两种液体混合后体积效应的实验探究

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1、凭栏远眺工作室教育教学资源两种液体混合后体积效应的实验探究王墨炎1武瑞杨1张长笑1周广来1指导教师：王立平1许明远21河北省保定学院生化系0710002河北省保定学院科研处071000摘要：采用相对密度法探究了两种极性溶剂、两种非极性溶剂、一种极性溶剂与一种非极性溶剂混合后体积变化情况，并探讨了两种液体混合后体积变化的原因。实验探究的成果说明“开放实验室，倡导自主学习、研究型学习”是培养高校理工科学生创新能力的有效途径。关键词：混合液体；体积效应；实验探究；创新能力在中学学习分子的基本性质“分子间有一定的间隔”之时[1-2]：，为了帮助我们理解这

2、一知识点，教师演示了“酒精和水的混合”实验(见图1)，用“100毫升水和100毫升酒精混合总体积会小于200ml”图1酒精和水的混合实验为了加深对该知识点的理解，还安排了家庭小实验（见图2）。图2家庭小实验在分析讨论实验结果时，把酒精与水混合时体积缩小的原因明确为“分子本身的大小不同，分子相互填补间隙所致”。通过实验得到的这一结论使我们印象非常深刻，并且认为“液体混合时体积一定缩小”、“混合液体积减小的原因是由于不同大小的分子间填补间隙所致”。本网站为非赢利网站，大部分资源来自网络，资源如有侵权，请联系删除！凭栏远眺工作室教育教学资源因此在无机化

3、学实验“溶液配制”课堂讨论环节，对于教师提出的“两种液体混合后体积如何变化？”这一问题，我们异口同声的表示“体积减小”。两种液体混合后体积一定减小吗？引起混合液体积变化的根本原因是什么？为了探究这一问题的答案，在教师的指导下，利用开放实验室的机会进行了实验探究。关于两种液体混合后体积变化的原因，前人也做过一些探讨，但是，实验内容不充分，给出的原因解释也不全面[3-6]。因此，通过实验探究不同性质的溶剂之间混合后的体积效应，并进一步探讨混合液体体积改变的根本原因，不仅使我们对“液体混合后的体积效应”有一个全面的理解，也为中学教师讲授“分子间存在空隙

4、”有关知识提供了理论依据。同时还激发了我们的创新意识，提升了创新能力。1实验部分1.1主要仪器与试剂1.1.1主要仪器密度瓶，移液管，量筒，碘量瓶，电子天平1.1.2主要试剂乙醇、冰醋酸、甲苯、四氯化碳、苯1.2实验原理本实验采用密度法，用密度瓶测出乙醇、水及混合液的密度ρ。然后用电子天平分别称出乙醇、水和混合液的质量m，根据V=m/ρ，分别计算出乙醇、水及混合液的体积，用混合液的体积减去乙醇和水的体积，得到混合后液体的增容ΔV。1.3　实验内容1.3.1探究乙醇和水混合前后体积变化(1)用密度瓶分别测出乙醇与水的密度ρ(乙醇)和ρ(水)。(2)

5、用移液管准确量取一定体积的水，放入已称出质量的碘量瓶中，将瓶口塞紧，在电子天平上称其质量，得水的质量m(水)。(3)再往上述碘量瓶中注入一定体积的乙醇，将瓶口塞紧，称量，得混合液质量m(混)、乙醇质量m(乙醇)。(4)摇匀混合液，用密度瓶测出混合液的密度ρ(混)。(5)依据V=m/ρ，分别计算出V(乙醇)、V(水)、V(混)及ΔV的数值。实验结果见表1和表2。本网站为非赢利网站，大部分资源来自网络，资源如有侵权，请联系删除！凭栏远眺工作室教育教学资源表1固定水的体积为5.00mL，改变乙醇的体积V乙醇/mLm(水)/gm(乙醇)/gm(混)/gV

6、(水)V(乙醇)V(混)ΔV5.0010.0015.020.025.030.035.040.045.04.9244.9824.9414.9525.0335.0524.9994.9824.9933.9497.83111.11914.88818.37921.81125.56429.27433.1448.87312.81316.06019.84023.41226.86330.56334.25638.1374.7534.8094.7704.7800.9004.8764.8254.8094.8195.05610.02714.23719.06323.5332

7、7.92732.76337.48342.4389.71414.08317.87221.47728.07931.36733.96639.92745.250-0.095-0.753-1.135-2.366-0.312-1.436-3.591-2.320-0.201表2固定乙醇的体积为5.00mL，改变水的体积V水/mLm(乙醇)/gm(水)/gm(混)/gV(水)V(乙醇)V(混)ΔV5.0010.0015.020.025.030.035.040.045.03.9283.9723.8963.9203.9103.9523.9603.9043.9325.

8、0189.88714.17118.70423.42328.17632.950137.48842.3168.94613.85918.067