范文一:金属钠燃烧事故
……………每 周 一 案……………
金属钠燃烧事故
3 月的一天,某高校化学实验室王某将 1 升工业乙醇倒入放在水槽中的塑料盆,然后将金属钠皮用剪刀剪成小块,放入盆中。开始时反应较慢,不久盆内温度升高,反应激烈。当事人即拉下通风柜,把剪刀随手放在水槽边。这时水槽边的废溶剂桶外壳突然着火,并迅速引燃了水槽中的乙醇。当事人立刻将燃烧的废溶剂桶拿到走廊上,同时用灭火器扑救水槽中燃烧的乙醇。此时走廊上火势也逐渐扩大,直至引燃了四扇门框。
事故原因:反应时放出氢气和大量的热量,氢气被点燃并引燃了旁边的废溶剂造成事故。
经验教训:处理金属钠时必须清理周围易燃物品;一次处理量不宜过多;注意通风效果,及时排除氢气;或与安全部门联系,在空旷的地方处理。
【案例分析】
实验室中,经常会使用到腐蚀性的、易燃易爆的或者有毒的化学试剂,大量使用易损的玻璃仪器和一些比较精密的分析仪器,使用燃气、水、电等。实验室中的危险指数是不确定的,在一不留神的时候危险就可能降临你身边。每年高校中都会发生实验室着火、爆炸等事件,而每件事都会带来无法估计的损失,时刻提醒我们要将实验室安全牢记心中,严格遵守实验室的安全制度。
实验室需建立健全安全管理制度,安排人员负责安全管理,对进入实验室的学生进行安全基本知识教育。实验室内对有毒、易燃、易爆药品不得任意放置,确需使用危险化学品时,要严格按手续领取、登记造册、分类存放、防止流失。对各种实验设备和仪器,应经常检查、调试,防止仪表失灵而发生事故。实验结束后应将剩余的药品、试剂收好,工作台面、地面擦拭干净,防止残留液、残渣引起事故。
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……………每 周 一 案…………… 离开实验室前,对门、窗、水、电、煤气以及各种设备进行安全检查,对安全隐患及时整改,确保安全。
对于学校的日检查、周检查、月检查、重大节假前的安全检查制度,要严格落实。细节决定成败,安全更是如此。我们都要防微杜渐,以强烈的事业心和责任感做好安全工作中的每一个细节,认真落实各项安全措施,确保实验安全的长治久安。
【友情提醒】
实验室内危险多,安全至上除隐患。实验安全你我知,大家遵守莫迟疑。实验时刻要留神,做个精明科学人。
安全伴你行~华东理工大学保卫处新浪微博:
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保卫处、警务点
2014年9月18日
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范文二:金属钠在空气中燃烧 金属钠在空气中燃烧的三种实验方式
金属钠在空气中燃烧的实验,是中学化学教学中的一个重要实验。金属钠在空气中燃烧的实验方式主要有3种。如图1所示:
这3种实验方式各有利弊,比较如下:
1 实验方式甲:将金属钠放在石棉网上用酒精灯加热点燃。优点:适宜在教室中进行演示实验,黄色火焰看得很清楚。缺点:加热时间长,反应后生成的淡黄色过氧化钠固体看不清楚。
看不到过氧化钠淡黄色固体可能的原因:钠燃烧时,由于石棉网的平面积大,使产物铺在石棉网上,而在受热条件下,空气流动性强,增加了过氧化钠与空气接触面积,使生成的过氧化钠易与空气中的水蒸气、二氧化碳反应生成氢氧化钠和碳酸钠等,也会有部分产物在高温下与石棉绒发生
