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【摘要】在中等职业化学教学中，阿佛加德罗常数的应用和理解有助于学生的化学计算，测定阿佛加德罗常数在教材中作为趣味实验，是通过分子膜来测定。本文对教材中阿佛加德罗常数的趣味实验进行微型化，药品用量少，操作简单，趣味性增强。
【关键词】阿佛加德罗常数；分子膜；微型化
在中等职业教学化工专业教材第一章化学基本量和计算中，为了加强学生对阿佛加德罗常数的理解和应用，培养学生的动手能力，设计了一个测定阿佛加德罗常数的趣味实验。在实验过程我们遇到了困难，在测量过程中所需要的药品量较大，实验中的试剂对学生有一定的危害，同时对环境造成污染。所以通过借鉴及我们教师多番的实验探讨发现微型化实验可以较好的完成。
微型化实验是近年来迅速发展起来的实验方法,是用微型化的仪器、装置和极少量的试剂做化学实验的一种方法。微型化学实验的仪器、装置是常规实验的1％～10％，试剂的用量是常规实验的几十分之一至千分之一，它具有现象明显、节省时间等优点，适合于当今社会可持续发展的战略要求又符合绿色化学的理念，受到化学工作者的青睐。
中等职业中专化工专业是培养具有一定化学理论知识且具有实验操作能力的学生，以备社会对化学工作者的需要。阿佛加德罗常数是化学中重要的一个常量，但很多学生因不理解而难以记住，为此在教材中阿佛加德罗常数的测定是作为趣味实验，以此帮助学生的理解和应用。
实验原理：
根据硬脂酸易溶于苯，难溶于水，而苯也难溶于水且易挥发的性质，当把极稀的硬脂酸的苯溶液逐滴滴入圆形盛水的水槽中，硬脂酸的苯溶液就在水面上向四周扩散，随着苯的不断挥发，难挥发的硬脂酸分子（C17H35COOH）在水面作定向而整齐运动，从而进行紧密的排列，形成了硬脂酸分子中亲水的极性基团这一端向下插入水面，分子中疏水的非极性基团作为另一端直立向上，在水面上覆盖了一层整齐的硬脂酸单分子膜层。
在教材中所提供的仪器有：圆形水槽，250mL的容量瓶，尖嘴胶头滴管，直尺，小量筒，小烧杯。药品有：100g硬脂酸，少量无水苯。苯有毒，而圆形水槽过大，学生在操作过程中无法控制药品的量，胶头滴管也不好控制。再者中职学生基础差，有的在初中未碰过实验，实验中手忙脚乱浪费药品，效果不理想。因此我们采用微型实验仪器对实验进行改良。改良后的实验仪器与试剂分别为：
仪器：烧杯（20mL）、玻璃棒、容量瓶（50mL）、玻璃注射器（0.01mL）、六孔井（孔的直径D教师事先已测量好）
药品：10mg硬脂酸、少量无水苯
实骤步骤及计算步骤：(计算过程中字母表示的数值单位省略)
1.苯-硬脂酸溶液的制备
在20mL小烧杯中以少量苯溶解10mg的硬脂酸，用玻璃棒引流注入50ml容量瓶中，烧杯里残留的液体用苯冲洗数次（每次苯的洗涤液不能过多），把洗涤液倒入容量瓶中，最后再往容量瓶中继续加苯至刻度，配成50mL苯-硬脂酸溶液。把配好的溶液倒入试剂瓶中备用。
2.准确测定六孔井的直径D，以计算出六孔井表面积，目的是计算水槽里水面上形成的单分子膜中所含硬脂酸的分子个数（n）
n=（硬脂酸单分子膜的面积可以看做六孔井表面积），所以可以计算硬脂酸单分子膜的面积S＝π（）2
又已知每一个硬脂酸分子的横截面积A=2.2×10-15cm2根据公式：
n=
因为测量六孔井的表面直径D误差比较大，所以教师在事先用游标卡尺测量好孔的直径D，再告诉学生，让学生自己算出表面积S即可。然后往六孔井内注入清水至其高度的1/2-2/3处。
3.實验中采用0.01mL的玻璃注射器不需要计算每滴溶液的体积Vd
4.准确测定在六井孔水面上形成硬脂酸单分子膜需要滴入硬脂酸苯溶液的体积，并计算在孔井水面上形成的单分子膜中所含硬脂酸的质量W。计算原理：
