巧用注射器改进探究“微粒运动”的实验

摘要：利用注射器、矿泉水瓶、硬质玻璃管、透明塑料盒等常見仪器和物品，组合成一套能进行探究微粒运动的实验装置。改进装置具有制作简便、环保、实用性强等特点。

关键词：分子运动;滴酚酞溶液变红;实验创新

引言：本人2019年9月参加教育部基础教育课程改革，在江苏常州实验外国语学校作为公开课讲了沪教版第3章第一节，构成物质的基本微粒一节，在探究微粒运动的实验[1-2]，

教材多个版本所用浓氨水具有挥发性，发出强烈的刺激性气味，对人体危害较大，为此本着绿色化学的原则，利用注射器等对本实验进行了多种改进方案。

1、制作探究分子运动的实验材料

制作探究分子运动的实验材料主要是：2 个透明塑料盒;3 个25ml的烧杯;两支具支试管;2 个塑料矿泉水瓶;6个注射器;1个止水夹;1个热熔胶;3个橡皮塞（带注射器针头）;5个橡皮塞2团棉花;2支具支试管;1个硬质玻璃管;绑有三朵用酚酞溶液浸湿棉花团的竹签;乳胶管（5cm）;铁架台。

2、实验装置的原理

制作该探究微粒运动的实验的化学原理是：经过查阅资料和交流讨论，浓氨水比酚酞溶液容易挥发，挥发出来的氨气分子运动到酚酞溶液中与水结合形成氨水，氨水属于碱使无色酚酞溶液变红色。笔者的创新就是设法在密闭容器里进行实验。

3、装置的制作过程及操作步骤

按照下面的示意图进行组合，即可完成制作，实际上课五个方案可任选其一。

方案一：透明塑料盒中探究浓氨水能使无色酚酞溶液变红

制作过程：如图，取一透明塑料盒放入烧杯A，在烧杯A中已加入了20mL蒸馏水，盖上盖密封。

操作步骤：

（1）把注射器内的酚酞试液通过烧杯上方的小孔注入烧杯A中

（2）把另一注射器内的浓氨水通过烧杯上方的小孔注入烧杯A内

（3）观察烧杯A中液体的颜色有什么变化

方案二：矿泉水瓶中探究氨分子的运动

制作过程：取两个塑料矿泉水瓶，分别在侧面长方形空（大约2cm*5cm），然后将两个塑料瓶上的孔对准，用热熔胶密封起来，分别贴上标签B、C，在C瓶中事先加入约10mL无色酚酞溶液，B瓶用橡皮塞（带注射器针头）塞紧塑料瓶口。

操作步骤：

（1）把注射器内的浓氨水通过B瓶上注射器针头注入到B塑料瓶中;

（2）观察塑料瓶C中液体颜色有何变化

方案三：硬质玻璃管中探究氨分子的运动

制作过程：取硬质玻璃管，在两端各塞一团棉花，其中在左端棉花团上滴加5～6滴酚酞溶液，并塞紧橡皮塞，右端也用橡皮塞（带注射器针头）塞紧。

操作步骤：

把注射器内的浓氨水通过右端橡皮塞上的针头注入到棉花团上，观察现象。

方案四：具支试管中探究分子的运动

制作过程：取两支具支试管，贴标签B、C，B试管用带有针头的橡皮塞塞紧，另取一橡皮塞，将绑有三朵用酚酞溶液浸湿棉花团的竹签（间隔1cm）插在其内侧，塞在C试管管口，再将两支具支试管用乳胶管（5cm）按如图方式连接，用止水夹夹紧乳胶管，用铁架台固定好。

操作步骤：

（1）用注射器将少量浓氨水注入到B试管中;

（2）打开止水夹，观察C试管中棉花团的变色情况。

方案五：透明塑料盒中探究分子的运动

制作过程：取一透明塑料盒，放入小烧杯B、C，其中烧杯C中放入约10mL蒸馏水，再加入几滴酚酞溶液。

操作步骤：

（1）用注射器将少量浓氨水注入到B烧杯中;

（2）观察C烧杯中溶液变色情况。

4、实验注意事项

（1）取用浓氨水要少量。

（2）保证在密闭容器中进行实验。

（3）学生做此实验一定要在教师的指导下进行。

以上改进实验装置的优点：

（1）废物利用，材料易得;制作方便，经久耐用;在密闭容器中探究燃烧的条件和分子的运动，减少污染;既方便，又环保。培养了学生的勤俭风尚和环保意识。

（2）操作简便，使用安全，趣味性强，成功率高，有利于激发学生学习化学的兴趣。

（3）本改进实验通过“异类组合”思维达到了创新效果[3]，因此激发了学生的创新意识，培养了学生的实践能力。

参考文献：

[1] 中学化学国家课程标准研制组.义务教育教科书·化学（九年级上册）[M].上海：上海教育出版社，2015：99.

[2] 课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心.义务教育教科书·化学（九年级上册）[M].北京：人民教育出版社，2012：131.

[3] 李德前.例谈初中化学实验创新的思维方法[J].化学教学，2013（3）：65-68.

作者简介：张春华，中小学高级教师，山东省临沂市蒙阴第三中学，276200