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反应。因而冷却后留在石棉网上的过氧化钠较少,从而不易观察到淡黄色固体。
2 实验方式乙:将金属钠放在瓷坩埚中用酒精灯加热点燃。优点:点燃时不会产生危险,反应后能在坩埚底部清楚地看到生成的淡黄色固体,该方式适宜学生在实验室中进行分组实验。缺点:加热时间长,学生从坩埚口往坩埚内部看,才能看到钠燃烧的火焰。用坩埚进行钠燃烧实验后,坩埚底会被部分融蚀,使该坩埚不能再用于其他实验,实验成本大。
3 实验方式丙:将金属钠放在玻璃管(或破试管)中用酒精灯加热点燃。优点:钠使用量少,加热时间短,可透过玻璃管看到钠燃烧的火焰和反应后生成的过氧化钠淡黄色固体。既适宜教师进行演示实验,同时也适宜在课堂上进行学生分组实验。装置简单,易操作,可用破试管代替玻璃管,实验成本低,实验效果明显。缺点:加热时玻璃管可能会破裂,也可能从破裂的加热处断开。
实验注意:(1)玻璃管倾斜角度不可大,防止钠熔化后滑落出来。(2)当钠在玻璃管中开始燃烧后,应将玻璃管从火焰上移开,并在水平方向来回稍微晃动玻璃管,这样产生的火焰更长,更明显。(3)一支玻璃管只能做一次试验。
进行金属钠在空气中燃烧实验时,推荐丙实验方式。
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范文三:金属钠燃烧现象的探究与实验改进
金属钠燃烧现象的探究与实验改进
河南省卢氏县第一高级中学 曲海江
指导老师:徐东海
摘要:钠在空气中燃烧本应该可以观察到淡黄色火焰同时生成淡黄色的固体,但实验中却发现产生大量的白烟同时生成物质中有黑色的固体。这样就干扰了学生对实验现象的认知。本文将钠燃烧的异常现象作为课后研究性学习的内容,主动设计探究实验进行验证,并对实验方案不断进行改进,从而提出了最优的实验方案。
关键词:钠;燃烧;黑色固体;淡黄色固体;优化实验
引言:在高中化学新教材中,钠的燃烧都是必选实验。该实验的操作很简单,通常为:“把一小块金属钠放在石棉网上加热,观察现象”?,但是按此操作进行多次实验后发现效果很不理想,本应看到的明显淡黄色火焰却伴有白烟使之观察起来不太明显,本应得到纯净的淡黄色固体,却固体中存在一些黑色物质,这样无疑会干扰学生得出正确的实验结论。在新课程中将“把一小块金属钠放在石棉网上加热,观察现象”改为“把一小块金属钠放在瓷坩埚上加热,观察现象”,现象有所改观,但仍是不太完美,因此本文中主要探讨一下: ① 在钠燃烧中产生的白烟为何物?
② 为什么在产物中会有黑色物质?这些黑色物质为何物?
③ 如何优化实验才能明显观察到淡黄色火焰,同时产生比较纯净的淡黄色固体?
1、在钠燃烧中产生的白烟为何物?
烟为固体小颗粒,白烟为何物呢?笔者通过大量的文献资料调研和查阅了北师大版的无机化学以及参考相关论文中引用的理论知识,分析如下:钠的燃烧产物与氧气浓度和反应温度有关,在低温和氧气不足的情况下生成氧化钠。
氧化钠在400℃时也容易分解生成过氧化钠。
另外,查资料可知Na2O2在460℃时熔化并分解。
综上分析,白烟为氧化钠,为了避免氧化钠的生成,必须要控制温度在400~460℃之间,这是该实验改进的核心方向。这就要求钠在燃烧时不能不充分也不能太充分,要把握火候。
2、为什么产物中有黑色物质?这些物质为何物?
