“分子的运动”是近几年来,各地中考化学试题中出现频率较高的知识点。由于这部分知识比较抽象,在化学教学中,初学者对“分子是不断地运动的”不易理解。为此,在教学中可以设计如下几个实验,帮助学生理解分子运动论。
实验一:
1.原理:固体氢氧化钠溶解于水放热,温度升高加快氨分子运动的速率。
2.仪器药品:一支“U”型管,滴管,气球,小试管,浓氨水,固体氢氧化钠,酚酞试液,滤纸。
3.实验操作及装置:
①在小试管中放入适量固体氢氧化钠固体,用一根细线系住,用一带滴管的胶塞盖住,使其悬挂在“U”型管内,并让吸有浓氨水的滴管伸入小试管内。
②在一经蒸馏水湿润的试纸上滴2-3滴酚酞,用细线系住,用冒钉钉在胶塞中央,塞住“U”型管另一口。
③在“U”型管的支管口处,一端系上气球,另一端接一乳胶管,并用止水夹夹紧。
④挤压滴管,使浓氨水滴到固体氢氧化钠上,很快会发现滴有酚酞的滤纸条变红。
成败关键:固体氢氧化钠干燥,装置密封性好。
实验二:
1.原理:NH3+H3O→NH3·H3O→NH+4+OH-。酚酞遇OH-变红。
2.仪器药品:标本瓶、滤纸、滴管、酚酞、试管、氨水、铁丝勾。
3.实验操作及装置:
①在试管中倒入少量氨水,滴入酚酞,溶液立即变红。
②在标本瓶中滴入少量氨水。
③用滤纸做一朵大花或其他形状的样品,滴少量水及酚酞试液,用铁丝勾挂在标本瓶盖的小勾上,如图所示,将瓶盖盖上。片刻,样品颜色由下而上逐渐变红。可见两者虽未接触,但由于氨分子的不断运动,遇上潮湿样品酚酞,使酚酞变红。
4.成败关键:往纸花上滴酚酞不可过多,防止悬挂后滴入瓶底污染氨水,影响效果。
实验三:
1.原理:碘的升华;淀粉遇碘变蓝。
2.仪器药品:标本瓶、滤纸、淀粉液、碘、玻璃棒、药匙、铁丝勾。
3.实验操作及装置:
①在滤纸上用玻璃棒涂上淀粉液,撒少许碘的晶体,淀粉遇碘变蓝。
②如图所示,在滤纸上用淀粉液画出一图形,将滤纸勾在标本瓶盖的勾上,瓶底放入适量碘的晶体,片刻后可观察到涂有淀粉液的滤纸处由下而上逐渐变蓝。可见,碘虽未与淀粉接触,但由于碘分子在不断运动,遇悬于瓶中滤纸上的淀粉,呈现蓝色。
4.成败关键:
①碘的晶体颗粒不宜太小,用量不宜太多,防止碘升华太快。
②向瓶中放碘的晶体时,要用药匙或折叠成槽状的硬纸条一直送到瓶底,尽力不使其飞起,以便于观察到淀粉由下而上逐渐变蓝的过程。
实验四:
1.原理:CoCl2(蓝色)+6H2O→Co-Cl2·6H2O(红色)
2.仪器药品:标本瓶、滤纸、氯化钴、水、铁丝勾。
3.实验操作及装置:
①将滤纸浸泡在饱和氯化钻溶液中吸足溶液后取出,此时滤纸为浅红色。将该滤纸烘干,失去结晶水。滤纸由浅红色变蓝。
②滤纸上滴少量水,观察到无水氯化钴遇水变成六水合氯化钴,颜色由蓝变浅红色。
③将另一蓝色无水氯化钴试纸用小铁丝勾挂在瓶盖小勾上,瓶底盛少量水,如图3所示。片刻后,颜色由下而上慢慢变浅红色。证明构成水的分子在不断运动,遇到悬于瓶中的蓝色无水氯化钴,生成六水合氯化钴,使颜色改变。
4.成败关键:
①保证氯化钴溶液的高度浓度,使变色明显。
②若演示时气温太低,水分蒸发过慢,可改用温水。但水温不可过高,防止生成较多的水蒸气影响观察。
③瓶盖不可盖得太严,以便水分不断蒸发。
以上三个实验可任选一个或几个同时做。三个实验同时做,可看到固、液、气三种状态的物质分子都是不断运动的,而且颜色鲜明,形成一组漂亮的装饰品,利于加深学生印象。
这几个实验不仅能证明分子在不断地运动着,也能证明分子间有间隔、分子保持原物质的化学性质。