◆周迎迎

1 探究分子的特征的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：利用長(zhǎng)頸漏斗探究分子之間有間隔的實(shí)驗(yàn)[1]

教材中實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題 山東教育出版社出版的2012年義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《化學(xué)》（八年級(jí)）第28頁(yè)的“探究分子的特征”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jù)此設(shè)計(jì)進(jìn)行操作，暴露出以下問(wèn)題：所用酒精量太多；多次量取，操作繁瑣；多次讀數(shù)，出現(xiàn)誤差。筆者利用長(zhǎng)頸漏斗肚大、頸細(xì)長(zhǎng)的特點(diǎn)改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)，取得較好的效果。

實(shí)驗(yàn)儀器及藥品 儀器：長(zhǎng)頸漏斗1個(gè)、50 mL的燒杯1個(gè)、20 mL注射器1個(gè)、大小橡膠塞各1個(gè)、黃色橡皮筋1根、60 mL細(xì)口瓶2個(gè)。試劑：酒精若干、水若干、品紅若干。

實(shí)驗(yàn)操作步驟及現(xiàn)象

1）制作實(shí)驗(yàn)裝置。先用大橡膠塞把長(zhǎng)頸漏斗口塞緊，再用小橡膠塞（平時(shí)橡膠塞打孔時(shí)打出的橡膠柱即可），將實(shí)驗(yàn)裝置倒立放置于水平的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，在長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)頸漏斗內(nèi)壁緩慢注入，將橡皮筋移動(dòng)到液面處，做好標(biāo)記，如圖1所示。

3）將藥品充分混合。用小橡膠塞將長(zhǎng)頸漏斗細(xì)口處塞緊，如圖2所示，反復(fù)顛倒長(zhǎng)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(xiàn)象。如圖3所示，混合后液面低于橡皮筋標(biāo)記處約2 cm，非常明顯。

改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

圖1 混合前

圖2 充分混合

1）實(shí)驗(yàn)效果明顯。長(zhǎng)頸漏斗的頸細(xì)長(zhǎng)，將兩種液體混合前后液面差最大程度地凸顯出來(lái)。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(shí)品紅的顏色逐漸擴(kuò)散到水中，形象地說(shuō)明了分子通過(guò)運(yùn)動(dòng)擠占相互間的間隔。

2）節(jié)省時(shí)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(jìn)行傾倒、滴加的操作，節(jié)省了時(shí)間。

3）節(jié)約藥品，儀器常見(jiàn)，易推廣。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)只需8 mL的水和8 mL的酒精，藥品取用量極少，節(jié)約了藥品。長(zhǎng)頸漏斗和注射器是初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備中的常見(jiàn)儀器?？傊?，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)便于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

圖3 混合后

2 探究物質(zhì)溶解過(guò)程中能量變化的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

教材中實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題 山東教育出版社2013年版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《化學(xué)》（九年級(jí)）第三頁(yè)有關(guān)“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(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是分別測(cè)量氫氧化鈉和硝酸銨溶于水前后的溫度，從而得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)原理很明確，實(shí)驗(yàn)操作也很簡(jiǎn)潔，然而最重要的問(wèn)題是未能給學(xué)生留下深刻印象，在具體應(yīng)用時(shí)，這反而成了易錯(cuò)點(diǎn)。

為了促進(jìn)對(duì)物質(zhì)溶于水伴隨能量變化的直接感知，且給學(xué)生留下深刻印象。筆者改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的趣味性，印象之深，令學(xué)生終身難忘，當(dāng)然在具體應(yīng)用時(shí)也取得了較好的效果。

實(shí)驗(yàn)儀器及藥品 儀器：大小試管各1個(gè)、試管夾1個(gè)、酒精燈1盞、火柴1盒、100 mL燒杯1個(gè)、木板1塊、藥匙1把、60 mL廣口瓶2個(gè)、60 mL細(xì)口瓶1個(gè)、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(shí)驗(yàn)操作步驟及現(xiàn)象

1）氫氧化鈉溶于水放熱的實(shí)驗(yàn)。先向試管內(nèi)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(kāi)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(xiàn)象，如圖4所示：水立刻重新沸騰，非常劇烈，并且持續(xù)一段時(shí)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(nèi)放一只裝有1～2 mL 0 ℃水的試管。等待2分鐘，觀察到明顯現(xiàn)象，如圖5所示：小試管內(nèi)的水結(jié)冰，燒杯被凍粘在木板上，用手掰不掉木板，非常結(jié)實(shí)。

友情提示：硝酸銨溶于水這個(gè)實(shí)驗(yàn)所用的水需要取自于0 ℃的冰水混合物，這樣會(huì)大大節(jié)省時(shí)間和藥品。

改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。一加入氫氧化鈉，水重新劇烈沸騰；水結(jié)冰現(xiàn)象，燒杯被凍粘在木板上的現(xiàn)象，都非常明顯。

圖5 燒杯凍粘在木板上

2）節(jié)省時(shí)間。無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間等待，現(xiàn)象隨即發(fā)生，大大節(jié)省課堂時(shí)間，提高課堂效率。

3）具有感染力和趣味性。意想不到的現(xiàn)象，就像一塊磁鐵，吸引著學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生探索的欲望，貫穿于學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的始終。

[1]王大華.酒精與水混合實(shí)驗(yàn)改進(jìn)[EB/OL].http://www.pep.com.cn/czhx/jshzhx/rjwy/shychx/chgzhsh/yiqyj/201109/t20110901_1067126.htm.