對“分子在不斷運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

代道強(qiáng)

對“分子在不斷運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

代道強(qiáng)

人教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)九年級上冊第三單元《自然界的水》中，課題2“分子和原子”中“分子在不斷運(yùn)動(dòng)”的探究實(shí)驗(yàn)，雖然實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，反應(yīng)速度較快，但實(shí)驗(yàn)過程中揮發(fā)出來的氨氣沒做任何處理，揮發(fā)到空氣中易污染環(huán)境，加之用小燒杯裝氨水，所需藥品量大，不能充分體現(xiàn)綠色化學(xué)“實(shí)驗(yàn)量少、回收重復(fù)利用、對環(huán)境污染小(無污染)”的原則。在實(shí)際教學(xué)中，筆者對該裝置進(jìn)行了5個(gè)改進(jìn)：一是用塑料瓶(或塑料管)代替大燒杯形成密閉環(huán)境；二是用廢棄藥瓶代替小燒杯裝濃氨水；三是用滴有酚酞溶液的濾紙代替加有無色酚酞試劑的小燒杯；四是實(shí)驗(yàn)藥品多次重復(fù)利用；五是將氨氣分子和滴有無色酚酞試劑接觸瞬間變色改為依據(jù)氨氣分子運(yùn)動(dòng)路徑(總體向上運(yùn)動(dòng))滴有酚酞溶液的濾紙自下而上逐漸變紅，取得明顯的實(shí)驗(yàn)效果。

一、改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)

1.污染小

用塑料瓶代替大燒杯，實(shí)驗(yàn)后用橡皮塞密閉后集中處理，整個(gè)實(shí)驗(yàn)在密閉環(huán)境中進(jìn)行，揮發(fā)的氨氣對教室、實(shí)驗(yàn)室空氣污染小，確保學(xué)生和教師身體健康。

2.藥瓶用量少

改小燒杯盛裝氨水為帶瓶塞的小藥瓶盛氨水，改2個(gè)盛放滴有酚酞溶液的小燒杯為直接在濾紙條上滴加酚酞溶液，藥品用量少(若用裝棒冰的塑料管等直徑小的塑料管代替塑料瓶作為密閉容器，藥品用量更少)。

3.可重復(fù)利用

小藥瓶中的氨水和用過的濾紙都可重復(fù)利用。

4.速度快

將實(shí)驗(yàn)裝置改為直立狀態(tài)，氨氣分子向上運(yùn)動(dòng)速度快，達(dá)到縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間的目的，提高了課堂效率。

5.凸現(xiàn)分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的痕跡

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，懸掛滴有酚酞溶液的濾紙自下而上逐漸變紅，很直觀地反映了實(shí)驗(yàn)中氨氣分子的運(yùn)動(dòng)路徑(總體向上運(yùn)動(dòng))，現(xiàn)象明顯，趣味性強(qiáng)，效果好。

二、實(shí)驗(yàn)裝置

1.實(shí)驗(yàn)裝置圖(如圖1～圖4所示)

圖1 探究分子在不斷運(yùn)動(dòng)裝置分解圖

圖2 探究分子在不斷運(yùn)動(dòng)裝置圖

圖3 探究分子在不斷運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束裝置圖

2.實(shí)驗(yàn)原理

利用濃氨水的揮發(fā)性，打開盛裝濃氨水的小藥瓶瓶蓋(如圖2所示)，通過由塑料瓶制作的密閉通道，氨氣分子運(yùn)動(dòng)到滴有酚酞溶液的濾紙上時(shí)，氨氣分子溶于水形成氨水，使滴有無色酚酞溶液的濾紙變紅。隨著氨氣分子向上運(yùn)動(dòng)，氨分子遇到濾紙條上滴下的酚酞溶液，自下而上依次變紅。

3.實(shí)驗(yàn)裝置制作

(1)材料：廢舊礦泉水(純凈水)瓶2個(gè)，寬透明膠1圈，橡皮塞2個(gè)，小鐵夾1個(gè)，小藥瓶1個(gè)(根據(jù)所選塑料瓶口徑的大小選擇注射用頭孢美唑鈉、參麥注射液等廢藥瓶)，濃氨水，無色酚酞溶液，濾紙條。

(2)制作：取2只規(guī)格一致的塑料瓶，保留上部的16 cm去掉底部(除掉的底部可以做圖4實(shí)驗(yàn)中所需的盛水容器。用寬透明膠帶將去掉底部的2只塑料瓶粘在一起(如圖1所示)，取一只廢舊胸牌上的小夾子，用細(xì)鐵絲固定在一只橡皮塞上(如圖1所示)，將濾紙剪成寬0.8～1.0 cm的長條，濾紙條長度也可根據(jù)密閉容器的長度靈活掌握；將濃氨水裝入小藥瓶用瓶蓋蓋緊備用。

三、實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象

1.操作

(1)實(shí)驗(yàn)前，按實(shí)驗(yàn)裝置圖制作和準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器(裝置如圖1所示)。

(2)在濾紙條上自下而上按一定間距滴加無色酚酞溶液(裝置如圖1所示)。為增加趣味性，也可以在濾紙條上用無色酚酞溶液按一定間距畫圓圈、小花等圖案。展示，濾紙條上不變紅。

(3)將滴有無色酚酞溶液的濾紙條用橡皮塞上連接的小夾子夾住，固定在塑料瓶瓶口的一端。

(4)拔掉塑料瓶另一端瓶口的橡皮塞，打開裝有濃氨水小藥瓶的瓶塞，將塑料瓶瓶口罩在小藥瓶的瓶口上，盡量壓緊(裝置如圖2所示)。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，蓋緊裝有濃氨水的小藥瓶的瓶塞，以備下次使用；用橡皮塞蓋緊塑料瓶瓶口，以便處理實(shí)驗(yàn)廢氣(裝置如圖2所示)。

2.現(xiàn)象

滴有酚酞溶液的濾紙條自下而上逐漸變紅。

3.結(jié)論

氨氣分子運(yùn)動(dòng)到滴有酚酞溶液的濾紙上時(shí)，氨氣分子溶于水形成氨水，使滴有無色酚酞溶液的濾紙變紅。說明分子在不斷地運(yùn)動(dòng)。

在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，滴有酚酞溶液的濾紙自下而上逐漸變紅，很直觀地反映了氨氣分子的運(yùn)動(dòng)路徑(總體向上運(yùn)動(dòng))，所需時(shí)間短，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，趣味性強(qiáng)，效果好。若同時(shí)用2套裝置做一組對比實(shí)驗(yàn)(裝置如圖4所示)，一組放在冷水中，一組放在熱水中，放在熱水中的濾紙自下而上變紅的速度更快，可以直觀地驗(yàn)證“溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)速度越快”的特點(diǎn)。

2011-10-20

代道強(qiáng)，本科，中教高級。

湖北省廣水市實(shí)驗(yàn)中學(xué)。