朱玉忠（銅山區(qū)大彭鎮(zhèn)中學(xué)　江蘇徐州　221150）

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有關(guān)微粒之間有空隙的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

朱玉忠
（銅山區(qū)大彭鎮(zhèn)中學(xué)江蘇徐州221150）

摘要：用球形干燥管做微粒間有空隙的實(shí)驗(yàn)，“粗中有細(xì)”，易于操作、便于觀察且現(xiàn)象明顯，干燥管吸附在手指上，懸而不落；兩手同握塑料軟鹽水瓶，更具有科學(xué)性、對(duì)比性，符合綠色環(huán)保、廢物利用理念。

關(guān)鍵詞：球形干燥管；粗中有細(xì)；懸而不落；鹽水瓶；對(duì)比性；廢物利用

一、“微粒之間有空隙”實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

縱觀現(xiàn)行各種版本的《義務(wù)教育教科書九年級(jí)化學(xué)》教材中，有關(guān)“微粒之間有空隙”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，有的比較浪費(fèi)試劑（需要50mL水和50mL酒精），即便如此，因?yàn)榱客草^粗，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也不夠明顯；有的雖然藥品用量少，但因?qū)Ч芴?xì)，形成的空隙較小，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也是不太明顯。筆者設(shè)想，可否設(shè)計(jì)一個(gè)介于二者之間的實(shí)驗(yàn)裝置，使用不太多的試劑，并且能產(chǎn)生更大的空隙——這種粗中有細(xì)的裝置便是球形干燥管。

1.實(shí)驗(yàn)用品

主要有：球形干燥管、橡皮塞、注射器（20 mL帶針頭）、小燒杯；酒精（滴紅墨水）、水。

2.實(shí)驗(yàn)裝置（見圖1）

圖1　“微粒之間有空隙”實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置

3.實(shí)驗(yàn)操作

（1）取一個(gè)球形干燥管，在其下端（粗管口）塞緊一個(gè)橡皮塞，以防止漏水；再用注射器抽取一注射器水，從細(xì)管口處注入干燥管的球形與圓柱形交界處；然后，用注射器抽取一注射器酒精（滴了紅墨水），從細(xì)管口處（針頭緊貼細(xì)管內(nèi)壁）緩慢注入球形干燥管，至完全加滿（如圖1）。此時(shí)的實(shí)驗(yàn)裝置，多么像東方之珠啊！

（2）讓學(xué)生用食指堵住細(xì)管口，大拇指和中指捏住球體部位，上下顛倒實(shí)驗(yàn)裝置4～5次，以使酒精和水充分混合；然后靜置，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（見圖2），細(xì)玻璃管最上端出現(xiàn)了1～2cm長的空隙。

圖2　酒精與水混合后出現(xiàn)明顯的空隙

（3）此時(shí)不要松開食指，慢慢地松開拇指和中指，將會(huì)看到球形干燥管竟被緊緊地“吸”在食指上，懸而不落（如圖3）；此時(shí)學(xué)生一聲驚呼，緊接著是異常安靜，同時(shí)無不流露出不可思議而又期待釋疑的神情。

圖3　酒精與水混合后出現(xiàn)的空隙吸住了手指

4.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

（1）一定要先加入水，后加入酒精，而且做到分層明顯，這是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。

（2）在球形干燥管懸而不落時(shí)，另一只手要在球形干燥管的下面接著，既防止實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)意外，又便于實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)及時(shí)拿住球形干燥管。

（3）實(shí)驗(yàn)過程中，如果有學(xué)生說“空隙是真空”時(shí)，要給予簡單的解釋——里面含有極少的空氣，是接近真空。

（4）實(shí)驗(yàn)過程中，要注意引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

5.改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)

（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、新奇，能刺激學(xué)生的感官。

（2）材料易得，操作簡便，藥品用量相對(duì)較少。

（3）由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，更加順暢。

二、“水和空氣的壓縮”實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

不論固體、液體還是氣體，構(gòu)成物質(zhì)的微粒之間都有一定的空隙。為了說明不同物質(zhì)微粒間的空隙大小不同，上海教育出版社的《義務(wù)教育教科書九年級(jí)化學(xué)》安排了“水和空氣的壓縮”實(shí)驗(yàn)（裝置見圖4）。由于利用注射器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，操作起來必須兩只手互相配合，不太方便。筆者，選用100mL的醫(yī)用塑料鹽水瓶，瓶子大小學(xué)生剛好一只手可以握住，操作很是簡便，而且用力的差別對(duì)比明顯。

圖4　課本上“水和空氣壓縮的”實(shí)驗(yàn)

1.實(shí)驗(yàn)用品

主要是兩個(gè)100mL的醫(yī)用塑料鹽水瓶，水、空氣。

2.實(shí)驗(yàn)操作

（1）取兩個(gè)100mL的塑料鹽水瓶，一個(gè)盛滿水，一個(gè)充滿空氣（用注射器注入）。

（2）請(qǐng)一位學(xué)生（右撇子習(xí)慣的），左手握充滿空氣的鹽水瓶，右手握盛滿水的鹽水瓶（如圖5），同時(shí)用力擠壓兩個(gè)瓶子。

（3）雖然學(xué)生的右手比左手有力，但是左手很容易將充滿空氣的鹽水瓶壓縮，而右手則很難將盛滿水的塑料瓶擠壓變形。

圖5　雙手同時(shí)擠壓鹽水瓶

（4）根據(jù)空氣比水容易被壓縮的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不難得出“液體中微粒之間的距離比較小、氣體物質(zhì)中微粒之間的距離比較大”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

3.注意事項(xiàng)

（1）本實(shí)驗(yàn)中一個(gè)人同時(shí)擠壓兩個(gè)瓶子，更具有科學(xué)性和對(duì)比性。

（2）如果是醫(yī)院廢棄的塑料鹽水瓶，必須經(jīng)過消毒以后才能使用。

4.改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

（1）廢棄材料再利用，因此體現(xiàn)了節(jié)儉意識(shí)。

（2）塑料鹽水瓶柔軟且封閉性好，通過簡單的擠壓就能比較液體和氣體微粒間的空隙大小，因此操作簡便。

（3）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以一人同時(shí)操作，對(duì)比性強(qiáng)，因此滲透了“比較學(xué)習(xí)法”。

總之，上述兩個(gè)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，易于操作，現(xiàn)象明顯，且有很強(qiáng)的趣味性、科學(xué)性，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

致謝：本文在寫作過程中，得到江蘇省特級(jí)教師李德前的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

［1］李德前.例談初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的思維方法［J］.化學(xué)教學(xué)，2013，（03）：65-68

［2］李德前.氨分子擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)綠色化設(shè)計(jì)［J］.化學(xué)教育，2008，（06）：64

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.03.034

文章編號(hào)：1008-0546（2016）03-0093-02

中圖分類號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B