摘要：初中化學教材中分子運動現(xiàn)象的實驗，存在環(huán)境污染，藥品浪費嚴重，觀察時間較長，現(xiàn)象不明顯等缺陷。本實驗克服上述缺點，不僅進行了微型化處理，廢物利用，實驗現(xiàn)象直觀明顯，實驗時間較短，還可設(shè)計成對比實驗，探究影響分子運動速率的因素等實驗。

　　關(guān)鍵詞：微型化;分子運動;實驗創(chuàng)新

　　一、問題的提出

　　“分子運動現(xiàn)象”是義務(wù)教育教科書化學九年級教材上冊(人教版)第三單元《物質(zhì)構(gòu)成的奧秘》課題1《分子和原子》中的探究性實驗，是九年級化學實驗教學的重點內(nèi)容之一。該實驗旨在通過探究啟發(fā)學生細致觀察氨氣的擴散使酚酞溶液變紅的宏觀現(xiàn)象，想象到氨分子的存在和運動的微觀本質(zhì)，從而把微觀知識形象化，為探索《物質(zhì)構(gòu)成的奧秘》提供事實依據(jù)。本實驗對培養(yǎng)學生的觀察能力、想象能力和抽象思維能力有著非常重要的作用。教材P49圖3-4分子運動現(xiàn)象的實驗如圖1所示。

　　利用兩個小燒杯(B燒杯盛濃氨水、A燒杯盛酚酞溶液)和一個大燒杯(罩在兩個小燒杯上)探究分子運動現(xiàn)象的實驗。按照教材的方法進行操作實驗，暴露出一些不足：尤其是實驗體系開放造成較多的氨氣逸散在教室內(nèi)，污染較重，影響師生身體健康;實驗所用濃氨水、酚酞溶液的用量(每次實驗需要的量為50～60mL)大，實驗后難以重復使用，造成極大的浪費，處理不當還會污染環(huán)境;氨分子運動的空間比較大，實驗用時較長，靜置2～3分鐘后僅在酚酞溶液表面出現(xiàn)變紅的現(xiàn)象，大部分學生都不易察覺到這一現(xiàn)象;原裝置演示時移動不便，學生觀察范圍有限。

　　針對以上存在的種種弊端，不少同仁對該實驗進行了各種的改進和創(chuàng)新，也取得了良好的教學效果。筆者將該實驗又進行深入的研究、探索和創(chuàng)新，從實驗裝置簡單、便于操作、微型化、節(jié)約藥品、無污染和適應(yīng)學生實驗出發(fā)，設(shè)計出該實驗在相對封閉的實驗體系進行實驗，減少藥品的用量，裝置定型，簡化操作步驟，也產(chǎn)生明顯的實驗現(xiàn)象。經(jīng)過近兩年教學實驗，取得了良好的教學效果，得到同仁的一致好評，現(xiàn)整理成文，希望同仁批評指正。

　　二、實驗創(chuàng)新

　　(1)實驗儀器：試管、玻璃管、橡膠塞、自制四穴點滴板、秒表、火柴、酒精燈、試管夾。實驗藥品：濃氨水(滴瓶)、稀氨水(滴瓶)、酚酞試液(滴瓶)、濃鹽酸(滴瓶)。

　　三、實驗操作步驟

　　1.探究分子運動現(xiàn)象方案①：先向四穴點滴板編號2、3、4的孔穴中分別滴加5滴酚酞試液，然后向編號1的孔穴中滴加5滴濃氨水，快速把四穴滴板放入試管中并用橡膠塞塞緊試管口，觀察并記錄現(xiàn)象。方案②：先向四穴點滴板編號1、3、4的孔穴中分別滴加5滴酚酞試液，然后向編號2的孔穴中滴加5滴濃氨水，快速把四穴點滴板放入試管中并用橡膠塞塞緊試管口，觀察并記錄現(xiàn)象。

　　2.探究影響分子運動速率的因素方案③溫度的影響：取兩個四穴點滴板，先向兩個編號4的孔穴中分別滴加5滴酚酞試液，然后向兩個編號1的孔穴中分別滴加5滴相同濃度的稀氨水，快速把兩個四穴點滴板分別放入兩支試管中并用橡膠塞塞緊試管口，再把其中的一支試管用酒精燈加熱，觀察并記錄現(xiàn)象。方案④分子質(zhì)量的影響：取兩個四穴點滴板，分別向位于內(nèi)端的兩個孔穴中滴加相同滴數(shù)的濃氨水和濃鹽酸，然后快速把兩個四穴點滴板從左右兩側(cè)同時放入玻璃管中并塞緊橡膠塞，觀察并記錄現(xiàn)象。

　　四、實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論

　　1.探究分子運動現(xiàn)象

　　(1)方案①觀察實驗現(xiàn)象：6s后編號2號孔穴酚酞試液變紅;13s后編號3號孔酚酞試液變紅;28s后編號4號孔穴酚酞試液變紅。方案①實驗結(jié)論：氨分子是不斷運動的。

　　(2)方案②觀察實驗現(xiàn)象：7s時編號1、3的孔穴中的酚酞溶液同時變紅;16s時編號4的孔穴中的酚酞溶液變紅;27s后編號4的孔穴中的酚酞溶液紅色加深。方案②實驗結(jié)論：氨分子是不斷運動的，且是等速率向四周運動的。

　　2.探究影響分子運動速率的因素

　　(1)方案③溫度的影響現(xiàn)象：33s時在被酒精燈加熱的試管中編號4的孔穴中的酚酞溶液開始變紅;45s時在酒精燈加熱的試管中編號4的孔穴中的酚酞溶液變紅加深;70s時未加熱的試管中編號4的孔穴中的酚酞溶液才開始變紅。方案③實驗結(jié)論：其他條件相同時，溫度越高，氨分子運動速率越快。

　　(2)方案④分子質(zhì)量的影響現(xiàn)象：17s時位于中右側(cè)開始出現(xiàn)白煙;24s時比17s時白煙濃些;35s時比24s時白煙又濃些;52s時比35s時白煙更濃。方案④實驗結(jié)論：在其他條件相同時，分子質(zhì)量越小，分子運動速率越快。

　　四、創(chuàng)新的意義

　　1.本實驗是在相對封閉的實驗體系進行實驗，避免了氨分子逸散在教室內(nèi)，從而減少了污染，符合綠色化學思想。

　　2.對實驗進行了微型化處理，所需的氨水和酚酞溶液用量較少，不僅節(jié)約藥品，而且顯著減少氨分子對教室環(huán)境的污染，提高了藥品的利用率。

　　3.實驗現(xiàn)象直觀明顯，實驗所需時間短，提高了實驗效率。

　　4.實驗使用生活中廢舊品代替實驗儀器，廉價易得，實現(xiàn)了廢物再利用，且可多次重復使用。

　　5.本實驗可設(shè)計成對比實驗，探究影響分子運動速率的因素。

　　6.創(chuàng)新實驗裝置簡單，方便、安全，易于移動，具有趣味性，便于開展學生分組實驗，極大地激發(fā)了學生的興趣，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維能力，使學生“宏觀辨識與微觀探析”、“科學探究與創(chuàng)新意識”、“科學精神與社會責任”等化學學科核心素養(yǎng)在課堂教學中得到了有效的落實。

　　參考文獻：

　　[1]人民教育出版社課程教材研究所化學課程教材研究開發(fā)中心.義務(wù)教育教科書化學(上冊)(第1版)[M].北京：人民教育出版社，2012：49

　　[2]陳女婷，洪茲田.對“氨分子的擴散”分組實驗的改進[M].中小學實驗與裝備，2016(1)：38-39

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