“分子的運動”是近幾年來,各地中考化學試題中出現頻率較高的知識點。由于這部分知識比較抽象,在化學教學中,初學者對“分子是不斷地運動的”不易理解。為此,在教學中可以設計如下幾個實驗,幫助學生理解分子運動論。
實驗一:
1.原理:固體氫氧化鈉溶解于水放熱,溫度升高加快氨分子運動的速率。
2.儀器藥品:一支“U”型管,滴管,氣球,小試管,濃氨水,固體氫氧化鈉,酚酞試液,濾紙。
3.實驗操作及裝置:
①在小試管中放入適量固體氫氧化鈉固體,用一根細線系住,用一帶滴管的膠塞蓋住,使其懸掛在“U”型管內,并讓吸有濃氨水的滴管伸入小試管內。
②在一經蒸餾水濕潤的試紙上滴2-3滴酚酞,用細線系住,用冒釘釘在膠塞中央,塞住“U”型管另一口。
③在“U”型管的支管口處,一端系上氣球,另一端接一乳膠管,并用止水夾夾緊。
④擠壓滴管,使濃氨水滴到固體氫氧化鈉上,很快會發現滴有酚酞的濾紙條變紅。
成敗關鍵:固體氫氧化鈉干燥,裝置密封性好。
實驗二:
1.原理:NH3+H3O→NH3·H3O→NH+4+OH-。酚酞遇OH-變紅。
2.儀器藥品:標本瓶、濾紙、滴管、酚酞、試管、氨水、鐵絲勾。
3.實驗操作及裝置:
①在試管中倒入少量氨水,滴入酚酞,溶液立即變紅。
②在標本瓶中滴入少量氨水。
③用濾紙做一朵大花或其他形狀的樣品,滴少量水及酚酞試液,用鐵絲勾掛在標本瓶蓋的小勾上,如圖所示,將瓶蓋蓋上。片刻,樣品顏色由下而上逐漸變紅。可見兩者雖未接觸,但由于氨分子的不斷運動,遇上潮濕樣品酚酞,使酚酞變紅。
4.成敗關鍵:往紙花上滴酚酞不可過多,防止懸掛后滴入瓶底污染氨水,影響效果。
實驗三:
1.原理:碘的升華;淀粉遇碘變藍。
2.儀器藥品:標本瓶、濾紙、淀粉液、碘、玻璃棒、藥匙、鐵絲勾。
3.實驗操作及裝置:
①在濾紙上用玻璃棒涂上淀粉液,撒少許碘的晶體,淀粉遇碘變藍。
②如圖所示,在濾紙上用淀粉液畫出一圖形,將濾紙勾在標本瓶蓋的勾上,瓶底放入適量碘的晶體,片刻后可觀察到涂有淀粉液的濾紙處由下而上逐漸變藍??梢姡怆m未與淀粉接觸,但由于碘分子在不斷運動,遇懸于瓶中濾紙上的淀粉,呈現藍色。
4.成敗關鍵:
①碘的晶體顆粒不宜太小,用量不宜太多,防止碘升華太快。
②向瓶中放碘的晶體時,要用藥匙或折疊成槽狀的硬紙條一直送到瓶底,盡力不使其飛起,以便于觀察到淀粉由下而上逐漸變藍的過程。
實驗四:
1.原理:CoCl2(藍色)+6H2O→Co-Cl2·6H2O(紅色)
2.儀器藥品:標本瓶、濾紙、氯化鈷、水、鐵絲勾。
3.實驗操作及裝置:
①將濾紙浸泡在飽和氯化鉆溶液中吸足溶液后取出,此時濾紙為淺紅色。將該濾紙烘干,失去結晶水。濾紙由淺紅色變藍。
②濾紙上滴少量水,觀察到無水氯化鈷遇水變成六水合氯化鈷,顏色由藍變淺紅色。
③將另一藍色無水氯化鈷試紙用小鐵絲勾掛在瓶蓋小勾上,瓶底盛少量水,如圖3所示。片刻后,顏色由下而上慢慢變淺紅色。證明構成水的分子在不斷運動,遇到懸于瓶中的藍色無水氯化鈷,生成六水合氯化鈷,使顏色改變。
4.成敗關鍵:
①保證氯化鈷溶液的高度濃度,使變色明顯。
②若演示時氣溫太低,水分蒸發過慢,可改用溫水。但水溫不可過高,防止生成較多的水蒸氣影響觀察。
③瓶蓋不可蓋得太嚴,以便水分不斷蒸發。
以上三個實驗可任選一個或幾個同時做。三個實驗同時做,可看到固、液、氣三種狀態的物質分子都是不斷運動的,而且顏色鮮明,形成一組漂亮的裝飾品,利于加深學生印象。
這幾個實驗不僅能證明分子在不斷地運動著,也能證明分子間有間隔、分子保持原物質的化學性質。