分子運動實驗創(chuàng)新

分子運動現(xiàn)象實驗創(chuàng)新2021/6/271一、原實驗在教材中的地位與作用氨分子運動實驗是人教版九年級化學教材上冊第三單元課題一《分子和原子》中的探究實驗（前面有品紅在水中擴散實驗3-1）。該實驗通過學生觀察氨氣的擴散現(xiàn)象，培養(yǎng)學生的觀察能力，啟發(fā)學生想象氨分子的存在和運動狀況；是繼續(xù)學習化學方程式、質(zhì)量守恒定律、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容所需要的必備基礎(chǔ)。對培養(yǎng)學生觀察能力、想象能力和抽象思維能力有重要作用。

2021/6/272二、原有實驗及不足1、原有實驗原理簡介

利用氨氣分子擴散到酚酞溶液使之顯色，來證明分子運動的存在。2021/6/2732、原有實驗步驟（1）：在A杯的蒸餾水中加入5-6滴酚酞，觀察溶液顏色。A蒸餾水2021/6/274原有實驗步驟（2）：取少量A杯溶液于試管中，慢慢滴加濃氨水觀察溶液顏色有何變化。濃氨水A2021/6/275A原有實驗步驟（3）：另取燒杯B，加入5ml濃氨水，用一個大燒杯罩住AB二個燒杯，觀察幾分鐘，有什么現(xiàn)象發(fā)生，你能解釋嗎？AB5ml濃氨水觀察幾分鐘2021/6/2763.原實驗氨分子運動過程分析原實驗中的氨分子的運動是有二個擴散運動步驟的，一是氨分子從B杯向空氣中的擴散運動過程，二是氨分子在A杯酚酞溶液表面由表及里的擴散顯色過程。如圖所示：氨分子在空氣中的擴散運動濃氨水氨分子在酚酞溶液中的擴散運動酚酞溶液BA2021/6/277

氨氣在不同介質(zhì)中擴散速度分析

（分析詳情參見教案P2-P3）在空氣中擴散速度快BA在酚酞溶液中擴散速度慢2021/6/2784、原探究實驗不足之處：1.濃氨水倒入敞口燒杯后，強烈的刺激性氣味很快彌漫整個教室，對人體刺激性和毒副作用大。2.實驗需要較長的時間來觀察實驗現(xiàn)象，尤其對短時間內(nèi)多次重復做該實驗教師的身體影響大。3.用過的濃氨水，不能再回收利用，有違綠色化學節(jié)約和環(huán)保的理念。4.從教材的實驗安排來看，該實驗最重要的步驟---氨氣在酚酞溶液中擴散后顯色的過程，與同課題前一個實驗3-1品紅在水中擴散實驗是重復的。2021/6/279原探究實驗顯色步驟（圖3-4紅圈所示）與品紅在水中擴散的演示實驗3-1，實質(zhì)上都是物質(zhì)在溶液中的擴散現(xiàn)象，是重復的。所以有必要進行改進。都是在溶液中擴散現(xiàn)象都是在溶液中擴散現(xiàn)象2021/6/2710三、改進與創(chuàng)新之處：用濃鹽酸代替濃氨水，用藍色石蕊試紙代替酚酞試液，用燒杯壁沾試紙顯色代替溶液顯色方式。濃氨水濃鹽酸酚酞溶液2021/6/2711四、改進的思路與原理思路：考慮原實驗利用酚酞溶液顯色的過程與前面教材中實驗3-1品紅在水中擴散實驗有重復，而且氨氣在溶液中擴散顯色過程耗時過長，故刪除，僅保留速度快的杯內(nèi)空氣中擴散過程。2021/6/2712改進后實驗原理：原理：利用濃鹽酸擴散出來的HCl分子使?jié)櫇窈笳吃诟蓛魺瓋?nèi)壁上的試紙變紅，讓學生想象無數(shù)肉眼看不到的微小分子，不停的無規(guī)則運動，從培養(yǎng)皿中飛到燒杯壁上，展現(xiàn)分子運動現(xiàn)象，從而啟發(fā)學生思考。2021/6/2713

七、改進后實驗原理

（模擬某個分子的運動過程）

2021/6/2714五、改進實驗所需器材儀器：大燒杯，培養(yǎng)皿，滴管，藍色石蕊試紙（或pH試紙）。藥品：濃鹽酸，蒸餾水。2021/6/2715六、改進后實驗過程（步驟1）1.先用蒸餾水潤濕試紙，粘在燒杯離杯口較近的內(nèi)壁上，讓學生觀察試紙的顏色。2021/6/2716六、改進后實驗過程（步驟2）2.用滴管吸取少量蒸餾水，濕潤試紙，取少量稀鹽酸滴在試紙上，證明鹽酸是使試紙變色的原因。并貼在大燒杯外壁做對比。蒸餾水潤濕鹽酸2021/6/2717六、改進后實驗過程（步驟3）3.然后將盛有3-5ml濃鹽酸的培養(yǎng)皿，置于桌面，打開上蓋，迅速將粘有試紙的燒杯倒扣在培養(yǎng)皿上，觀察試紙顏色變化。盛3-5ml濃鹽酸2021/6/2718六、改進后實驗過程（步驟4）4.數(shù)秒鐘后，試紙顏色變紅，說明HCl氣體分子從蒸發(fā)皿中運動到試紙上，導致試紙變紅。2021/6/2719

七、教師具體演示改進后實驗2021/6/2720八、改進后實驗效果實驗改進后，器材易得，操作簡單，演示現(xiàn)象直觀準確，對比鮮明，時間短，變色快。2021/6/2721九、實驗創(chuàng)新與改進之處考慮氨分子的相對分子質(zhì)量小，擴散速度過快，故改用濃鹽酸，減少對人體的刺激性?？紤]到物質(zhì)在溶液中擴散速度遠慢于在空氣中，故刪去酚酞溶液變色過程，改用更快捷的杯內(nèi)空氣中試紙變色，減少實驗中的等待觀察時間，減少擴散氣體對環(huán)境污染。濃鹽酸可以回收再利用，節(jié)約藥品，符合綠色化學的環(huán)保理念。改進后的實驗跟實驗3-1并列于教材，分別對溶液中和氣體中的擴散現(xiàn)象進行演示，教材更簡練，更富邏輯性。2021/6/2722十、自我評價改進后實驗，操作簡單，器材易得，現(xiàn)象明顯，時間短，變色快。對人體刺激性減輕，環(huán)境污染減小。藥品回收再利用，節(jié)約藥品，符合綠色化學的環(huán)保理念。改進后的實驗跟實驗3-1并列于教材，分別對溶液中和氣體中的擴散現(xiàn)象進行演示，教材更簡練，更富邏輯性。2021/6/2723

個人管見、拋磚引玉無論是濃氨水還是濃鹽酸，都有腐蝕性和危險性，而探究實驗必有學生參與，考慮到學生安全以及師生的身心健康，建議本實驗跟同課題中的品紅擴散演示實驗