W=每滴苯-硬脂酸溶液所含硬脂酸的质量×（滴数－1）
=苯-硬脂酸溶液质量分数×Vd×（滴数－1）
=×Vd×（d－1）
实验具体步骤：用0.01mL的玻璃注射器吸取苯-硬脂酸溶液，针头垂直在六孔井的中心位置上方（高于水面约1cm处），缓慢的推动注射器活塞，往水面上滴入苯-硬脂酸溶液。直到苯-硬脂酸溶液中的苯全部挥发看不到油珠时，说明硬脂酸也全部扩散了（避免学生用嘴吹），再滴入第二滴。如此重复上述操作，直到滴入一滴时，观察到苯-硬脂酸溶液在水面上不再扩散而呈透镜状油珠，并在20秒内都不消失，表示硬脂酸单分子膜已经形成并完全覆盖在六井孔水面，停止滴入。记录滴入的滴数并算出体积。重复该操作3次，取平均值。此操作一定要细心加耐心。
5.计算每一个硬脂酸分子的质量m
m==
6.计算1mol硬脂酸所含的分子数，即阿伏伽德罗常数Na。
1mol硬脂酸的质量为284g，即摩尔质量M=284g/mol
Na==
结果与讨论
本微型化实验与教材中的趣味实验融为一体，学生经实验测量计算出的数值和阿佛加德罗常数较接近。并且经过逐步实验逐步计算，加深了本章节各个知识点理解和应用，避免原教材中学生盲目实验后直接代入公式。而且在实验时减少大量苯的挥发，减少苯对实验者及环境的危害。在实验时采用0.01mL的玻璃注射器，省去在常规实验中用胶头滴管测出1滴溶液的体积，避免了测量过程中造成的不必要的误差，还节省时间，加快了实验的速度，使实验变得较为简单。
在实验过程中还有几个注意点：
1.采用玻璃注射器（试剂对塑料注射器有腐蚀）。
2.实验中选用的孔井直径要适中，所滴滴数要至少达到两滴。要监督学生对六孔井进行充分的洗涤，以免残留的液体影响实验结果。
3.实验时所需试剂要学生马上配制，在每次用注射器取完苯-硬脂酸溶液后，要立即盖上试剂瓶的瓶塞，避免苯挥发影响实验现象的观察。
4.用注射器滴液时，用力要均匀，不可回拉活塞，避免空气进入注射器。
（作者单位：福建省漳州第二职业中专学校）
【关键词】阿佛加德罗常数；分子膜；微型化
在中等职业教学化工专业教材第一章化学基本量和计算中，为了加强学生对阿佛加德罗常数的理解和应用，培养学生的动手能力，设计了一个测定阿佛加德罗常数的趣味实验。在实验过程我们遇到了困难，在测量过程中所需要的药品量较大，实验中的试剂对学生有一定的危害，同时对环境造成污染。所以通过借鉴及我们教师多番的实验探讨发现微型化实验可以较好的完成。
微型化实验是近年来迅速发展起来的实验方法,是用微型化的仪器、装置和极少量的试剂做化学实验的一种方法。微型化学实验的仪器、装置是常规实验的1％～10％，试剂的用量是常规实验的几十分之一至千分之一，它具有现象明显、节省时间等优点，适合于当今社会可持续发展的战略要求又符合绿色化学的理念，受到化学工作者的青睐。
中等职业中专化工专业是培养具有一定化学理论知识且具有实验操作能力的学生，以备社会对化学工作者的需要。阿佛加德罗常数是化学中重要的一个常量，但很多学生因不理解而难以记住，为此在教材中阿佛加德罗常数的测定是作为趣味实验，以此帮助学生的理解和应用。
实验原理：
根据硬脂酸易溶于苯，难溶于水，而苯也难溶于水且易挥发的性质，当把极稀的硬脂酸的苯溶液逐滴滴入圆形盛水的水槽中，硬脂酸的苯溶液就在水面上向四周扩散，随着苯的不断挥发，难挥发的硬脂酸分子（C17H35COOH）在水面作定向而整齐运动，从而进行紧密的排列，形成了硬脂酸分子中亲水的极性基团这一端向下插入水面，分子中疏水的非极性基团作为另一端直立向上，在水面上覆盖了一层整齐的硬脂酸单分子膜层。
