探究微粒间隙的学生实验装置的设计与制作

来源:用户上传      作者:史霞云

　　摘要：华师大版科学教材上的“观察水和酒精混合后体积的变化”活动教具操作简单，但因为仪器少，只能作为演示实验，学生体验不够。为此，笔者利用实验室常用的试管、试管、单孔橡皮塞、导管等器材，设计开发出该探究的学生实验，实验装置所需器材简单、易学而且现象明显，让学生近距离地观察到实验现象，极大地帮助学生对概念的理解，有助于提高课堂教学，易于普及推广。
　　关键词：微粒间隙;学生实验;设计与制作
　　微粒之间有空隙是指微粒和微粒之间不是紧密靠在一起的，而是之间留有空隙。但是大家都知道微粒是我们的肉眼根本无法看见的，那微粒之间的空隙我们的肉眼当然也就无法看见了，有什么办法能够让肉眼看不见的空隙简单的就得到验证呢？华师大版（2013）八年级科学上册P151，第6章第1节《构成物质的微粒》中为了验证“构成物质的微粒之间有空隙”，设计了活动“观察水和酒精混合后体积的变化”（如图1），由于需要用到酸式滴定管，而学校里一般只配备2-3支，所以几个科学老师需要相互调节才行，更无法变成学生实验。为此将该活动进行了改进，而且设法变成了学生实验。
　　一、实验创新原理
　　将试管中水和酒精混合后体积变小的微小现象转换为导管中液面明显下降的现象，从而判断构成物质的微粒之间有空隙。
　　二、实验器材
　　试管、带导管的单孔橡皮塞（导管下端与橡皮塞下端相平）、试管架、橡皮圈（可以剪一小圈橡皮管）、酒精（用红墨水染红）、水（如图2）。
　　三、制作与操作要求
　　1.将玻璃导管转入单孔橡皮塞中，然后将橡皮圈套在玻璃导管上，再将橡皮塞塞入试管，改进后的装置就完成了。
　　2.先往试管中倒入半试管的水，接着往试管中倒入酒精，直至倒满试管。
　　3.将橡皮塞塞入试管，此时橡皮塞上的导管中会出现一段红色的液柱，并将导管上的橡皮圈转到液面处作为标记（如图3）（或若不用橡皮圈，则可用滴管取酒精并加满导管）。
　　4.用手指封住导管口，将试管反复颠倒几次，使水和酒精充分混合。（如图4）
　　5.水和酒精充分混合之后，振动几下排出试管内的空气，发现导管中的红色水柱液面與原液面相比，明显下降，说明水和酒精混合之后总体积减少，形象的说明了微粒之间有空隙。（如图5）
　　四、设计与制作的意义
　　1.实验操作简便，实验现象明显。
　　2.作为实验装置比原装置小巧，携带更为方便。若作为学生分组实验能让学生近距离地观察到实验现象，极大地帮助学生对概念的理解。
　　3.利用这套实验器材，可以将演示实验改进为学生实验，体现生本课堂的教学理念。实验装置所需器材简单、普通，极易寻找和组装，易于普及推广。
　　参考文献：
　　[1] 《基于“轻负高效”的初中科学生活化实验资源库建设》.金可泽.
　　[2] 赵力红.《低成本、高智慧、深探究》.（教学仪器与实验）2006年第2期.
　　[3] 《科学学习中100个疑难问题》.郑青岳等.浙江教育出版社.
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