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质量守恒定律之镁条的燃烧:

(2017-11-06 14:44:13)

质量守恒定律之镁条的燃烧:

  质量守恒时化学教学中一个非常重要的点,时学生学习的重点内容。质量守恒时人教版几年级化学上册第五单元第一节《质量守恒定律》,学好这一节对于后面的教学是非常有必要的,也为高中化学打下良好的基础。但初中学的认知水平有限,往往只看一些表面的现象,这的要求实验简单易操作且实验结果很鲜明。质量守恒定律的引出时有一个演示实验室镁条的燃烧,通过镁条的燃烧,发现在燃烧过程中镁的质量在增加,因为是镁燃烧生成氧化镁从而质量会增加,更加具有说服力质量守恒定律在一切化学反应中的特点。但是由于一些生成物氮化镁挥发升华特点是的反应后的产物总质量不增反减,所以针对这样的情况我有如下的想法。

镁条的燃烧:镁条在酒精灯上点燃镁条,最引人注意的现象是产生耀眼的白光,生成白色粉末。实验时我们看到燃烧的上方有浓烈的白烟升腾。镁是比较活泼的轻金属,它能与许多非金属单质及氧化物反应,表现出良好的还原性。在初中,我们知道:2Mg+O2==2MgO;到高中我们还要知道:3MgN2==Mg3N2。 由于知识的深广度不同,解释镁条燃烧的说法也不一样。
     
镁条燃烧时生成白色固体,其主要成分是氧化镁和氮化镁。氮化镁(Mg3N2)是由氮和镁所组成的无机化合物。在室温纯净的氮化镁下为黄绿色的粉末,然而氮化镁具有挥发性,升华到空气中去了。在镁条的燃烧时原本应该是生成氧化镁质量会增重,但是实验时会出现不增反而减少,在实验时利用其它的一些方法来减少损失(例如在点燃后放在蒸发皿上,然后用塑料瓶盖住,以减少氮化镁的挥发,因为空气中氮气含量比较多,所以很多一部分生成氮化镁),但是实验时仍然出现相平或质量减少的现象。

  面对这种状况,是否想到一种可以燃烧,被氧化后质量会增重的固体,根据镁的性质在元素周期表中的位置及化学性质而言,只有钠的要求比较吻合。钠的性质银白色立方体结构金属。新切面有银白色光泽,在空气中迅速氧化转变为暗灰色,它质软而轻。我们把钠从煤油中捞出来把表面的氧化层切去,然后快速的在电子秤上进行称量(带小刀,表面皿,钠块),然后我们迅速的用小刀把表面皿中的钠碾碎。观察钠和表面皿小刀刚放上去总重,和碾碎后过一会(带表面皿,钠碎块,小刀)电子秤的总重会怎样变化。

有的人认为这样太平和,对于激发学生的兴趣不太好,但是如果用钠的燃烧实验是不好,因为反应太剧烈并且产物不能很好的收集(有可能在反应过程中有一些产物被剧烈的火光带到我所称量的范围外)。可以在蒸发皿中进行的原因是:虽然钠的产物是氧化钠,进而潮解生成少量的氢氧化钠,它与蒸发皿基本上不能反应的,虽然理论上可以反应,但是实验室装氢氧化钠的瓶子仍用的玻璃瓶,只是瓶塞用的橡胶塞而已。

在试验中我们要用整体性的原则,例如在切割上用的小刀,在第一次测量钠单质时也应该一起进行称量,碾碎钠单质后也一起和蒸发皿一起称量。在实验的过程中一定要注意不要用手接触钠,因为它非常的活泼,手上有汗液和皮肤有水分,这样钠就很容易发生与水的反应,反应过程是放热的并且反应非常剧烈,氢氧化钠也是强腐蚀性的。所以实验的时候一定要注意安全问题,这个是老师演示实验,不可让学生去接触,因为学生有一定的好奇心,如果没有讲清楚,他们会参与造成不必要的伤害。

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