分子運動現象實驗改進四例

陜西省商南縣教育教學研究室(726300) 魏勝波陜西省渭南中學(714000) 李錦繡

在現行各種版本的義務教育化學教科書中，幾乎都是利用1個大燒杯罩在分別盛有濃氨水、酚酞試液的2個小燒杯上探究“分子運動現象”，但在具體應用中，均暴露了一些不足：①教科書中雖然現象明顯，但濃氨水用量較多，污染環境，浪費藥品；②該實驗趣味性、生活性不足，無法引起學生積極參與的興趣；③該實驗不能探究溫度對分子運動速率的影響。筆者利用實驗室的常規儀器和生活替代品，設計出4套改進裝置，將其應用于實驗教學取得了顯著效果。

1 借助筆桿改進實驗

1.1 實驗裝置

新設計的實驗裝置如圖1所示。

圖1 借助筆桿改進分子運動現象實驗

1.2 實驗步驟

如圖1(A)所示，取2支廢舊筆桿，拆下無色透明的塑料桿及銀白色的筆頭，清洗干凈后使用。用熱熔膠將筆頭的尖端封閉，在筆頭中裝入滴加濃氨水的脫脂棉。然后在塑料桿中迅速放入滴有酚酞試液的濾紙條或紗布條，將其頂端塞好塑料塞子，觀察實驗現象。再按圖1(B)所示，重復上述操作后，將兩支筆桿分別放在室溫水和熱水中進行對比實驗，觀察實驗現象。

1.3 實驗現象

圖1(A)中濾紙條或紗布條從下到上逐漸變紅。圖1(B)中熱水中的濾紙條或紗布條從下到上變紅速率比室溫水快。

1.4 改進優點

(1)用無色透明的筆桿代替大燒杯。就地取材，廉價易得，操作簡單。

(2)由直接向燒杯中加入濃氨水改為向一小團脫脂棉上滴加幾滴濃氨水，實驗在微型密閉裝置中進行，節約藥品，綠色環保。

(3)由直接用燒杯盛裝酚酞試液改為用酚酞試液潤濕的濾紙條進行實驗，濾紙條自下而上變紅的現象，讓學生對分子運動這一微觀理論現象有了更直觀的認識。

(4)增設了溫度對分子運動速率影響的對比實驗。

2 借助U型管改進實驗

2.1 實驗裝置

新設計的實驗裝置如圖2所示。

圖2 借助U型管改進分子運動現象實驗

2.2 實驗步驟

如圖2所示，在U型管一端脫脂棉上用注射器滴加濃氨水，另一端改為滴加酚酞溶液的濾紙條，立即塞上橡皮塞密封，觀察實驗現象。

2.3 實驗現象

U型管中滴加酚酞溶液的濾紙條從下到上逐漸變紅。

2.4 改進優點

(1)用U型管代替大燒杯，實驗的密閉性較好，對環境污染較小。

(2)由直接向燒杯中加入濃氨水改為在脫脂棉上用注射器滴加濃氨水，節約藥品。

(3)改用滴加酚酞試液的濾紙條，實驗用時短，現象明顯，讓學生能更直觀地感受到微觀分子的運動情況。

3 借助塑料瓶改進實驗

3.1 實驗裝置

新設計的實驗裝置如圖3所示。

圖3 借助塑料瓶改進分子運動現象實驗

3.2 實驗步驟

在輸液滴管內裝入濃氨水，在線上固定一串滴有酚酞溶液的脫脂棉球，然后按圖3(A)所示將其伸入礦泉水瓶中。通過用輸液滴管滴加少量濃氨水，觀察實驗現象。

3.3 實驗現象

如圖3(B)所示，塑料瓶內的脫脂棉球逐漸變紅，宛如芝麻開花節節高。

3.4 改進優點

(1)實驗現象生動有趣，如塑料瓶內滴有酚酞溶液象征芝麻花的脫脂棉。

(2)所有實驗儀器取材于日常生活，礦泉水瓶代替燒杯、注射器代替分液漏斗，且操作簡單，能激發學生不斷地挖掘教材中實驗進行改進和創新的興趣。

(3)紙花變紅現象從下而上，讓學生更直觀感受到微觀粒子的運動情況。

(4)節約藥品，實驗在密閉容器中進行，綠色環保。

4 借助具支試管改進實驗

4.1 實驗裝置

新設計的實驗裝置如圖4所示。

圖4 借助具支試管改進分子運動現象實驗

4.2 實驗步驟

分別取4個具支試管，每兩個試管之間用導氣管連接，這樣就形成了兩對具支試管。在一對具支試管中，向其中一個具支試管滴加濃氨水2 mL，向另一個具支試管滴加5滴酚酞溶液(另一對同上)。如圖4所示，將兩對具支試管固定在鐵架臺上，將一對具支試管放在常溫條件下，另一對具支試管放入裝有熱水的燒杯中，立即塞上橡皮塞密封，觀察實驗現象。

4.3 實驗結論

常溫下酚酞逐漸變紅，而熱水中酚酞變紅的速度比常溫快。

4.4 改進優點

實驗操作簡單，可同時進行溫度對分子運動速率影響的對比實驗。用連接橡皮塞的具支試管代替大燒杯，實驗的密閉性較好，節約藥品，對環境污染較小。