通过大量的资料调研,笔者总结其他研究者对黑色物质的探究有如下结论:
①附着煤油,煤油的不完全燃烧及产物二氧化碳和金属钠反应均可以生成碳。
②空气中的二氧化碳和金属钠反应生成碳。
③金属钠存在杂质铁元素,燃烧时生成铁的氧化物。
④石棉网的材料可能对实验起干扰作用。
⑤酒精燃烧产生的二氧化碳穿过石棉网空隙与金属钠反应。
为了解决第一个问题,我们可以在实验前对钠块进行一定的处理,先用滤纸初步吸取钠表面的煤油,再用小刀切去钠块的表层物质,然后取合适大小的钠块置于反应器中,用酒精灯小火加热反应器约20秒,以尽量将残留在钠块表面的煤油除去,再进行实验。
为了解决第二个问题,我们需要隔绝空气,但是我们知道空气中的二氧化碳含量只有0.03%,非常少,笔者觉得也不应该是空气中的二氧化碳和单质钠在燃烧时反应生成的。通过我们的改进后的实验证明这一点完全可以忽略。
第三个问题金属钠存在杂质铁元素,燃烧时生成铁的氧化物。通过调研,我们在钠试剂标签上发现上面标注有成分:纯度89%,杂质含量:氯化物0.003%,氮0.002%,铁0.002%等。杂质量非常少,与我们看到在钠实验中看到的产生大量的黑色物质相比,笔者认为这个问题可能不是产生黑色物质的主要问题。
关于第四个问题和第五个问题,我们只需要把石棉网换掉,换成瓷坩埚就可以排除这两个问题对实验的干扰。
3、如何优化实验才能明显观察到淡黄色火焰,同时产生比较纯净的淡黄色固体? 笔者通过分析认为,我们要主要解决两个问题:
①必须要控制温度在400~460℃之间,这是该实验改进的核心方向。这就要求钠在燃烧时不能不充分也不能太充分,要把握火候。
②必须要处理掉钠表面附着的煤油,煤油的不完全燃烧及产物二氧化碳和金属钠反应均可以生成碳。
笔者为了控制温度对实验作如下改进:
教材钠燃烧的实验在完全敞开的体系进行,燃烧太充分,温度太高会产生大量的白烟。笔者的改进实验,让反应发生在一个半封闭的体系中发生,反应所需氧气由外界不断地补给,使反应处于可控制的条件下,实践证明现象确实比较明显,尤其值得注意的是,在间歇性鼓
入空气时,金属钠燃烧时有时无,淡黄色现象特别明显。
如右图所示装置,瓷坩埚里放黄豆粒大小的、用滤纸吸干表面煤油的、
切去表面氧化层的一块金属钠,然后置于反应器中,用酒精灯小火加热反
应器约20秒,以尽量将残留在钠块表面的煤油除去,再进行放入瓷坩埚中
加热至熔化,待刚刚燃烧时,在瓷坩埚上扣一个比瓷坩埚口径稍小的漏斗,
并移开酒精灯,适时把漏斗提上、放下以调节进入空气的量,控制钠燃烧
的火焰若明若暗,似燃非燃,似熄非熄,待移开漏斗观察不再有火光时,
即发现有黑色固体产物,其颜色随着瓷坩埚温度的降低,逐渐变成棕色----
橙黄色----淡黄色(Na2O2),看上去是珊瑚形状。同时在实验过程能够观察到明显的淡黄色的火焰,没有白烟的干扰了。
笔者的改进实验,采用简单装置和简便操作,通过双限的方式,即限制空气的进入量和限制反应温度,很好地控制燃烧的温度,使钠燃烧生成过氧化钠。实验结果发现能够产生较纯净的淡黄色固体,比教材实验有很大的优化,更能说明温度是该实验成功的关键因素。
笔者为了探究钠表面的煤油对实验的影响,设计对比实验如下:
实验
实验一
实验二
实验三
实验结果:
实验
实验一
实验二
实验三 火焰颜色 有黑烟 有少量黑烟 明显淡黄色火焰 产物 不纯净有大量黑色物质 有少量黑色物质 纯净淡黄色固体 实验装置 改进后的实验装置 同上 同上 钠粒大小 黄豆粒大小 同上 同上 表面处理 不处理 仅用滤纸吸干煤油 深层次处理
实验结论:对表面煤油的处理也是影响实验成功与否的关键,所以我们要做出更好的实验效果,必须对钠块表面的煤油进行深层次的处理。
4、实验改进实践的收获
通过以上对钠燃烧实验进行改进的实践研究发现,控制实验温度,对煤油深层次的处理和使用瓷坩埚是这个实验成功的关键;通过笔者对教材实验存在的不足进行改进,增强实验的演示效果;同时通过研究使笔者在对这一实验改进的研究中收获颇多,首先在改进实验时,要明确改进目的;其次要用理论分析指导实验改进,寻找关键因素,确定改进方向;最后要
形成实验改进思路,不宜脱离实际,变简为繁,改进后应力求装置简单、操作简便、现象明
显、效果显著。
参考文献:
[1]王祖浩.普通高中课程标准实验教科书·化学1(必修)[M].南京:江苏教育出版社,2006:48
[2]北京师范大学,华中师范大学,南京师范大学无机化学教研室编.无机化学(第3版)[M].北京:高等教育出版社,1990:620—652.
