巧用注射器改進探究“微粒運動”的實驗

摘要：利用注射器、礦泉水瓶、硬質(zhì)玻璃管、透明塑料盒等常見儀器和物品，組合成一套能進行探究微粒運動的實驗裝置。改進裝置具有制作簡便、環(huán)保、實用性強等特點。

關鍵詞：分子運動;滴酚酞溶液變紅;實驗創(chuàng)新

引言：本人2019年9月參加教育部基礎教育課程改革，在江蘇常州實驗外國語學校作為公開課講了滬教版第3章第一節(jié)，構成物質(zhì)的基本微粒一節(jié)，在探究微粒運動的實驗[1-2]，

教材多個版本所用濃氨水具有揮發(fā)性，發(fā)出強烈的刺激性氣味，對人體危害較大，為此本著綠色化學的原則，利用注射器等對本實驗進行了多種改進方案。

1、制作探究分子運動的實驗材料

制作探究分子運動的實驗材料主要是：2 個透明塑料盒;3 個25ml的燒杯;兩支具支試管;2 個塑料礦泉水瓶;6個注射器;1個止水夾;1個熱熔膠;3個橡皮塞（帶注射器針頭）;5個橡皮塞2團棉花;2支具支試管;1個硬質(zhì)玻璃管;綁有三朵用酚酞溶液浸濕棉花團的竹簽;乳膠管（5cm）;鐵架臺。

2、實驗裝置的原理

制作該探究微粒運動的實驗的化學原理是：經(jīng)過查閱資料和交流討論，濃氨水比酚酞溶液容易揮發(fā)，揮發(fā)出來的氨氣分子運動到酚酞溶液中與水結合形成氨水，氨水屬于堿使無色酚酞溶液變紅色。筆者的創(chuàng)新就是設法在密閉容器里進行實驗。

3、裝置的制作過程及操作步驟

按照下面的示意圖進行組合，即可完成制作，實際上課五個方案可任選其一。

方案一：透明塑料盒中探究濃氨水能使無色酚酞溶液變紅

制作過程：如圖，取一透明塑料盒放入燒杯A，在燒杯A中已加入了20mL蒸餾水，蓋上蓋密封。

操作步驟：

（1）把注射器內(nèi)的酚酞試液通過燒杯上方的小孔注入燒杯A中

（2）把另一注射器內(nèi)的濃氨水通過燒杯上方的小孔注入燒杯A內(nèi)

（3）觀察燒杯A中液體的顏色有什么變化

方案二：礦泉水瓶中探究氨分子的運動

制作過程：取兩個塑料礦泉水瓶，分別在側面長方形空（大約2cm*5cm），然后將兩個塑料瓶上的孔對準，用熱熔膠密封起來，分別貼上標簽B、C，在C瓶中事先加入約10mL無色酚酞溶液，B瓶用橡皮塞（帶注射器針頭）塞緊塑料瓶口。

操作步驟：

（1）把注射器內(nèi)的濃氨水通過B瓶上注射器針頭注入到B塑料瓶中;

（2）觀察塑料瓶C中液體顏色有何變化

方案三：硬質(zhì)玻璃管中探究氨分子的運動

制作過程：取硬質(zhì)玻璃管，在兩端各塞一團棉花，其中在左端棉花團上滴加5～6滴酚酞溶液，并塞緊橡皮塞，右端也用橡皮塞（帶注射器針頭）塞緊。

操作步驟：

把注射器內(nèi)的濃氨水通過右端橡皮塞上的針頭注入到棉花團上，觀察現(xiàn)象。

方案四：具支試管中探究分子的運動

制作過程：取兩支具支試管，貼標簽B、C，B試管用帶有針頭的橡皮塞塞緊，另取一橡皮塞，將綁有三朵用酚酞溶液浸濕棉花團的竹簽（間隔1cm）插在其內(nèi)側，塞在C試管管口，再將兩支具支試管用乳膠管（5cm）按如圖方式連接，用止水夾夾緊乳膠管，用鐵架臺固定好。

操作步驟：

（1）用注射器將少量濃氨水注入到B試管中;

（2）打開止水夾，觀察C試管中棉花團的變色情況。

方案五：透明塑料盒中探究分子的運動

制作過程：取一透明塑料盒，放入小燒杯B、C，其中燒杯C中放入約10mL蒸餾水，再加入幾滴酚酞溶液。

操作步驟：

（1）用注射器將少量濃氨水注入到B燒杯中;

（2）觀察C燒杯中溶液變色情況。

4、實驗注意事項

（1）取用濃氨水要少量。

（2）保證在密閉容器中進行實驗。

（3）學生做此實驗一定要在教師的指導下進行。

以上改進實驗裝置的優(yōu)點：

（1）廢物利用，材料易得;制作方便，經(jīng)久耐用;在密閉容器中探究燃燒的條件和分子的運動，減少污染;既方便，又環(huán)保。培養(yǎng)了學生的勤儉風尚和環(huán)保意識。

（2）操作簡便，使用安全，趣味性強，成功率高，有利于激發(fā)學生學習化學的興趣。

（3）本改進實驗通過“異類組合”思維達到了創(chuàng)新效果[3]，因此激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)了學生的實踐能力。

參考文獻：

[1] 中學化學國家課程標準研制組.義務教育教科書·化學（九年級上冊）[M].上海：上海教育出版社，2015：99.

[2] 課程教材研究所，化學課程教材研究開發(fā)中心.義務教育教科書·化學（九年級上冊）[M].北京：人民教育出版社，2012：131.

[3] 李德前.例談初中化學實驗創(chuàng)新的思維方法[J].化學教學，2013（3）：65-68.

作者簡介：張春華，中小學高級教師，山東省臨沂市蒙陰第三中學，276200