对另外的产物H2，采用的是推测和讲解，有的老师也用试管收集并进行验证；后一个实验虽然也验证了H2，但是需要“收集并验纯气体，然后点燃。
”笔者在长期的实验教学中，对钠的相关实验做了多次探索和改进，取得了令人满意的效果。
1 实验用品及其作用改进后的装置由反应器和储水器等组成。
反应器的一侧底部开口和储水器的底部连通，形成一个连通器，为了反应进行时产生的氢气可以将液体从反应器压进储水器，因此，储水器高于反应器。
反应器底部为圆柱形，上部为圆锥形，以利于反应前容器内只混有极少量空气（体积小于等于 10 mL）。
假设采用黄豆粒大小的金属钠，其质量约为0.5～0.6 g，产生的氢气体积为243～ 292 mL，氢气在混合气体中所占的体积分数为0.96%～0.97%，远小于爆炸极限（氢气在空气中的爆炸极限值，在不同书上略有出入。
例如，初三化学中是4%～74.2%，戴安邦编著的《无机化学教程》中是9.5%～65%），这样就减少了收集并验纯气体的步骤，可以放心地点燃氢气而不会爆炸。
反应器内部放有磁舟被外部的磁铁吸引，磁舟分为钠盛放处和磁铁盛放处2部分，磁铁密封在磁舟内部，钠放在上面敞口的磁舟中。
移动外部磁铁，可以吸引磁舟上下移动。
反应器开口用橡胶塞密封，橡胶塞内部通有玻璃管，玻璃管通过乳胶管和尖嘴管（或注射器针头）连接，乳胶管上面夹有止水夹。
储水器为漏斗形状，上面刻有水位线（或0刻度线）、负刻度线、正刻度线，其中水位线（或0刻度线）和反应器中的磁舟能到达的最高位相平，以利于加水时使水和钠不接触。
乙醇与钠反应实验教学的改进总结
乙醇与钠反应实验教学的改进总结发表时间：2010-06-25T09:04:20.030Z 来源：《中外教育研究》2009年第8期供稿作者：刘艳欣谭金柱[导读] 全日制普通高级中学教科书化学第二册（人教版），在对乙醇结构进行探究时做了乙醇与金属钠反应的实验刘艳欣谭金柱宁夏育才中学【摘要】乙醇与金属钠反应，是学生必须掌握的乙醇的重要化学性质之一，我们对乙醇的实验教学方法进行了一些探索，改进了实验方法，使实验教学达到了预期的效果。
【关键词】乙醇的性质实验教学实验改进【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2009）08－0157－01一、研究背景全日制普通高级中学教科书化学第二册（人教版），在对乙醇结构进行探究时做了乙醇与金属钠反应的实验。
实验中对可燃气体的验纯操作很繁琐，试管中钠和无水乙醇的用量不能太多，氢气产生的慢而且量很小，这都给教师在教学中提出了一定要求，并且如果完全按照教材的装置进行实验，乙醇与金属钠反应的剧烈程度很弱，不能令学生信服。
针对这一情况，对这个实验进行改进成为必然。
二、改进的实验装置方案一：注射器法（图1），用30mL 的注射器针管替代原实验中所用到的导管和试管（如图1 所示）。
由于反应的量不变，所以生成氢气的速度也不变，但由于针头的孔径非常细，所以其向外排放氢气的速度就小于了氢气的生成速度；这样可以保证氢气向外以一个很平稳的速度导出。
［1］方案二：肥皂泡实验，通过点燃产生的气体泡沫进行验证。
［ 2～ 5］用燃着的长竹签点燃肥皂泡（学生对所观察到的现象的叙述是，烧杯中发出较尖锐的爆鸣声并发生短暂燃烧的现象，反复多次亦如此，证明乙醇和钠反应生成的气体是氢气）（见图2）。
结合铁粉和水蒸气反应，教材实验改良（见图3）。
调节燃烧匙的升降控制金属钠和无水乙醇的反应（见图4）。
固液反应滴加溶液法。
方案三：钠与无水乙醇在烧杯中反应，和水的反应对比（见图5）。
便于气体验纯和验证气体及产物的碱性，操作简单，现象十分明显。