[3]李华昌,符斌.实用化学手册[M].北京:化学工业出版社,2006243—248.
[4]徐东海.高中化学物质的量概念体系迷思概念的探查与转变研究[D].开封:河南大学,2012.
[5]高级中学课本化学必修(第一册) [M].北京:人民教育出版社,1995:100
[6]全日制普通高级中学教科书必修化学(第一册) [M].北京;人民教育出版社,2003:29
[7]王磊.普通高中课程标准实验教科书:化学1(必修) [M].北京:人民教育出版社.2006:39
范文四:金属钠在空气中燃烧的三种实验方式
金属钠在空气中燃烧的实验,是中学化学教学中的一个重要实验。金属钠在空气中燃烧的实验方式主要有3种。如图1所示: 这3种实验方式各有利弊,比较如下: 1 实验方式甲:将金属钠放在石棉网上用酒精灯加热点燃。优点:适宜在教室中进行演示实验,黄色火焰看得很清楚。缺点:加热时间长,反应后生成的淡黄色过氧化钠固体看不清楚。 看不到过氧化钠淡黄色固体可能的原因:钠燃烧时,由于石棉网的平面积大,使产物铺在石棉网上,而在受热条件下,空气流动性强,增加了过氧化钠与空气接触面积,使生成的过氧化钠易与空气中的水蒸气、二氧化碳反应生成氢氧化钠和碳酸钠等,也会有部分产物在高温下与石棉绒发生反应。因而冷却后留在石棉网上的过氧化钠较少,从而不易观察到淡黄色固体。 2 实验方式乙:将金属钠放在瓷坩埚中用酒精灯加热点燃。优点:点燃时不会产生危险,反应后能在坩埚底部清楚地看到生成的淡黄色固体,该方式适宜学生在实验室中进行分组实验。缺点:加热时间长,学生从坩埚口往坩埚内部看,才能看到钠燃烧的火焰。用坩埚进行钠燃烧实验后,坩埚底会被部分融蚀,使该坩埚不能再用于其他实验,实验成本大。 3 实验方式丙:将金属钠放在玻璃管(或破试管)中用酒精灯加热点燃。优点:钠使用量少,加热时间短,可透过玻璃管看到钠燃烧的火焰和反应后生成的过氧化钠淡黄色固体。既适宜教师进行演示实验,同时也适宜在课堂上进行学生分组实验。装置简单,易操作,可用破试管代替玻璃管,实验成本低,实验效果明显。缺点:加热时玻璃管可能会破裂,也可能从破裂的加热处断开。 实验注意:(1)玻璃管倾斜角度不可大,防止钠熔化后滑落出来。(2)当钠在玻璃管中开始燃烧后,应将玻璃管从火焰上移开,并在水平方向来回稍微晃动玻璃管,这样产生的火焰更长,更明显。(3)一支玻璃管只能做一次试验。 进行金属钠在空气中燃烧实验时,推荐丙实验方式。
范文五:金属钠在空气中燃烧 探究金属钠在空气中燃烧的异常现象
摘要:笔者发现:金属钠在空气中燃烧有不明的黑色产物,针对这一异常现象,对其进行实验探究和理论解释。
关键词:钠;空气;燃烧;黑色物质;碳;二氧化碳
中图分类号:G633.8文献标识码:B文章编号:1672-1578(2015)05-0463-01
在人教版高中化学教材必修1的47页讲金属与非金属的反应时,有一个重要的演示实验:实验3-2钠在空气中燃烧生成过氧化钠的实验。笔者在做这个实验的时候发现:金属钠在空气中燃烧生成的黄色过氧化钠产物中混有少量的黑色物质,那么这黑色物质究竟是什么呢,