在教材中所提供的仪器有：圆形水槽，250mL的容量瓶，尖嘴胶头滴管，直尺，小量筒，小烧杯。药品有：100g硬脂酸，少量无水苯。苯有毒，而圆形水槽过大，学生在操作过程中无法控制药品的量，胶头滴管也不好控制。再者中职学生基础差，有的在初中未碰过实验，实验中手忙脚乱浪费药品，效果不理想。因此我们采用微型实验仪器对实验进行改良。改良后的实验仪器与试剂分别为：
仪器：烧杯（20mL）、玻璃棒、容量瓶（50mL）、玻璃注射器（0.01mL）、六孔井（孔的直径D教师事先已测量好）
药品：10mg硬脂酸、少量无水苯
实骤步骤及计算步骤：(计算过程中字母表示的数值单位省略)
1.苯-硬脂酸溶液的制备
在20mL小烧杯中以少量苯溶解10mg的硬脂酸，用玻璃棒引流注入50ml容量瓶中，烧杯里残留的液体用苯冲洗数次（每次苯的洗涤液不能过多），把洗涤液倒入容量瓶中，最后再往容量瓶中继续加苯至刻度，配成50mL苯-硬脂酸溶液。把配好的溶液倒入试剂瓶中备用。
2.准确测定六孔井的直径D，以计算出六孔井表面积，目的是计算水槽里水面上形成的单分子膜中所含硬脂酸的分子个数（n）
n=（硬脂酸单分子膜的面积可以看做六孔井表面积），所以可以计算硬脂酸单分子膜的面积S＝π（）2
又已知每一个硬脂酸分子的横截面积A=2.2×10-15cm2根据公式：
n=
因为测量六孔井的表面直径D误差比较大，所以教师在事先用游标卡尺测量好孔的直径D，再告诉学生，让学生自己算出表面积S即可。然后往六孔井内注入清水至其高度的1/2-2/3处。
3.實验中采用0.01mL的玻璃注射器不需要计算每滴溶液的体积Vd
4.准确测定在六井孔水面上形成硬脂酸单分子膜需要滴入硬脂酸苯溶液的体积，并计算在孔井水面上形成的单分子膜中所含硬脂酸的质量W。计算原理：
W=每滴苯-硬脂酸溶液所含硬脂酸的质量×（滴数－1）
=苯-硬脂酸溶液质量分数×Vd×（滴数－1）
=×Vd×（d－1）
实验具体步骤：用0.01mL的玻璃注射器吸取苯-硬脂酸溶液，针头垂直在六孔井的中心位置上方（高于水面约1cm处），缓慢的推动注射器活塞，往水面上滴入苯-硬脂酸溶液。直到苯-硬脂酸溶液中的苯全部挥发看不到油珠时，说明硬脂酸也全部扩散了（避免学生用嘴吹），再滴入第二滴。如此重复上述操作，直到滴入一滴时，观察到苯-硬脂酸溶液在水面上不再扩散而呈透镜状油珠，并在20秒内都不消失，表示硬脂酸单分子膜已经形成并完全覆盖在六井孔水面，停止滴入。记录滴入的滴数并算出体积。重复该操作3次，取平均值。此操作一定要细心加耐心。
5.计算每一个硬脂酸分子的质量m
m==
6.计算1mol硬脂酸所含的分子数，即阿伏伽德罗常数Na。
1mol硬脂酸的质量为284g，即摩尔质量M=284g/mol
Na==
结果与讨论
本微型化实验与教材中的趣味实验融为一体，学生经实验测量计算出的数值和阿佛加德罗常数较接近。并且经过逐步实验逐步计算，加深了本章节各个知识点理解和应用，避免原教材中学生盲目实验后直接代入公式。而且在实验时减少大量苯的挥发，减少苯对实验者及环境的危害。在实验时采用0.01mL的玻璃注射器，省去在常规实验中用胶头滴管测出1滴溶液的体积，避免了测量过程中造成的不必要的误差，还节省时间，加快了实验的速度，使实验变得较为简单。
在实验过程中还有几个注意点：
1.采用玻璃注射器（试剂对塑料注射器有腐蚀）。
2.实验中选用的孔井直径要适中，所滴滴数要至少达到两滴。要监督学生对六孔井进行充分的洗涤，以免残留的液体影响实验结果。
3.实验时所需试剂要学生马上配制，在每次用注射器取完苯-硬脂酸溶液后，要立即盖上试剂瓶的瓶塞，避免苯挥发影响实验现象的观察。
4.用注射器滴液时，用力要均匀，不可回拉活塞，避免空气进入注射器。
（作者单位：福建省漳州第二职业中专学校）