改進(jìn)型分子運(yùn)動演示器

河北省涉縣鹿頭中學(xué) 李樹兵

【背景研究】教科版教材第二章第二節(jié)2-6演示分子無規(guī)則運(yùn)動實驗，該實驗用到了濃氨水、酚酞。實驗一如圖1 所示，將酚酞溶液滴入濃氨水中，溶液變紅，得出結(jié)論：濃氨水能使酚酞溶液變紅。實驗二如圖2 所示，在小燒杯A 中放濃氨水、小燒杯B 中放酚酞溶液，再用大燒杯將兩個小燒杯罩住，一段時間后，酚酞溶液變紅了，學(xué)生馬上產(chǎn)生疑問：兩種溶液并沒有接觸，小燒杯B中的酚酞溶液怎么變紅了呢？老師引導(dǎo)學(xué)生說出，由于氨分子無規(guī)則運(yùn)動到小燒杯B中，使酚酞溶液變紅，得出分子在做無規(guī)則運(yùn)動。

圖1

圖2

【實驗缺點】藥品用量大、濃氨水刺鼻的氣味污染環(huán)境、耗時較長。

【提出問題】如何改進(jìn)實驗，克服實驗缺點，使得既能明顯反應(yīng)實驗本質(zhì)，又不污染環(huán)境，且用時又短呢？

【實驗改進(jìn)】改進(jìn)裝置如圖3所示。

圖3

【裝置改進(jìn)思路】1.將實驗由開放環(huán)境改成密閉環(huán)境，在集氣瓶中進(jìn)行；2.為了得到明顯的現(xiàn)象，將實驗改成把酚酞溶液滴在白紗布上，然后把白紗布均勻地纏在膠頭滴管上，膠頭滴管的下方放一個用于盛放氨水的小瓶蓋。

【驗證實驗裝置】1.先滴入濃氨水，觀察現(xiàn)象；2.當(dāng)白紗布變紅后滴入濃鹽酸，觀察現(xiàn)象。

【實驗現(xiàn)象】滴入濃氨水后，由于分子無規(guī)則運(yùn)動，白紗布會自下而上逐漸變紅，且下方更明顯，好像螞蟻上樹一般；之后，從右邊膠頭滴管滴較多的濃鹽酸于小瓶蓋中，紅色又自下而上逐漸褪去。

【實驗改進(jìn)意義】改進(jìn)實驗可使學(xué)生體會到分子的無規(guī)則運(yùn)動，起到加深印象的作用，且整個過程沒有刺鼻的氣味，實現(xiàn)了綠色化學(xué)的目標(biāo)。

【實驗裝置的再思考】驗證分子熱運(yùn)動：分子運(yùn)動又叫熱運(yùn)動，為了能讓學(xué)生體會溫度越高，分子運(yùn)動越快，實驗過程中可以采用水浴法。將實驗裝置放在水槽中，第一個水槽放冷水，第二個水槽放熱水，相同時間內(nèi)比較浸有酚酞溶液的布條變紅的長短，就能得到分子運(yùn)動快慢的結(jié)論。

【交流分享】科學(xué)是不斷進(jìn)步的，教材實驗也有不足，在學(xué)習(xí)和運(yùn)用過程中，只有不斷思考，敢于質(zhì)疑，善于改進(jìn)，才能使我們的科學(xué)不斷完善，才會使我們的學(xué)習(xí)道路走得更遠(yuǎn)。