陜西省商南縣教育教學(xué)研究室(726300) 魏勝波陜西省渭南中學(xué)(714000) 李錦繡

在現(xiàn)行各種版本的義務(wù)教育化學(xué)教科書(shū)中，幾乎都是利用1個(gè)大燒杯罩在分別盛有濃氨水、酚酞試液的2個(gè)小燒杯上探究“分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象”，但在具體應(yīng)用中，均暴露了一些不足：①教科書(shū)中雖然現(xiàn)象明顯，但濃氨水用量較多，污染環(huán)境，浪費(fèi)藥品；②該實(shí)驗(yàn)趣味性、生活性不足，無(wú)法引起學(xué)生積極參與的興趣；③該實(shí)驗(yàn)不能探究溫度對(duì)分子運(yùn)動(dòng)速率的影響。筆者利用實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)儀器和生活替代品，設(shè)計(jì)出4套改進(jìn)裝置，將其應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得了顯著效果。

1 借助筆桿改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)裝置

新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

圖1 借助筆桿改進(jìn)分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

如圖1(A)所示，取2支廢舊筆桿，拆下無(wú)色透明的塑料桿及銀白色的筆頭，清洗干凈后使用。用熱熔膠將筆頭的尖端封閉，在筆頭中裝入滴加濃氨水的脫脂棉。然后在塑料桿中迅速放入滴有酚酞試液的濾紙條或紗布條，將其頂端塞好塑料塞子，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。再按圖1(B)所示，重復(fù)上述操作后，將兩支筆桿分別放在室溫水和熱水中進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

1.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

圖1(A)中濾紙條或紗布條從下到上逐漸變紅。圖1(B)中熱水中的濾紙條或紗布條從下到上變紅速率比室溫水快。

1.4 改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)

(1)用無(wú)色透明的筆桿代替大燒杯。就地取材，廉價(jià)易得，操作簡(jiǎn)單。

(2)由直接向燒杯中加入濃氨水改為向一小團(tuán)脫脂棉上滴加幾滴濃氨水，實(shí)驗(yàn)在微型密閉裝置中進(jìn)行，節(jié)約藥品，綠色環(huán)保。

(3)由直接用燒杯盛裝酚酞試液改為用酚酞試液潤(rùn)濕的濾紙條進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，濾紙條自下而上變紅的現(xiàn)象，讓學(xué)生對(duì)分子運(yùn)動(dòng)這一微觀理論現(xiàn)象有了更直觀的認(rèn)識(shí)。

(4)增設(shè)了溫度對(duì)分子運(yùn)動(dòng)速率影響的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

2 借助U型管改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)裝置

新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。

圖2 借助U型管改進(jìn)分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

如圖2所示，在U型管一端脫脂棉上用注射器滴加濃氨水，另一端改為滴加酚酞溶液的濾紙條，立即塞上橡皮塞密封，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

2.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

U型管中滴加酚酞溶液的濾紙條從下到上逐漸變紅。

2.4 改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)

(1)用U型管代替大燒杯，實(shí)驗(yàn)的密閉性較好，對(duì)環(huán)境污染較小。

(2)由直接向燒杯中加入濃氨水改為在脫脂棉上用注射器滴加濃氨水，節(jié)約藥品。

(3)改用滴加酚酞試液的濾紙條，實(shí)驗(yàn)用時(shí)短，現(xiàn)象明顯，讓學(xué)生能更直觀地感受到微觀分子的運(yùn)動(dòng)情況。

3 借助塑料瓶改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

3.1 實(shí)驗(yàn)裝置

新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示。

圖3 借助塑料瓶改進(jìn)分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)

3.2 實(shí)驗(yàn)步驟

在輸液滴管內(nèi)裝入濃氨水，在線上固定一串滴有酚酞溶液的脫脂棉球，然后按圖3(A)所示將其伸入礦泉水瓶中。通過(guò)用輸液滴管滴加少量濃氨水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

3.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

如圖3(B)所示，塑料瓶?jī)?nèi)的脫脂棉球逐漸變紅，宛如芝麻開(kāi)花節(jié)節(jié)高。

3.4 改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)

(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象生動(dòng)有趣，如塑料瓶?jī)?nèi)滴有酚酞溶液象征芝麻花的脫脂棉。

(2)所有實(shí)驗(yàn)儀器取材于日常生活，礦泉水瓶代替燒杯、注射器代替分液漏斗，且操作簡(jiǎn)單，能激發(fā)學(xué)生不斷地挖掘教材中實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新的興趣。

(3)紙花變紅現(xiàn)象從下而上，讓學(xué)生更直觀感受到微觀粒子的運(yùn)動(dòng)情況。

(4)節(jié)約藥品，實(shí)驗(yàn)在密閉容器中進(jìn)行，綠色環(huán)保。

4 借助具支試管改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

4.1 實(shí)驗(yàn)裝置

新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示。

圖4 借助具支試管改進(jìn)分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)

4.2 實(shí)驗(yàn)步驟

分別取4個(gè)具支試管，每?jī)蓚€(gè)試管之間用導(dǎo)氣管連接，這樣就形成了兩對(duì)具支試管。在一對(duì)具支試管中，向其中一個(gè)具支試管滴加濃氨水2 mL，向另一個(gè)具支試管滴加5滴酚酞溶液(另一對(duì)同上)。如圖4所示，將兩對(duì)具支試管固定在鐵架臺(tái)上，將一對(duì)具支試管放在常溫條件下，另一對(duì)具支試管放入裝有熱水的燒杯中，立即塞上橡皮塞密封，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

常溫下酚酞逐漸變紅，而熱水中酚酞變紅的速度比常溫快。

4.4 改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，可同時(shí)進(jìn)行溫度對(duì)分子運(yùn)動(dòng)速率影響的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。用連接橡皮塞的具支試管代替大燒杯，實(shí)驗(yàn)的密閉性較好，節(jié)約藥品，對(duì)環(huán)境污染較小。