分子运动速率与温度关系的实验设计

摘要：为了使学生顺利地建立知识点，文章设计了不同温度下分子运动速率的两个对比实验，装置简单，现象明显，无污染，可回收，能够清楚明了地展示两者之间的正相关关系。该设计可构建化学思维，激起学生对化学学习兴趣，感受化学的独特魅力。

关键词：分子运动；速率；温度；实验设计

文章编号：1008-0546（2013）05-089-01 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

一、问题分析

温度越高，分子运动速率越快，这是化学学习的一个基本理论知识点。分子运动速率与温度的关系的实验在人民教育出版社2006年4月第2版《义务教育课程标准实验教科书化学》九年级上册中属于空白实验，该知识点被安排在第三单元的课题2《分子和原子》中，仅仅只是通过描述水受热蒸发加快的原因来帮助学生理解这个理论[1]。

水的蒸发是生活中的一个常识，在蒸发的时候有大量的白雾生成，学生容易理解高温时分子在不断地运动，但若是常温下呢？常温下学生几乎无法感知到分子的运动，那么在这里学生就有可能形成这样一种观点――分子在常温下几乎不运动，仅仅只在高温或是蒸发的情况下才运动。很明显这是一种错误的观点，在此，学生无法建立起正确的理论基础，没有体验到分子的运动速率与温度的真正的关系。笔者认为，通过描述水的蒸发来帮助学生建立该理论会有一定的不合理性。

化学是一门以实验为基础的自然科学，所以为了让学生能够了解化学，学好知识点，应该科学合理地设计化学实验。同时化学实验对于九年级第一次学习化学的学生而言有一定的新奇性和吸引力，一个设计良好的化学实验能够让学生感受到化学独有的魅力，激发学生的学习欲望，突显化学知识，帮助学生理解化学知识，建立真正的化学思维，那么在这里设计一个关于分子的运动速率与温度的关系的实验就显得尤为重要。

既然是分子的运动速率与温度的关系的学习，那么该实验就应该是一个对比实验，对比两种不同温度下分子的运动速率。为此，笔者设计了两个化学实验，装置简单便携，现象明显，能够直接明了地帮助学生建立理论知识，并且带领学生感受到化学的魅力。

二、实验设计一

1. 实验目的

分析分子运动速率与温度的关系

2. 实验原理

温度越高，分子运动速率越快

3. 实验用品

品红溶液（30mL），水，2支试管（18×180 mm），酒精灯，2个烧杯（50mL），三脚架，石棉网，2个量筒（10mL）

4. 实验步骤

（1）将30mL品红溶液分别等量倒入两个小烧杯中，其中一个加热至微沸。

（2）在两支试管中同时装入2/3的水，分别标记为1、2。

（3）先取1mL常温品红溶液加入试管1，再取1mL微沸品红溶液加入试管2中，观察现象。

5. 实验结果

试管1、2中的品红都在往试管底部扩散，但试管2中的扩散速率明显大于试管1中的扩散速率。

6. 实验优点

（1）装置简单，现象明显，实验时间短，实验结果分析符合逻辑。

（2）药品用量少，能够循环使用，节约资源，保护环境。

7. 注意事项

（1）实验操作动作要快，保证品红溶液处于不同温度下。

（2）注意控制药品量的多少，确保实验现象明显。

三、实验设计二

1. 实验目的

分析分子运动速率与温度的关系

2. 实验原理

6. 实验结果

7. 实验优点

（1）装置新颖，现象明显，时间短，提高学生的兴趣。

（2）涉及到酸与pH试纸的反应，为以后学习酸、碱、盐和pH值打下基础。

（3）实验简单环保，无污染，可循环使用。

8. 注意事项

（1）保证U形管的洁净，以免污染pH试纸，造成实验现象误差。

（2） pH试纸变色快，实验操作要迅速。

参考文献

[1] 课程教材研究所. 义务教育课程标准实验教科书・化学（九年级上册）[M]. 北京：人民教育出版社，2006： 49-51