乙醇与金属钠的反应催化氧化-宜川中学
数据处理技巧分享
数据筛选
数据归一化
剔除明显错误或异常的数据点，提高 数据准确性。
将数据按比例缩放，便于不同实验之 间的比较。
数据平均处理
对多次实验数据进行平均处理，减小 误差。
异常结果可能原因剖析
操作失误
实验过程中操作不规范或 失误导致数据异常。
仪器误差
实验仪器本身存在误差或 未校准，影响数据准确性。
3
注意气味变化
反应过程中可能产生刺激性气味，注意通风。
数据记录表格设计
| 序号 | 试剂用量（mL） | 加热时间（min） | 现象描述 |
01
| ---- | -------------- | ------------- | ------------- |
02
04
|2||||
05
|3||||
|1||||
性。
乙醇分子中含有羟基（-OH）， 这使得乙醇具有一些特殊的化学
性质，如可以与金属钠反应。
乙醇可以在一定条件下被催化氧 化，生成乙醛或乙酸等产物。
金属钠性质及用途
金属钠是一种银白色、质软的 金属，具有极强的还原性。
金属钠在空气中易氧化，需要 保存在煤油中以避免与空气接 触。
金属钠可以与乙醇反应生成乙 醇钠和氢气，这是乙醇催化氧 化的重要步骤之一。
实验设备简介与功能
实验设备
催化氧化实验常用的设备包括反应釜、加热装置、冷却装置、搅拌装置和气体供 应系统等。
设备功能
反应釜用于容纳反应物和催化剂，加热装置提供反应所需热量，冷却装置控制反 应温度，搅拌装置使反应物充分混合，气体供应系统提供氧气或空气作为氧化剂 。
操作流程规范
实验准备
用微型化实验探究乙醇和金属钠的反应
用微型化实验探究乙醇和金属钠的反应实验动机在化学反应中，有时需要控制反应速率、减小反应副产物等问题。
传统的实验中通常使用较大的试剂和设备，但是这样可能会造成实验成本高、废品多等问题。
为此，我们可以采用微型化实验的方法，即将试剂的用量和反应器的体积减小，以达到节约试剂、减少废品的目的。
本实验的主要目的是通过微型化实验探究乙醇和金属钠的反应。
实验原理乙醇和金属钠的反应属于还原反应，生成的产物为氢气和乙氧基钠。
反应方程式如下：2C2H5OH + 2Na → 2C2H5O-Na+ + H2在反应前，需要将金属钠进行处理，以去除表面的氧化层，从而确保反应能够顺利进行。
此外，在反应过程中，需要将实验器皿密闭，避免氢气的泄漏。
实验步骤实验器材和试剂•乙醇（C2H5OH）•金属钠（Na）•长石玻璃小瓶（容积约为5毫升）•实验室漏斗•塑料软管•橡皮塞•瓶塞•反应器•盐酸•氢氧化钠实验步骤1.称取0.2克的金属钠，用实验室漏斗将其放入长石玻璃小瓶中。
2.将0.5毫升的乙醇用塑料软管加入长石玻璃小瓶中。
3.立即盖上带氧气孔的橡皮塞，并将氧气孔处插入玻璃管。
4.将玻璃管另一端通过转换器连接反应器入口。
5.在反应器的出口处，连接塑料软管并通过瓶塞连接到盐酸溶液中。
6.准备齐全后，向长石玻璃小瓶中注入盐酸，等待反应结束。
7.反应结束后，将生成的氢气通过瓶塞连接的塑料软管移出，通过水封法进行收集。
8.用氢氧化钠溶液中和反应出的乙氧基钠。
实验注意事项•要严格控制反应器内氧气的含量，避免氢气的泄漏。
•在反应前，要处理金属钠的表面氧化层。
•实验中用到的长石玻璃小瓶要选用尽量厚的，以防止玻璃过薄的瓶子爆炸。
实验结果分析在实验中，我们将乙醇和金属钠进行反应，并观察到反应过程中生成了氢气和乙氧基钠。
通过收集和测量氢气的体积，我们可以计算出反应中消耗的氢气的量，从而计算出反应中乙醇和金属钠的摩尔比例。
此外，我们也可以通过观察反应过程中气体的产生速率，对反应速率进行分析并探究反应机理。
