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摘 要： 摘要：初中化學教材中分子運動現象的實驗，存在環境污染，藥品浪費嚴重，觀察時間較長，現象不明顯等缺陷。本實驗克服上述缺點，不僅進行了微型化處理，廢物利用，實驗現象直觀明顯，實驗時間較短，還可設計成對比實驗，探究影響分子運動速率的因素等實驗。
摘要：初中化學教材中分子運動現象的實驗，存在環境污染，藥品浪費嚴重，觀察時間較長，現象不明顯等缺陷。本實驗克服上述缺點，不僅進行了微型化處理，廢物利用，實驗現象直觀明顯，實驗時間較短，還可設計成對比實驗，探究影響分子運動速率的因素等實驗。
關鍵詞：微型化;分子運動;實驗創新
一、問題的提出
“分子運動現象”是義務教育教科書化學九年級教材上冊(人教版)第三單元《物質構成的奧秘》課題1《分子和原子》中的探究性實驗，是九年級化學實驗教學的重點內容之一。該實驗旨在通過探究啟發學生細致觀察氨氣的擴散使酚酞溶液變紅的宏觀現象，想象到氨分子的存在和運動的微觀本質，從而把微觀知識形象化，為探索《物質構成的奧秘》提供事實依據。
本實驗對培養學生的觀察能力、想象能力和抽象思維能力有著非常重要的作用。教材P49圖3-4分子運動現象的實驗如圖1所示。利用兩個小燒杯(B燒杯盛濃氨水、A燒杯盛酚酞溶液)和一個大燒杯(罩在兩個小燒杯上)探究分子運動現象的實驗。
按照教材的方法進行操作實驗，暴露出一些不足：尤其是實驗體系開放造成較多的氨氣逸散在教室內，污染較重，影響師生身體健康;實驗所用濃氨水、酚酞溶液的用量(每次實驗需要的量為50～60mL)大，實驗后難以重復使用，造成極大的浪費，處理不當還會污染環境;氨分子運動的空間比較大，實驗用時較長，靜置2～3分鐘后僅在酚酞溶液表面出現變紅的現象，大部分學生都不易察覺到這一現象;原裝置演示時移動不便，學生觀察范圍有限。
針對以上存在的種種弊端，不少同仁對該實驗進行了各種的改進和創新，也取得了良好的教學效果。筆者將該實驗又進行深入的研究、探索和創新，從實驗裝置簡單、便于操作、微型化、節約藥品、無污染和適應學生實驗出發，設計出該實驗在相對封閉的實驗體系進行實驗，減少藥品的用量，裝置定型，簡化操作步驟，也產生明顯的實驗現象。經過近兩年教學實驗，取得了良好的教學效果，得到同仁的一致好評，現整理成文，希望同仁批評指正。
二、實驗創新
(1)實驗儀器：試管、玻璃管、橡膠塞、自制四穴點滴板、秒表、火柴、酒精燈、試管夾。實驗藥品：濃氨水(滴瓶)、稀氨水(滴瓶)、酚酞試液(滴瓶)、濃鹽酸(滴瓶)。
(2)改進后的裝置三、實驗操作步驟
1.探究分子運動現象方案
①：先向四穴點滴板編號2、3、4的孔穴中分別滴加5滴酚酞試液，然后向編號1的孔穴中滴加5滴濃氨水，快速把四穴滴板放入試管中并用橡膠塞塞緊試管口，觀察并記錄現象。方案②：先向四穴點滴板編號1、3、4的孔穴中分別滴加5滴酚酞試液，然后向編號2的孔穴中滴加5滴濃氨水，快速把四穴點滴板放入試管中并用橡膠塞塞緊試管口，觀察并記錄現象。
2.探究影響分子運動速率的因素方案
③溫度的影響：取兩個四穴點滴板，先向兩個編號4的孔穴中分別滴加5滴酚酞試液，然后向兩個編號1的孔穴中分別滴加5滴相同濃度的稀氨水，快速把兩個四穴點滴板分別放入兩支試管中并用橡膠塞塞緊試管口，再把其中的一支試管用酒精燈加熱，觀察并記錄現象。方案④分子質量的影響：取兩個四穴點滴板，分別向位于內端的兩個孔穴中滴加相同滴數的濃氨水和濃鹽酸，然后快速把兩個四穴點滴板從左右兩側同時放入玻璃管中并塞緊橡膠塞，觀察并記錄現象。
四、實驗現象和實驗結論
1.探究分子運動現象
(1)方案①觀察實驗現象：6s后編號2號孔穴酚酞試液變紅;13s后編號3號孔酚酞試液變紅;28s后編號4號孔穴酚酞試液變紅。方案①實驗結論：氨分子是不斷運動的。(2)方案②觀察實驗現象：7s時編號1、3的孔穴中的酚酞溶液同時變紅;16s時編號4的孔穴中的酚酞溶液變紅;27s后編號4的孔穴中的酚酞溶液紅色加深。方案②實驗結論：氨分子是不斷運動的，且是等速率向四周運動的。
2.探究影響分子運動速率的因素
(1)方案③溫度的影響現象：33s時在被酒精燈加熱的試管中編號4的孔穴中的酚酞溶液開始變紅;45s時在酒精燈加熱的試管中編號4的孔穴中的酚酞溶液變紅加深;70s時未加熱的試管中編號4的孔穴中的酚酞溶液才開始變紅。方案③實驗結論：其他條件相同時，溫度越高，氨分子運動速率越快。(3)方案④分子質量的影響現象：17s時位于中右側開始出現白煙;24s時比17s時白煙濃些;35s時比24s時白煙又濃些;52s時比35s時白煙更濃。方案④實驗結論：在其他條件相同時，分子質量越小，分子運動速率越快。
四、創新的意義
1.本實驗是在相對封閉的實驗體系進行實驗，避免了氨分子逸散在教室內，從而減少了污染，符合綠色化學思想。2.對實驗進行了微型化處理，所需的氨水和酚酞溶液用量較少，不僅節約藥品，而且顯著減少氨分子對教室環境的污染，提高了藥品的利用率。3.實驗現象直觀明顯，實驗所需時間短，提高了實驗效率。4.實驗使用生活中廢舊品代替實驗儀器，廉價易得，實現了廢物再利用，且可多次重復使用。5.本實驗可設計成對比實驗，探究影響分子運動速率的因素。6.創新實驗裝置簡單，方便、安全，易于移動，具有趣味性，便于開展學生分組實驗，極大地激發了學生的興趣，培養了學生的創新思維能力，使學生“宏觀辨識與微觀探析”、“科學探究與創新意識”、“科學精神與社會責任”等化學學科核心素養在課堂教學中得到了有效的落實。
參考文獻
[1]人民教育出版社課程教材研究所化學課程教材研究開發中心.義務教育教科書化學(上冊)(第1版)[M].北京：人民教育出版社，2012：49
[2]陳女婷，洪茲田.對“氨分子的擴散”分組實驗的改進[M].中小學實驗與裝備，2016(1)：38-39
相關刊物推薦：《中小學實驗與裝備》Experiment and Equipment for Primary School(雙月刊)曾用刊名：中小學實驗室;湖北中小學實驗室，1991年創刊，是經國家科委及國家新聞出版部門批準的國內外公開發行的期刊，在國內外公開發行。
