微粒性质的实验研究

因为水的密度比酒精大，当先加水后 加酒精时，酒精密度小在上面，不能 与水充分混合，当振荡混合时，两种 分子会相互穿插到分子空隙中，所以 总体积会减少较多，形成空柱长。
若先加酒精再加水，由于水的密度比较大， 倾倒过程中水分子就较快地运动渗 入到酒精分子间的空隙中，当倒满时， 水和酒精已经基本混合，所以再怎么振荡， 形成的空柱也不会很长。
【实验反思】 ★常温下，将体积大 致相等的水和酒精， 依次缓缓注入右图 “细颈”容器（容量瓶） 中，注满后立刻塞紧塞子振荡，静置片 刻，容量瓶细颈上部有空柱形成．若水 和酒精的注入先后顺序不同（其他条件 相同），形成空柱的长短也不同，要使 形成的空柱长，所加溶液的顺序是什么？
微粒之间存在空隙，不同物质微粒 间的 空隙不一样。酒精和水混合时， 酒精分子穿插扩散到水分子的空隙中， 所以总体积小于两者体积之和，容量 瓶细颈上部会有空柱形成。
★补充实验： 1.食盐加到盛有蒸馏水的烧杯中， 食盐溶解了。 2.用玻璃棒蘸取食盐水在酒精灯 上加热，白色固体出现。 由此可见，食盐是以我们肉眼看 不见的微粒分散到水中。
【实验反思】
★家庭小实验 取少量白糖加 到水中，在液 面所处的玻璃杯上作了标记。过了一会 儿，观察到白糖消失了，再蘸一点水尝 尝，感觉到“水变甜”了，还发现液面 下降了。这是为什么呢？
★家庭小实验
在两个相同的茶杯内分别注入同体 积的凉开水，一只杯子里加一小匙 蜂蜜（主要成分是果糖），另一只 杯子里加一小匙白醋（主要成分是 醋酸），立即尝两只杯子里的水， 发现放蜂蜜的杯子里的水基本不甜， 放白醋的杯子里的水很酸。这说明 了什么呢？
微粒之间都有一定的空隙 【观看视频】
探究微粒间存在空隙
实验步骤
1.用大号注射器 吸入半试管的蒸 馏水（约20mL) 注入试管中，然 后滴入5滴10%NaOH溶液（注意 不要滴到试管壁上）。 2.另取一支大号注射器吸入与蒸馏 水等量的含少量酚酞指示剂的95%
乙醇，再沿试管 内壁慢慢注入试 管（注完后液面 与管口约5mm) 中。这时可看到 酒精与水的接触的界面出现鲜艳的红 色，如图。
“教无定法”，怎样将微观世界 直观的展现给每个学生，需要 我们每一位老师发挥聪明才智， 潜心研究。
3.将插有玻璃管 的橡皮塞慢慢塞 紧管口，并使少 量挤入玻璃管中 （管中液柱高度 约8cm）接着将鲜蓝色指示剂（约 0.5mL）再注入玻璃管中，
使玻璃管中出 现一段鲜蓝色 的液注，以示 玻璃管中液面 的高度。用红 色橡皮筋标注此时液面高度。如图
4.用拇指堵住玻璃 管上端口，将整个 装置来回颠倒几次， 使水和乙醇混合均 匀。这时可看到整 个管内溶液变为红 色，玻璃管内液面下降，液面据橡皮 圈约3cm。如图
实验现象解释 微粒间是有空隙的。不同物质微粒
间空隙大小不一样。
“水+水”，“酒精+酒精”混合后总体 积不缩小，相同物质微粒间空隙 一样。
气体物质微粒之间的空隙比较大， 固体和液体的微粒之间的空隙比 较小，所以气体很容易被压缩， 而固体和液体不容易被压缩。
物质的三态变化其实是微粒间的 空隙在发生变化，而微粒本身的质 量和体积其实是不变的。
热胀冷缩现象是因为微粒间的空 隙随温度改变而发生变化。
来自百度文库
【实验分析】 ★为使实验现象明显，实验尽量选择 细长的仪器，如玻璃管、滴管（去掉 乳胶头）或“细颈”容器（容量瓶）等。 ★控制好酒精和水的比例。实验证明 在总体积不变的情况下，酒精和水体 积比为1:1时混合时，减少的体积最大， 形成的空隙最大，现象更明显。
各种微粒的运动情况是不同的。 通常情况下，微粒的运动能力是 气体＞液体＞固体。所以有的易 扩散，有的不易扩散。
【实验分析】 ★品红的量一定要少，用热水是为
了缩短品红扩散均匀所需时间。
★滴入水中的酚酞溶液不能多，否 则会出现浑浊现象。若用纯酒精 配制酚酞溶液，不能将该溶液直 接倒入烧杯进行试验，否则会导 致实验失败，酚酞试液不变红。
A.距氯化氢48.6厘米处 B.距氨气48.6厘米处 C.距氯化氢71.3厘米处 D.距氨气60厘米处
实际实验中白烟产生的位置与 理论有误差,原因： 所用装置空间的大小、空气的 湿度及浓盐酸和浓氨水的挥发 程度都会影响该实验，在其他 因素近似的情况下，空气湿度 对氨气的影响较大，所以实际 值大于理论值。
【实验反思】
★该实验现象明显。但所需药品 用量较大。实验中由于浓氨水挥 发性强，挥发出的氨气对大气有 污染且有难闻的气味，实验可以 进行如下改进：
1.如图所示，将滴有酚酞试液的滤纸 放在试管中，试管口塞上一团脱脂棉， 在脱脂棉上滴几滴氨水。 该现象明显、药品用量少，污染小。
2.在大试管内壁涂上酚酞， 再在玻璃片上滴上一滴浓 氨水，然后将试管罩在浓 氨水的上方，观察现象.