乙醇和水与钠反应得出的结论
乙醇和水与钠反应得出的结论导语：乙醇和水与钠反应是一种常见的化学反应，通过这个实验可以得出一些结论。
本文将从反应过程、实验结果和实际应用三个方面来探讨乙醇和水与钠反应的结论。
一、反应过程乙醇和水与钠反应是一种酸碱中和反应。
当乙醇和水溶液中加入钠时，钠会与乙醇和水中的氢氧根离子（OH-）发生反应，生成乙醇醇钠和氢气。
反应的化学方程式为：C2H5OH + Na → C2H5ONa + H2↑在这个反应中，钠被氧化，而乙醇和水中的氢氧根离子被还原，氢气是反应的副产物。
二、实验结果1.颜色变化：在乙醇和水溶液中加入钠后，溶液会发生明显的颜色变化。
原本透明的溶液变为淡黄色或无色。
2.气体产生：在反应过程中，会有气泡从溶液中冒出，并伴有轻微的嘶嘶声。
这是由于氢气的产生。
当反应进行完全时，气泡停止产生。
3.热量变化：乙醇和水与钠反应是一个放热反应，反应过程中会释放出大量的热能。
所以在实验中可以观察到反应溶液温度的升高。
三、实际应用1.乙醇和水与钠反应可以用于制备乙醇醇钠。
乙醇醇钠是一种重要的有机合成试剂，在有机化学实验和工业中有广泛的应用。
它可以用于合成醇、醚、酯等有机化合物。
2.乙醇和水与钠反应还可以用于制备氢气。
氢气是一种重要的工业原料，广泛应用于化学工业、石油加工、氢能源等领域。
3.乙醇和水与钠反应的副产物氢气可以作为燃料使用。
氢气是一种清洁能源，燃烧后只产生水，没有污染物排放，被认为是未来可持续发展的能源之一。
4.乙醇和水与钠反应可以用于教学实验。
这个实验可以帮助学生理解酸碱中和反应的基本原理，以及化学方程式的写法和平衡。
总结：乙醇和水与钠反应是一种酸碱中和反应，通过这个实验可以得出一些结论。
实验中观察到的结果包括颜色变化、气体产生和热量变化。
乙醇醇钠和氢气是这个反应的产物，它们在有机合成、氢能源等领域有广泛的应用。
乙醇和水与钠反应的实际应用包括有机合成试剂的制备、氢气的制备以及氢气作为燃料的利用。
这个实验也可以用于教学实验，帮助学生理解酸碱中和反应的原理。
乙酸乙酯制备实验的改进设计
乙酸乙酯制备实验的改进设计
摘要
以乙醇与乙酸钠反应制备乙酸乙酯被广泛用于各种工业制备合成中，
但乙酸乙酯的物化性质和合成手段不同，影响着其制备的实验设计。
因此，本文就乙酸乙酯制备实验的改进设计进行了讨论。
首先，本文详细分析了
乙酸乙酯的物化性质，诱导出实验设计的要点，包括：使用更大的反应容器，运用恒温水浴应变调恒，运用自动搅拌制备，采用混合溶剂降低反应
温度，增加反应物浓度以降低反应时间，使用催化剂，采用自制的反应器，改变乙酸钠的质量比，运用分子筛等改进措施。
最后，本文运用平板法，
对上述改进措施进行了评价，得出最佳改进方案：使用更大的反应容器，
运用恒温水浴应变调恒，运用自动搅拌制备，采用混合溶剂，增加反应物
浓度，使用催化剂，改变乙酸钠的质量比，运用分子筛等改进措施。
关键词：乙酸乙酯，改进措施，实验设计，反应容器
1.引言
乙酸乙酯是乙醇和乙酸钠反应合成的有机化合物，乙酸乙酯是一种重
要的有机化合物，它的性质决定了它在医药，农药及香料等领域的广泛应用。
对乙醇和钠反应的实验改进
对乙醇和钠反应的实验改进背景在有机合成中，乙醇和钠之间的反应是一种非常重要的有机合成反应。
乙醇和钠反应可以制备出丙醇、丁醇、戊醇等一系列醇类产物，这些醇类化合物在未来的有机合成中都有着非常广泛的应用前景。
然而，在反应中，若处理不当，会产生副反应，而且操作时有一定的危险性，因此，在操作中必须格外小心。
实验目的通过实验改进，实现乙醇和钠反应过程中的高效、安全、有效控制产物质量的目的。
