在人教版(2012年)九年级化学上册第三单元《物质构成的奥秘》课题1《分子和原子》实验中,用一个大烧杯罩住两个分别装有浓氨水和酚酞溶液的小烧杯,静置几分钟后观察到酚酞溶液变红,浓氨水不变色。通过分析酚酞溶液变红的原因,验证“分子在不断运动”的结论。该实验操作简单、耗时短,现象明显。然而,浓氨水有腐蚀性且易挥发,从安全角度考虑,该实验并不适合师生在实验室中进行。
我改进了教材中的实验设计:将试管改为密闭的注射器,连接医用三通阀与注射器,形成密闭装置;将烧杯改为密封的塑料瓶,在瓶盖上插一根浸有酚酞溶液的棉签,用注射器将浓氨水注入塑料瓶底部,在密闭装置中开展实验。
一、实验过程
如图1,将3支10 mL注射器分别编号①、②、③,①号注射器吸入2 mL酚酞溶液,②号注射器吸入2 mL蒸馏水,③号注射器吸入2 mL浓氨水。组装仪器前调节好三通阀阀门的位置,确保连接注射器后,三种液体之间互不相通。
打开连接①号与②号注射器的阀门,缓慢地将1 mL酚酞溶液推入蒸馏水中,关闭阀门,观察②号注射器中液体的颜色变化。
打开连接①号与③号注射器的阀门,缓慢地将余下的酚酞溶液推入浓氨水中,关闭阀门,观察③号注射器中液体的颜色变化。
如图2所示,先用酚酞溶液将棉签浸湿,并插入打有小孔的塑料瓶盖中,将瓶盖拧紧,在塑料瓶底部打一个小孔,用医用塑料管(带有流量调节器,实验前将其关闭)连接装有少量浓氨水的注射器。实验时,打开流量调节器,将注射器中的浓氨水注入塑料瓶底部,观察棉签颜色的变化。
二、实验现象及分析
1.将酚酞溶液注入蒸馏水中,②号注射器中的液体未变红,说明蒸馏水不能使酚酞溶液变红。将酚酞溶液注入浓氨水中,③号注射器中的液体变红,说明浓氨水能使酚酞溶液变红。
2.将浓氨水注入塑料瓶中,棉签变红,说明浓氨水挥发出来的氨分子扩散到棉签上的酚酞溶液中,与水反应生成的氨水使酚酞溶液变红,进而验证“分子在不断地运动”。
三、实验效果
本实验将浓氨水提前注入注射器,用三通阀或流量调节器将其与空气隔离,保证氨气不会泄漏。
改进后的实验装置不仅提升了实验演示的安全性,还能让学生亲自动手体验,激发他们对化学的兴趣。
(栏目编辑" 秦银银)