鄭士禮
滬教版九年級(jí)化學(xué)教材上冊(cè)63頁(yè)“活動(dòng)與探究”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是用水與酒精混合來(lái)證明微粒間有空隙,該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是取一端封閉的細(xì)玻璃管,用膠頭滴管往玻璃管內(nèi)分別滴加水和酒精并注滿,然后用拇指堵住管口來(lái)回顛倒數(shù)次,觀察液面的變化。實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)存在如下不足:
(1)膠頭滴管滴加液體速度太慢,耗時(shí)太長(zhǎng)。
(2)由于玻璃管較細(xì),兩種液體混合速度較慢,且不易混合均勻。
(3)直接用拇指堵住管口,若用力過(guò)大,玻璃可能會(huì)劃破手指,造成不必要的傷害;若用力過(guò)小,可能會(huì)造成少量液體漏出,影響實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力。
為此利用連通器原理自行設(shè)計(jì)制作一套可調(diào)式混液器,對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),很好地解決了上述問(wèn)題,且操作簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。
(1)制作所需材料
長(zhǎng)約40 cm的細(xì)玻璃管兩根、膠皮管、50 mL注射器、生料帶。
(2)制作方法
①取兩根兩端開(kāi)口長(zhǎng)約40 cm的玻璃管,用長(zhǎng)約10 cm的膠皮管連接。
②取一個(gè)50 mL注射器,用燒紅的鐵絲在注射器25 mL刻度處烙一個(gè)小孔。
圖1 可調(diào)式混液器結(jié)構(gòu)圖
③把注射器下端的乳頭用生料帶纏繞數(shù)圈(至剛好能插入細(xì)玻璃管),在待插入的玻璃管一端套上一小截膠皮管,將注射器下端纏好生料帶的乳頭對(duì)準(zhǔn)玻璃管管口,緩慢旋轉(zhuǎn),插入細(xì)玻璃管,連接為一體,再用膠皮管把連接處套緊,檢查確認(rèn)完全密封即可(如圖1所示)。
(1)將注射器活塞拉至50 mL刻度處,左手拿著兩根細(xì)玻璃管上部,使兩管相平。
(2)取一個(gè)20 mL注射器抽取約12 mL(玻璃管的粗細(xì)、長(zhǎng)短不同,抽取液體的量略有不同,可根據(jù)具體自制裝置調(diào)整)滴有紅墨水的水,注入細(xì)玻璃管中。
(3)另取一個(gè)20 mL注射器抽取約12 mL的無(wú)水酒精,慢慢地注入細(xì)玻璃管中,邊注入邊觀察,注意適當(dāng)調(diào)節(jié)兩根細(xì)玻璃管的高度,使加入液體剛好充滿兩根細(xì)玻璃管,提示學(xué)生觀察(可觀察到紅色的水與無(wú)色的酒精明顯分為兩段,由于密度不同,有酒精的玻璃管口高于有水的一邊)。
(4)將注射器一端緩緩放低放平,保持開(kāi)孔處向上,使液體完全進(jìn)入注射器,充分混合均勻。
(5)緩緩抬高注射器,使其中的液體完全進(jìn)入玻璃管中,調(diào)節(jié)兩根細(xì)玻璃管的高度,使其中一根充滿液體,提示學(xué)生觀察(可觀察到原本充滿液體的玻璃管現(xiàn)在不滿了,出現(xiàn)約2 cm的空隙)。
(1)改進(jìn)后用注射器代替膠頭滴管,可以一次定量抽取所需液體;用注射器改裝成混液室,兩種液體能快速充分混合,且不需用手指堵住管口,沒(méi)有液體滴漏現(xiàn)象;兩根細(xì)玻璃管用膠皮管連接成U型管,可根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)高度。因此整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單方便,安全可靠,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,說(shuō)服力強(qiáng)。
(2)根據(jù)連通器原理,U型管兩側(cè)的液體壓強(qiáng)相等,學(xué)生通過(guò)觀察混合前水柱與酒精柱的高度不同,體會(huì)到液體壓強(qiáng)大小與液體密度和液柱高度有關(guān),既增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的趣味性,認(rèn)識(shí)到不同物質(zhì)的微粒間的空隙不同,又能聯(lián)系到物理中的壓強(qiáng)知識(shí),體現(xiàn)學(xué)科知識(shí)的滲透。
(3)可調(diào)式混液器制作所需材料價(jià)廉易得,制作方法簡(jiǎn)單,易于推廣應(yīng)用。