实验步骤实验器材和试剂•实验器材：夹板、油浴、恒温槽、电暖板、蒸馏红球、烧杯、容量瓶、注射器等。
•试剂：乙醇、钠片、浓HCl、去离子水等。
实验过程1.准备操作区域，穿戴好实验服和防护眼镜等防护用具。
2.取出需要量的钠片，切成小片。
3.将钠片小片放入烧杯中。
4.以热水加热烧杯，待钠片完全溶解后，放在冰盐水中降温。
5.取出乙醇，使用容量瓶定量取出需要的乙醇，加入烧杯中。
6.迅速将烧杯放入恒温槽中，并将恒温槽温度控制在80℃-95℃之间。
7.不断搅拌，直至乙醇和钠反应结束。
8.在反应结束后，取出烧杯，并用浓HCl处理残留的钠物质。
9.对产物进行蒸馏红球提取和热用水处理，提取出产物中的不纯物质，保证最终产物的纯度。
10.蒸馏去除红球后，用注射器进行分离和滴定，将纯度较高的产物分离出来。
11.最后，用去离子水冲洗器材和工作区域，存放和处理废弃物。
实验注意事项1.实验中要严格遵守实验操作规程，穿戴好防护用具并做好安全防护措施。
2.切割钠片时，要使用切口钳进行。
3.热水和冰盐水的温度必须控制在40℃-50℃和0℃以下，以免钠与水反应，引起危险。
4.钠与乙醇反应时，要保持恒温槽中的温度，防止反应过程中的温度变化影响产物质量。
5.对产物进行蒸馏红球提取和热用水处理时，要避免产物的大量损失，提高产物的收率和纯度。
6.实验器材和工作区域一定要做好清洗和消毒工作，尤其是处理废弃物时，一定要分类和正确处理。
实验结果和效果实验改进后，我们得到了高效、安全、有效控制产物质量的实验结果。
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乙醇与钠反应实验改进
乙醇与钠反应是人教版化学必修2第三章第二节 生活中两种常见的有机物 实验3-2 的内容，教科书上的实验装置存在不足，由于钠与乙醇用量较少，产生的气体量严重不足，不能将试管中的排尽，很难得到纯净的产物，点燃不纯气体会发生危险。
针对演示实验中存在的缺点，本文从实效、实验的严密性角度和操作程度对此实验进行改进。
改进后的实验装置如下图：
实验操作及现象：
在盛有少量无水乙醇的试管中放入一小块钠，在试管口迅速塞上配有导管的的单孔塞，导管口另一端插入装有肥皂水的小烧杯中。
小烧杯中有肥皂泡产生。
点燃肥皂泡，听到清脆的爆鸣声。
然后摘掉导管，点燃气体，并把一干燥的试管罩在火焰上，片刻后试管内壁会出现在小液滴。
迅速倒转试管，向试管中加入少量澄清石灰水，观察到石灰水无明显变化。
实验现象说明：
试管内壁有液滴生成，说明乙醇与钠反应生成了水，也就是说乙醇和钠反应生成了氢气；而澄清石灰水没变化，则说明乙醇和钠反应没有生成二氧化碳。
改进后的优点：该装置重点是使乙醇和钠反应生成了纯净的气体，再点燃验证气体的性质。
实验操作简便，现象明显。
乙醇与钠反应的装置还可以这样改进：用注射器代替试管作为反应的发生装置，待用肥皂水验明气体纯净后，点燃气体，并把一干燥的试管罩在火焰上观察现象。
①
钠 氢气
干燥的试管
② ①
钠 ②
这种设计上的优点于所用的装置材料来源于生活，装置简单，操作方便，所消耗的药品也少，完全达到了微型实验的要求，适合在课堂上学生动手操作。
习题设计：
1、对比钠与水反应的实验现象，发现乙醇与钠反应要缓慢得多。
这说明什么问题？
2、能用来检验酒精中是否含有水的试剂是（）
A．金属钠B．无水硫酸铜C．无水氯化钙D．浓硫酸
3、钠与下列物质反应能够产生氢气：○1H2O ○2CH3OOH ○3C2H5OH 试着推断这三种物质电离出氢离子的难易程度（从难到易）的是（）
A．○1○2○3B．○2○3○1C．○3○1○2D．○2○1○3。