孫佳穎

摘要：人教版初三化學(xué)上冊有關(guān)“分子運(yùn)動”的活動與探究實(shí)驗(yàn)，通過濃氨水揮發(fā)使酚酞溶液變紅這一現(xiàn)象得出“分子在不停地運(yùn)動”。但該實(shí)驗(yàn)存在不易觀察到分子的運(yùn)動過程的缺陷。筆者以教材實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行補(bǔ)充、拓展，并運(yùn)用于實(shí)際教學(xué)中，以形象、直觀的實(shí)驗(yàn)展示引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建分子運(yùn)動的知識網(wǎng)絡(luò)。補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)以本章試題中多次出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)——濃氨水與濃鹽酸的白煙實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，改進(jìn)成較為完備的綜合性實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：改進(jìn)實(shí)驗(yàn);分子運(yùn)動

一、相關(guān)實(shí)驗(yàn)試題片段

某化學(xué)學(xué)習(xí)小組通過實(shí)驗(yàn)探究分子的性質(zhì)。

【查閱資料】 濃氨水和濃鹽酸都具有很強(qiáng)的揮發(fā)性。

【拓展探究】 該小組同學(xué)在玻璃管兩端同時放入蘸有試劑的棉花，做了如圖所示實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在玻璃罐內(nèi)形成了白色煙環(huán)（成分為氯化銨），且白色煙環(huán)偏向蘸有濃鹽酸的棉花一端。

【現(xiàn)象分析】 寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式： ;

白色煙環(huán)偏向于蘸有濃鹽酸的棉花一端的原因是： 。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分析：

該實(shí)驗(yàn)原理是：濃氨水和濃鹽酸都具有揮發(fā)性，揮發(fā)出來的氨氣（NH3）和氯化氫（HCl）氣體相遇發(fā)生反應(yīng)，生成氯化銨（NH4Cl）即產(chǎn)生白煙的現(xiàn)象。人教社高中化學(xué)教材中安排了氨與氯化氫的“空中生煙”實(shí)驗(yàn)（見圖2）?！暗实纳a(chǎn)與使用”的課堂教學(xué)中，不少教師改進(jìn)了氨氣與氯化氫的“空中生煙”實(shí)驗(yàn)。

經(jīng)常有試題引用該實(shí)驗(yàn)來解釋分子在不斷運(yùn)動的原理。氨分子與氯化氫分子在試管中不斷地運(yùn)動，通過產(chǎn)生的白煙說明二者相遇并發(fā)生了反應(yīng)。同時，進(jìn)一步追問白煙產(chǎn)生的位置，從而解釋分子的運(yùn)動速率有差異，氨分子的運(yùn)動速度比氯化氫分子更快。

二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計

1.實(shí)驗(yàn)裝置如圖3：

2.實(shí)驗(yàn)步驟：

①分別用體積相同的小棉球蘸取等量濃氨水和濃鹽酸，迅速放入對應(yīng)的細(xì)口瓶A、B中（A中放濃氨水，B中放濃鹽酸，以下皆用A瓶和B瓶表示），用橡膠塞密封，靜置片刻。

②取下塞子，迅速將兩只細(xì)口瓶的瓶口相對，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

（1）用小棉球蘸取濃鹽酸和濃氨水的過程中，都聞到了刺激性氣味。

（2）小棉球放入細(xì)口瓶后，瓶中無明顯變化。

（3）打開細(xì)口瓶塞子時，均聽到“噗”的一聲。但是A瓶聲響更大。

（4）接觸的瓶口處首先出現(xiàn)白煙，并且白煙逐漸出現(xiàn)在兩個細(xì)口瓶內(nèi)部，并且B瓶中先出現(xiàn)大量白煙。瓶口外側(cè)也出現(xiàn)了少許白煙。

（5）一段時間后，B瓶中白煙明顯更多，已經(jīng)充滿細(xì)口瓶。而A瓶中，

白煙主要集中在瓶身的下半部分，上半部分白煙稀少，有清晰的分層。（見圖4）

4.實(shí)驗(yàn)分析與歸納

引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度分析、解釋觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

（1）現(xiàn)象一是由于分子在不停地運(yùn)動，氨分子和氯化氫分子擴(kuò)散到了空氣中，進(jìn)而我們聞到了氣味。

（2）現(xiàn)象二中無法從塞緊塞子的細(xì)口瓶處聞到刺激性氣味，因此不能推測分子是否在運(yùn)動。

（3）現(xiàn)象三種打開塞子的時候有明顯的“噗”的聲音，這是因?yàn)槿狭巳雍?，氨分子和氯化氫分子這兩種氣體分子仍在運(yùn)動，雖然無法擴(kuò)散到空氣中，但揮發(fā)出的氣體分子使得瓶內(nèi)氣壓增大，所以打開塞子時才會有明顯的響聲。并且，A瓶打開時聲音更大，說明裝有濃氨水的細(xì)口瓶內(nèi)部氣壓更大，也就是氨分子比氯化氫分子運(yùn)動得更加劇烈。

（4）現(xiàn)象四中出現(xiàn)白煙說明產(chǎn)生了新物質(zhì)，這是化學(xué)變化。B瓶中先出現(xiàn)明顯的白煙說明氨分子運(yùn)動更加劇烈，運(yùn)動速度也更快，先運(yùn)動到了B瓶中。瓶口外側(cè)出現(xiàn)的少許白煙，則是因?yàn)槠靠谔幹皇强吭谝黄?，沒有做到完全的密閉，有少量氨分子和氯化氫分子逸散到瓶外，在瓶口外形成白煙。說明了分子的運(yùn)動是無規(guī)則的，會向各個方向運(yùn)動。

（5）現(xiàn)象五中，裝有B瓶中很快的充滿白煙，同樣說明氨分子的運(yùn)動更劇烈，運(yùn)動速度更快。同時，A瓶中的白煙主要集中在下半部分說明了氯化氫分子運(yùn)動到A瓶中時，主要集中在下半部分，也就是氯化氫分子主要在下半部分區(qū)域運(yùn)動。這說明雖然分子的質(zhì)量很小，但是不同的分子質(zhì)量也不同，氯化氫分子的質(zhì)量明顯大于氨分子。宏觀表現(xiàn)也就是在相同條件下，氯化氫氣體的密度大于氨氣。

三、小結(jié)

演示改進(jìn)后的“白煙實(shí)驗(yàn)”，產(chǎn)生5個緊密聯(lián)系、層層遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，完整地呈現(xiàn)分子運(yùn)動的相關(guān)知識點(diǎn)。

分子在不停地運(yùn)動分子做無規(guī)則運(yùn)動不同分子運(yùn)動的劇烈程度不同，速度不同分子的“無規(guī)則”運(yùn)動有規(guī)律分子的質(zhì)量

參考文獻(xiàn)：

[1]孫重陽，吳偉新.看得見的分子運(yùn)動軌跡——探究分子運(yùn)動實(shí)驗(yàn)的組合設(shè)計[J].教育與裝備研究，2018（04）.

[2]馮紅梅.基于綠色化學(xué)、微型實(shí)驗(yàn)理念下的分子運(yùn)動實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J].化學(xué)教與學(xué)，2018（11）.

（作者單位：南京市文樞初級中學(xué)，江蘇 南京210006）