初中化學實驗改進兩則

◆周迎迎

1 探究分子的特征的實驗改進：利用長頸漏斗探究分子之間有間隔的實驗[1]

教材中實驗存在的問題 山東教育出版社出版的2012年義務教育課程標準實驗教科書《化學》（八年級）第28頁的“探究分子的特征”實驗，實驗設計是用量筒分別量取100 mL酒精和100 mL水，將其充分混合，觀察混合后體積是否是200 mL。依據此設計進行操作，暴露出以下問題：所用酒精量太多；多次量取，操作繁瑣；多次讀數，出現誤差。筆者利用長頸漏斗肚大、頸細長的特點改進了實驗，取得較好的效果。

實驗儀器及藥品 儀器：長頸漏斗1個、50 mL的燒杯1個、20 mL注射器1個、大小橡膠塞各1個、黃色橡皮筋1根、60 mL細口瓶2個。試劑：酒精若干、水若干、品紅若干。

實驗操作步驟及現象

1）制作實驗裝置。先用大橡膠塞把長頸漏斗口塞緊，再用小橡膠塞（平時橡膠塞打孔時打出的橡膠柱即可），將實驗裝置倒立放置于水平的實驗臺上，在長頸漏斗的頸上套上黃色的橡皮筋。

2）加入藥品。用注射器先取約8 mL的水注入長頸漏斗中，再用注射器吸取約8 mL加入少許品紅的酒精，使其沿長頸漏斗內壁緩慢注入，將橡皮筋移動到液面處，做好標記，如圖1所示。

3）將藥品充分混合。用小橡膠塞將長頸漏斗細口處塞緊，如圖2所示，反復顛倒長頸漏斗4～6次，直至水和酒精充分混合。

4）倒立靜置片刻，觀察現象。如圖3所示，混合后液面低于橡皮筋標記處約2 cm，非常明顯。

改進后實驗的優點

圖1 混合前

圖2 充分混合

1）實驗效果明顯。長頸漏斗的頸細長，將兩種液體混合前后液面差最大程度地凸顯出來。由于密度的差異，酒精原本停留在上部，酒精與水分層明顯；混和時品紅的顏色逐漸擴散到水中，形象地說明了分子通過運動擠占相互間的間隔。

2）節省時間。直接采用注射器注入兩種液體——水和酒精，很易控制液體加入量，省去了用量筒、膠頭滴管進行傾倒、滴加的操作，節省了時間。

3）節約藥品，儀器常見，易推廣。改進后的實驗只需8 mL的水和8 mL的酒精，藥品取用量極少，節約了藥品。長頸漏斗和注射器是初中化學實驗裝備中的常見儀器。總之，改進后的實驗便于學生進行實驗探究。

圖3 混合后

2 探究物質溶解過程中能量變化的實驗改進

教材中實驗存在的問題 山東教育出版社2013年版義務教育課程標準實驗教科書《化學》（九年級）第三頁有關“探究氫氧化鈉溶于水能量的變化”與“探究硝酸銨溶于水能量的變化”實驗，實驗設計是分別測量氫氧化鈉和硝酸銨溶于水前后的溫度，從而得出結論。實驗原理很明確，實驗操作也很簡潔，然而最重要的問題是未能給學生留下深刻印象，在具體應用時，這反而成了易錯點。

為了促進對物質溶于水伴隨能量變化的直接感知，且給學生留下深刻印象。筆者改進了實驗，改進后實驗具有很強的趣味性，印象之深，令學生終身難忘，當然在具體應用時也取得了較好的效果。

實驗儀器及藥品 儀器：大小試管各1個、試管夾1個、酒精燈1盞、火柴1盒、100 mL燒杯1個、木板1塊、藥匙1把、60 mL廣口瓶2個、60 mL細口瓶1個、吸水紙若干。試劑：氫氧化鈉少許、硝酸銨25克、冰水混合物若干。

實驗操作步驟及現象

1）氫氧化鈉溶于水放熱的實驗。先向試管內傾倒入約10 mL水，擦凈試管外壁的水后在酒精燈外焰上加熱至沸騰，離開火焰后停止沸騰；立即向停止沸騰的試管中加入少許固體氫氧化鈉，觀察到明顯現象，如圖4所示：水立刻重新沸騰，非常劇烈，并且持續一段時間。

圖4 水重新沸騰

2）硝酸銨溶于水吸熱。先向100 mL燒杯中傾倒約30 mL 0 ℃的水，再向小木板上滴6～7滴0 ℃的水；隨后向燒杯中加入25克硝酸銨攪拌；最后將盛有硝酸銨的這只燒杯放在小木板上，并在燒杯內放一只裝有1～2 mL 0 ℃水的試管。等待2分鐘，觀察到明顯現象，如圖5所示：小試管內的水結冰，燒杯被凍粘在木板上，用手掰不掉木板，非常結實。

友情提示：硝酸銨溶于水這個實驗所用的水需要取自于0 ℃的冰水混合物，這樣會大大節省時間和藥品。

改進后實驗的優點

1）實驗現象明顯。一加入氫氧化鈉，水重新劇烈沸騰；水結冰現象，燒杯被凍粘在木板上的現象，都非常明顯。

圖5 燒杯凍粘在木板上

2）節省時間。無需長時間等待，現象隨即發生，大大節省課堂時間，提高課堂效率。

3）具有感染力和趣味性。意想不到的現象，就像一塊磁鐵，吸引著學生的注意力，激發學生探索的欲望，貫穿于學生化學學習的始終。

[1]王大華.酒精與水混合實驗改進[EB/OL].http://www.pep.com.cn/czhx/jshzhx/rjwy/shychx/chgzhsh/yiqyj/201109/t20110901_1067126.htm.