有關微粒之間有空隙的實驗改進

2016-04-08 01:21:18朱玉忠銅山區大彭鎮中學江蘇徐州221150

化學教與學 2016年3期

朱玉忠（銅山區大彭鎮中學　江蘇徐州　221150）

有關微粒之間有空隙的實驗改進

朱玉忠
（銅山區大彭鎮中學江蘇徐州221150）

摘要：用球形干燥管做微粒間有空隙的實驗，“粗中有細”，易于操作、便于觀察且現象明顯，干燥管吸附在手指上，懸而不落；兩手同握塑料軟鹽水瓶，更具有科學性、對比性，符合綠色環保、廢物利用理念。

關鍵詞：球形干燥管；粗中有細；懸而不落；鹽水瓶；對比性；廢物利用

一、“微粒之間有空隙”實驗改進

縱觀現行各種版本的《義務教育教科書九年級化學》教材中，有關“微粒之間有空隙”的實驗設計，有的比較浪費試劑（需要50mL水和50mL酒精），即便如此，因為量筒較粗，實驗現象也不夠明顯；有的雖然藥品用量少，但因導管太細，形成的空隙較小，實驗現象也是不太明顯。筆者設想，可否設計一個介于二者之間的實驗裝置，使用不太多的試劑，并且能產生更大的空隙——這種粗中有細的裝置便是球形干燥管。

1.實驗用品

主要有：球形干燥管、橡皮塞、注射器（20 mL帶針頭）、小燒杯；酒精（滴紅墨水）、水。

2.實驗裝置（見圖1）

圖1　“微粒之間有空隙”實驗改進裝置

3.實驗操作

（1）取一個球形干燥管，在其下端（粗管口）塞緊一個橡皮塞，以防止漏水；再用注射器抽取一注射器水，從細管口處注入干燥管的球形與圓柱形交界處；然后，用注射器抽取一注射器酒精（滴了紅墨水），從細管口處（針頭緊貼細管內壁）緩慢注入球形干燥管，至完全加滿（如圖1）。此時的實驗裝置，多么像東方之珠啊！

（2）讓學生用食指堵住細管口，大拇指和中指捏住球體部位，上下顛倒實驗裝置4～5次，以使酒精和水充分混合；然后靜置，觀察實驗現象（見圖2），細玻璃管最上端出現了1～2cm長的空隙。

圖2　酒精與水混合后出現明顯的空隙

（3）此時不要松開食指，慢慢地松開拇指和中指，將會看到球形干燥管竟被緊緊地“吸”在食指上，懸而不落（如圖3）；此時學生一聲驚呼，緊接著是異常安靜，同時無不流露出不可思議而又期待釋疑的神情。

圖3　酒精與水混合后出現的空隙吸住了手指

4.實驗注意事項

（1）一定要先加入水，后加入酒精，而且做到分層明顯，這是實驗成功的關鍵。

（2）在球形干燥管懸而不落時，另一只手要在球形干燥管的下面接著，既防止實驗出現意外，又便于實驗結束時及時拿住球形干燥管。

（3）實驗過程中，如果有學生說“空隙是真空”時，要給予簡單的解釋——里面含有極少的空氣，是接近真空。

（4）實驗過程中，要注意引導學生觀察實驗現象。

5.改進后的實驗優點

（1）實驗現象明顯、新奇，能刺激學生的感官。

（2）材料易得，操作簡便，藥品用量相對較少。

（3）由實驗現象得出實驗結論，更加順暢。

二、“水和空氣的壓縮”實驗改進

不論固體、液體還是氣體，構成物質的微粒之間都有一定的空隙。為了說明不同物質微粒間的空隙大小不同，上海教育出版社的《義務教育教科書九年級化學》安排了“水和空氣的壓縮”實驗（裝置見圖4）。由于利用注射器進行實驗，操作起來必須兩只手互相配合，不太方便。筆者，選用100mL的醫用塑料鹽水瓶，瓶子大小學生剛好一只手可以握住，操作很是簡便，而且用力的差別對比明顯。