有關(guān)微粒之間有空隙的實驗改進

朱玉忠（銅山區(qū)大彭鎮(zhèn)中學　江蘇徐州　221150）

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有關(guān)微粒之間有空隙的實驗改進

朱玉忠
（銅山區(qū)大彭鎮(zhèn)中學江蘇徐州221150）

摘要：用球形干燥管做微粒間有空隙的實驗，“粗中有細”，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，更具有科學性、對比性，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；懸而不落；鹽水瓶；對比性；廢物利用

一、“微粒之間有空隙”實驗改進

縱觀現(xiàn)行各種版本的《義務教育教科書九年級化學》教材中，有關(guān)“微粒之間有空隙”的實驗設計，有的比較浪費試劑（需要50mL水和50mL酒精），即便如此，因為量筒較粗，實驗現(xiàn)象也不夠明顯；有的雖然藥品用量少，但因?qū)Ч芴?，形成的空隙較小，實驗現(xiàn)象也是不太明顯。筆者設想，可否設計一個介于二者之間的實驗裝置，使用不太多的試劑，并且能產(chǎn)生更大的空隙——這種粗中有細的裝置便是球形干燥管。

1.實驗用品

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.實驗裝置（見圖1）

圖1　“微粒之間有空隙”實驗改進裝置

3.實驗操作

（1）取一個球形干燥管，在其下端（粗管口）塞緊一個橡皮塞，以防止漏水；再用注射器抽取一注射器水，從細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），從細管口處（針頭緊貼細管內(nèi)壁）緩慢注入球形干燥管，至完全加滿（如圖1）。此時的實驗裝置，多么像東方之珠??！

（2）讓學生用食指堵住細管口，大拇指和中指捏住球體部位，上下顛倒實驗裝置4～5次，以使酒精和水充分混合；然后靜置，觀察實驗現(xiàn)象（見圖2），細玻璃管最上端出現(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）此時不要松開食指，慢慢地松開拇指和中指，將會看到球形干燥管竟被緊緊地“吸”在食指上，懸而不落（如圖3）；此時學生一聲驚呼，緊接著是異常安靜，同時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.實驗注意事項

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

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

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

（4）實驗過程中，要注意引導學生觀察實驗現(xiàn)象。

5.改進后的實驗優(yōu)點

（1）實驗現(xiàn)象明顯、新奇，能刺激學生的感官。

（2）材料易得，操作簡便，藥品用量相對較少。

（3）由實驗現(xiàn)象得出實驗結(jié)論，更加順暢。

二、“水和空氣的壓縮”實驗改進

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《義務教育教科書九年級化學》安排了“水和空氣的壓縮”實驗（裝置見圖4）。由于利用注射器進行實驗，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，瓶子大小學生剛好一只手可以握住，操作很是簡便，而且用力的差別對比明顯。

圖4　課本上“水和空氣壓縮的”實驗

1.實驗用品

主要是兩個100mL的醫(yī)用塑料鹽水瓶，水、空氣。

2.實驗操作

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

（2）請一位學生（右撇子習慣的），左手握充滿空氣的鹽水瓶，右手握盛滿水的鹽水瓶（如圖5），同時用力擠壓兩個瓶子。

（3）雖然學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　雙手同時擠壓鹽水瓶

（4）根據(jù)空氣比水容易被壓縮的實驗現(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”的實驗結(jié)論。

3.注意事項

（1）本實驗中一個人同時擠壓兩個瓶子，更具有科學性和對比性。

（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.改進后實驗的優(yōu)點

（1）廢棄材料再利用，因此體現(xiàn)了節(jié)儉意識。

（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）兩個實驗，可以一人同時操作，對比性強，因此滲透了“比較學習法”。

總之，上述兩個改進實驗，易于操作，現(xiàn)象明顯，且有很強的趣味性、科學性，能激發(fā)學生學習化學的興趣，提高了實驗教學的有效性。

致謝：本文在寫作過程中，得到江蘇省特級教師李德前的指導。

參考文獻

［1］李德前.例談初中化學實驗創(chuàng)新的思維方法［J］.化學教學，2013，（03）：65-68

［2］李德前.氨分子擴散實驗綠色化設計［J］.化學教育，2008，（06）：64

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.03.034

文章編號：1008-0546（2016）03-0093-02

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B