条件好的学校应该在初中化学实验课上做过镁在二氧化碳中燃烧的实验:用坩锅钳把点燃的镁条伸进充满二氧化碳的集气瓶中,发现镁条在集气瓶中继续燃烧,生成大量的
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白色烟雾,瓶壁有少量的黑色物质产生,该反应说明镁条能与二氧化碳反应生成氧化镁和单质碳,化学反应方程式为:。
金属活动性顺序表告诉我们:金属钠比金属镁还要活泼一些,既然金属钠的还原性比金属镁的还原性要强,那么理论上金属钠应该也能与二氧化碳反应,而且金属钠与二氧化碳的反应要比金属镁在二氧化碳中的反应更剧烈一些。事实究竟是不是如理论所说的这样呢,该黑色物质究竟是不是金属钠与空气中二氧化碳反应的产物:单质碳呢,
下面我们探究一下金属钠与二氧化碳的反应:
事先用集气瓶(瓶底铺上一层细沙)收集一瓶二氧化碳,从煤油中取出一小块金属钠,并用滤纸吸干其表面的煤油,把周围淡黄色的表皮切掉,放在燃烧匙中并用酒精灯点燃,然后迅速把燃烧匙伸进充满二氧化碳的集气瓶中,发现钠在集气瓶中继续燃烧,待反应结束,发现燃烧匙内的产物表面几乎全是黑色物质,取出燃烧匙并将燃烧匙中的产物转移到一张洁净的滤纸上面。发现除了有黑色固体产物外也有一部分白色固体产物。
现在终于可以肯定黑色物质就是单质碳了。那么白色固体是什么东西呢,
类比镁与二氧化碳反应的化学方程式,我们可以写出金属钠与二氧化碳的化学反应方程式:,白色固体就可能是氧化钠。但是我们知道氧化钠的化学性质比较活泼,遇二氧
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化碳又有可能变成碳酸钠,其化学方程式为:,将(1)(2)两个方程式叠加起来,消去氧化钠便可以得到金属钠与二氧化碳的反应方程式:。
下面我们来验证一下该白色固体:
将滤纸上的产物全部转移到一支小试管中,加入少量的水,充分振荡后静置一会,发现白色物质消失,下面有少量的黑色不溶物。取出少量的溶液,滴加氯化钡溶液,发现立即产生白色沉淀。由此,完全可以证明该白色固体是碳酸钠。
滤出黑色不溶物,放在燃烧匙上并用酒精灯加热,虽然不能看到明显的燃烧现象,但是黑色物质的最终消失,也进一步证明该结论的正确性。
笔者反复实验发现:先把坩埚加热1-2分钟,再将切好的金属钠投入到高温坩埚中,这样才能得到比较纯净的淡黄色的固体过氧化钠(几乎看不到有黑色物质产生)。
通过对金属钠在空气中燃烧的异常现象的实验探究,我们发现已学的化学理论对化学实验有很大的指导作用,两者的关系是极为密切、相互促进的;同时也说明,在做化学实验时,一定要仔细观察实验现象,这样才能提高我们分析问题、解决问题的能力,我们应该抓住化学实验中的每一个异常现象,说不定因为仔细研究实验中的细节问题,一个重大的化学发现以及化学理论的突破就产生了。
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