构成物质的微粒很小，人们很难直 接看到它们的运动，布朗运动的存 在间接证明了分子等微粒的运动。
微粒是在不停地运动的
【观看视频】
微粒的运动
实验现象解释 装有酚酞试液的小烧杯变红了。说 明氨水中挥发出的氨气的微粒不断
运动扩散到装有酚酞试液的小烧杯， 形成氨水使酚酞变红。
学生的疑问：为什么装有氨水的烧 杯不变红？
实验评价
1.实验中所用材料简单易得,教具装 配简单,现象明显.
2.在蒸馏水和酒精中分别加入少量 的NaOH和酚酞，有利于增强实 验效果：
(1)使水和酒精混合前的界面清晰可 见。
(2)混合后溶液颜色变得鲜红, 实验现 象更加明显,也有助 于激发学生的兴趣。
(3)红色背景,提高了形成的空 隙的可见度,便于观察。
(化学教学 2010 、1、沈兆刚等）
该实验现象明显，实验时间短，药品 用量少，操作简单。
3.在小试管中加入2~3片氢氧化钠固体， 是利用氢氧化钠与水反应放热，加快 氨气的挥发。
改进后的装置现象明显、药品用量少、 省时等优点外，还有一个显著的优点 是 防止空气污染。
替代实验
★微粒的运动可以在实际生活中找 到很多例证，如果条件不具备也可 以用生活中的例证代替实验：如酒 精的挥发，樟脑丸的升华等。
微粒是在不停地运动的
在阳光的照射下，我们可看到尘埃 的沉浮，显微镜下可见悬浮与液体 中的小颗粒不断在运动…… 1827年，苏格兰植物学家R·布朗发 现水中的花粉及其它悬浮的微小 颗粒不停地作不规则的曲线运动， 称为布朗运动。
50年后，J·德耳索提出这些微小 颗粒是受到周围分子的不平衡的 碰撞而导致的运动。后来得到爱 因斯坦的研究的证明。
模块5-1
微粒性质的实验研究
扬州市梅岭中学 张萍
物质是由微粒构成的,微粒很小 微粒是在不停地运动的 微粒之间都有一定的空隙
物质是由微粒构成的，微粒很小
【观看视频】 物质的可分性 实验说明：溶解的方法可以将高锰 酸钾分得更小，直到肉眼看不见。
【实验分析】 ★实验中所用高锰酸钾量要少一点， 否则溶液颜色过深，再加水稀释时 颜色变化不明显。
A.距氯化氢48.6厘米处 B.距氨气48.6厘米处 C.距氯化氢71.3厘米处 D.距氨气60厘米处
假设白烟出现在A处，距氨气端的距离 为x,则距氯化氢端的距离为120-x
X=71.4 距氨气端71.4 距氯化氢端48.6
根据“同温同压下气体扩散速率与相对
分子质量的平方根成反比”的原理：在一 根120厘米长的玻 璃管两端分别盛有氨气 和氯化氢气体，当两种气体同时扩散，在 约什么位置相遇而生成白烟氯化铵（ A ）
提醒：实验时应先倒水，后倒酒精。 这样形成的空柱长，现象更明显。
★酒精和水混合书本演示实验， 酒精和水的用量大，操作不够 简便。可以进行如下改进(化学
教学参考 2007、10 王宪生等）
实验准备：
1.配制少许鲜蓝色“指示剂”。 从蓝色圆珠笔中挤出一滴笔油滴入
10mL95%乙醇中，搅拌，得到鲜蓝 色溶液. 2.向95%的乙醇滴入少许1%的酚酞 试液（按每20mL滴入5滴的量配制） 3.配制10%的氢氧化钠溶液
★也可以演示 如图所示实验 证明微粒的运动
实验注意事项 碘晶体颗粒不 宜太小，用量不宜太多，防止碘 升华太快。
影响微粒运动速率因素的研究
1.微粒的运动速率与温度有关 【观看视频】
微粒运动快慢与温度有关温 度越高微粒运动越快。温度 越低，微粒运动越慢。
2.微粒的运动速率与微粒质量有关
【观看视频】 “空中生烟” 原理
NH3 + HCl == NH4Cl 白色固体
微粒的运动速率与微粒质量有关。 分子质量越小，分子运动速率越快。
根据“同温同压下气体扩散速率与相对 分子质量的平方根成反比”的原理：在一 根120厘米长的玻 璃管两端分别盛有氨气 和氯化氢气体，当两种气体同时扩散，在 约什么位置相遇而生成白烟氯化铵（ ）