1、分子運(yùn)動(dòng)和分子間間隔實(shí)驗(yàn)青海省格爾木市第十二中學(xué) 馬成義一、使用教材人教版九年級(jí)化學(xué)第三單元課題1 分子和原子二、實(shí)驗(yàn)器材無色透明的塑料飲料瓶兩個(gè)，塑料滴管若干，分子間隔實(shí)驗(yàn)器，50ml燒杯，培養(yǎng)皿（可用淺平容器代替）。三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要點(diǎn)/改進(jìn)要點(diǎn)利用塑料滴管提前密封等量稀氨水，在飲料瓶中進(jìn)行氨分子的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)；使用由塑料滴管特制的工具向分子間隔實(shí)驗(yàn)器中注入酒精，免去了油酸的使用，提升了實(shí)驗(yàn)效果。四、實(shí)驗(yàn)原理/實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路圖1課程標(biāo)準(zhǔn)提供的相關(guān)案例中就有如圖1所示的分子運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，人教版化學(xué)教材中也采用了這一實(shí)驗(yàn)方法。這個(gè)實(shí)驗(yàn)操作簡單，幾乎不需要準(zhǔn)備，但也存在以下一些缺點(diǎn)：（1）氨氣是一種有強(qiáng)烈刺激

2、性氣味的氣體，濃氨水放置在敞口的燒杯中，使教室中彌漫一股難聞的有刺激性氣味的物質(zhì)，造成人身的傷害和空氣污染。（2）實(shí)驗(yàn)所用濃氨水用量比較大，浪費(fèi)藥品。（3）由于以上兩點(diǎn)的共同影響，不便于進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。（4）原裝置在講臺(tái)上演示時(shí)不能移動(dòng)，教室后面的學(xué)生難以觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。圖2（5）不能對比出溫度對分子運(yùn)動(dòng)速度的影響。而對分子之間間隔的實(shí)驗(yàn)，課標(biāo)和教材中都沒有提供實(shí)驗(yàn)方案。雖然很多學(xué)校實(shí)驗(yàn)室都配備了如圖2所示的分子間間隔實(shí)驗(yàn)器，但由于需要用到油酸做為水和酒精之間的隔離介質(zhì)，而初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室又沒有配備油酸，所以這一儀器形同虛設(shè)，沒有發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值。基于上述問題，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn)：（1）原實(shí)驗(yàn)

3、需濃氨水量較大，傾倒時(shí)有強(qiáng)烈刺激性氣味，現(xiàn)改用塑料滴管吸取少量濃度只有2.5%左右的稀氨水封閉的膠頭中，基本難以聞到氨氣味了，避免了產(chǎn)生大量刺激性氣味污染空氣，保證了師生健康安全。圖3（2）原實(shí)驗(yàn)罩上大燒杯后不夠密封，反應(yīng)現(xiàn)象不夠明顯，現(xiàn)改用兩個(gè)相對密封的飲料瓶，利用塑料滴管提前密封少量稀氨水，在白色的棉花團(tuán)顯出紅色，更直觀，用時(shí)更少，更環(huán)保（如圖3）。（3）兩個(gè)飲料瓶一個(gè)用水浴加熱，另一個(gè)保持室溫，可以得出溫度和分子運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。圖4分子間間隔實(shí)驗(yàn)器在學(xué)校中很少使用，是因?yàn)闆]有油酸做隔離的情況下難以將乙醇快速平穩(wěn)地加注到水面上方，防止乙醇和水快速混和影響實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)塑料膠頭滴管制作一個(gè)特制的加

4、注書乙醇的小工具（如圖4），這個(gè)小工具可以將乙醇順著玻璃管內(nèi)壁快速平穩(wěn)注入水的上方而引起水面的振動(dòng)與搖晃，另外為了醒目將酒精用品紅進(jìn)行了染色，酒精和水的分層現(xiàn)象界線清晰，讓實(shí)驗(yàn)具有極強(qiáng)的視覺效果，而酒精與水混合時(shí)液面的下降極為明顯，使學(xué)生過目難忘。五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)分子是不斷運(yùn)動(dòng)的，知道之間是有間隔的，了解溫度對分子運(yùn)動(dòng)速度的影響；2.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力與抽象思維能力，通過實(shí)驗(yàn)感受抽象世界形象化的途徑；3.獲得科學(xué)探究的方法，體驗(yàn)化學(xué)之美，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容通過品紅在酒精中的擴(kuò)散和氨分子的擴(kuò)散，說明分子是不斷運(yùn)動(dòng)的。通過50ml酒精和50ml水混合后體積小于100m

5、l，說明分子之間是有間隔的。七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程在酒精中加入少量品紅，觀察到品紅在酒精中擴(kuò)散（變紅的酒精留待后面使用）；兩個(gè)飲料瓶各連著一個(gè)塑料滴管，滴管里提前密封等量的2.5%的稀氨水，將一個(gè)飲料瓶底部放在熱水中，另一個(gè)直接放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，用持著滴有酚酞的棉花團(tuán)的膠塞塞住瓶口，同時(shí)將氨水?dāng)D到瓶，觀察到熱的瓶中棉團(tuán)先變紅，另一個(gè)后變紅；將前述的變紅色的酒精利用特制的注入工具注入裝有水的分子間隔實(shí)驗(yàn)器中，酒精與水明顯分層，混合后液面明顯下降。八、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)分子運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中氨水幾乎沒有擴(kuò)散到空氣中，教室中很難聞到有刺激性氣味的物質(zhì)，減少了污染；大大減少了氨水用量，節(jié)約了藥品；更可以改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。該實(shí)驗(yàn)操作簡便，現(xiàn)象明顯且實(shí)驗(yàn)裝置便于移動(dòng)，可以讓全體學(xué)生都觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。很容易證明溫度升高使分子運(yùn)動(dòng)加快。分子間間隔實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，極具視覺效果，使學(xué)生過目難忘，學(xué)生通過這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，便可在分子的認(rèn)識(shí)上獲得突破性進(jìn)步。該改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，充分體現(xiàn)了綠色環(huán)保、節(jié)能減排的科學(xué)理念，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的直觀性和趣味性。通過對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和完善，我深刻體會(huì)到要做一項(xiàng)創(chuàng)新研究必須要多留心，要大