微粒運動實驗的改進

楊相臣 孫書培

[摘 要]為了滿足學生分組探究的需要和提高課堂實驗演示的效率，對“微粒不斷運動”的實驗進行重新設計和改進，使裝置達到簡潔易操作、省時更環保的要求，深受師生歡迎。

[關鍵詞]微粒運動 實驗改進

[中圖分類號] G633.8[文獻標識碼] A[文章編號] 16746058（2016）140106

一、問題的提出

“分子不斷運動”的探究實驗是人教版化學九年級上冊第三單元課題1中的重要內容，它有助于學生直觀地理解物質的微粒性及微觀粒子不斷運動這兩個比較抽象的知識。該實驗雖然現象明顯，但是存在以下不足：一是氨水用量多，實驗過程揮發較多的刺激性氣體，污染較嚴重，不符合綠色化學“用量少、重復利用、污染小（無污染）”的原則。二是由于該實驗所用燒杯和試劑較多，這給教師演示和學生分組探究帶來不便，且用時較長。三是實驗現象不明顯，學生不能較好地感知分子不斷運動這一特征。

對教材實驗設計中存在的缺陷，筆者經過反復的摸索和實驗，設計和改進出一個更為省時、環保的簡易裝置，現做如下介紹。

二、實驗改進

（一）實驗用品

大試管（30mm×200mm）一支、6號橡皮塞3個、注射器（10mL）2個、脫脂棉、濾紙條（25mm×150mm）、燒杯（250mL）1個、濃氨水、稀硫酸、酚酞溶液。

（二）改進后實驗裝置

實驗裝置（如圖2）

（三）實驗操作過程及步驟

1.將注射器1、注射器2分別吸入10mL濃氨水和10mL稀硫酸，并迅速插在橡皮塞上，以防止試劑揮發或流出（如圖1）。

2.在濾紙條上每隔2厘米滴一滴酚酞溶試液，送至試管底部，并在試管口放入一團脫脂棉（脫脂棉不要接觸到濾紙條），塞上帶有針頭的橡皮塞。

3.取下注射器1，迅速和試管口橡皮塞上的針頭連接好（如圖2），輕輕推動注射器，使少量的濃氨水潤濕脫脂棉。將裝置水平放置在實驗臺上，觀察并記錄實驗現象。

4.另取一同樣的實驗裝置，重復上述操作，將裝置放置在一個盛有40℃熱水的燒杯上方，觀察并記錄實驗現象，并與步驟3中的現象進行對比。

5.實驗完成后，迅速取下注射器1，換上注射器2，并將注射器2重新和橡皮塞上的針頭連接好，輕輕推動注射器2并晃動試管，使試管中的氨氣被充分吸收。

（四）實驗現象及結論

現象：濾紙條上滴有酚酞的地方從試管口到試管底部依次變紅，顏色逐漸變淡。盛有熱水的燒杯上方的裝置中實驗現象出現更快，更加明顯。

結論：1.分子在不斷運動。2.分子的運動與溫度有關。溫度越高，分子運動速率越快。

三、實驗改進后的優點

1.改進后的實驗取材容易、裝置簡單、操作簡易、現象明顯，10～15秒內就能觀察到實驗現象，課堂效率大大提高。授課時，教師無需攜帶濃氨水、酚酞等試劑瓶，特別適合做演示實驗。

2.藥品用量少，且實驗完成后，稀硫酸能很好地將裝置中的氨氣吸收掉，實現了零污染，突出綠色化學理念。

3.通過設計對照試驗，不僅能得出分子在不斷運動的結論，還能通過直觀的實驗現象證明分子的運動與溫度有關。

4.改進后的實驗便于學生操作，更加適合學生分組探究，有利于培養學生的動手能力和實驗創新能力，深受學生歡迎。

（責任編輯 羅 艷）