对“观察水的沸腾”实验的改进
对“观察水的沸腾”实验的几点新思考

对“观察水的沸腾”实验的几点新思考作者:周小兵来源:《中学物理·初中》2013年第02期“观察水的沸腾”实验是九年义务教育初中物理教材(苏科版)八年级上册第二章物态变化第二节汽化和液化中的学生实验,实验过程中要观察水的沸腾现象,做好时间、温度的记录,并能根据记录的数据,作出水的沸腾图像,找出水的沸腾温度.按照课本器材安装实验装置进行实验,多次实验探究发现,实验过程中存在着一些问题.1学生实验安全意识淡薄,实验过程中易发生安全事故“观察水的沸腾”是初中物理中学生第一次走进实验室进行的实验,由于学生的兴趣较高,每个人都迫不及待的想进行实验,虽然老师在课前已经对实验的操作步骤和安全注意方面进行了讲解,但是由于学生的认识不够、操作也不够熟练,再加上实验本身危险性就比较大,所以实验过程中经常会出现学生打坏玻璃器皿和被开水烫伤的现象,存在着一些安全事故.2实验装置安装困难,铁圈的位置不易把握实验安装装置时,要先确定铁圈的位置,才好继续安装下去.而安装铁圈时又是根据实验时利用酒精灯外焰对烧杯加热而确定的,但由于事实上学生对酒精灯的外焰缺乏相对的认识和实际的经验,学生在安装铁圈时只能确定一个大致的位置,往往导致实验时不是用酒精灯的外焰对烧杯下的石棉网加热,导致实验时间过长,而影响实验的成功.3实验时间过长,实验易走向失败3.1加热的热源火力不够大学生实验中通常采用的是酒精灯作为热源,而酒精灯所提供的热量往往有限,而换用大热源,如将酒精灯换成酒精喷灯,对于大多数城乡初中又是不现实的.而实验中学生所分得的酒精灯又是有差异的,加热时,有的火力大,有的火力小,导致整个实验耗时过长.3.2容器的选择和注入的水量不够理想做实验时,用大烧杯,注入的水量过多,加热的实验太久,且不易观察到气泡变大的现象;用试管,注入水量少,虽然水沸腾快,气泡变化也明显,但有三点不足:一是测得水的沸点与常压下水的沸点相差较大;二是有沸腾时升温的现象,无法得出“沸腾过程中温度不变”;三是由于试管散热慢,当加热时间稍长,水中空气排尽时,容易发生“暴沸”——轻则溅湿酒精灯,重则伤人,显然不太安全.3.3水的散热较快,热量的损失较大由于选择烧杯做实验,而烧杯的口径相对较大,实验过程中水的散热较快,热量的损失比较大,导致实验需加热很长时间水才能沸腾.4实验现象不明显,尤其是水沸腾前后的声音变化不大4.1气泡不明显沸腾前只有少量的气泡,上升时气泡变小不明显;沸腾时产生的气泡也不多,上升过程中变大的现象也不够明显.实验时为了要缩短实验时间而往往选用烧沸过的水.而这样的水质,由于已经烧开过一次,汽化核较少,在加热至沸腾以前,几乎没有气泡;逐渐升温到沸点时能产生气泡,但沸腾现象很不明显.4.2水沸腾前后的声音变化不大由于学生们第一次做物理实验,兴趣较高,实验过程中多多少少会有些声音,再加上烧杯不易太大,导致实验过程中水沸腾前和沸腾时声音的响度区别不大,不易观察到现象.4.3水沸腾时有时会有“过热”现象水沸腾时一旦“过热”,温度将持续上升,影响实验效果.5水沸腾时温度的读数差异较大安装实验装置时,对于温度计的悬挂,绝大部分学生认为只要将温度计的玻璃泡完全浸没于水中即可,而事实上温度计的玻璃泡浸入水中的深度却对测量结果有着很大的影响.水沸腾时,把温度计的玻璃泡放在水的中下层要比放在水的上层测得的温度要高2 ℃~4 ℃.在实验中学生很少注意到这个问题,总是在先前经验和教材插图的影响下,习惯性地将温度计的玻璃泡放在水的中层或中下层.由于各实验小组的温度计玻璃泡浸入深度不完全相同,导致最终测量结果又存在着差异.6对“观察水的沸腾”实验的几点新思考6.1强化学生安全意识,采取相应安全措施(1)学生实验前,应耐心细心的讲解实验过程中应注意的安全问题,以及发生安全事故后相应的解决措施,如酒精灯的酒精不小心洒到桌面上引起着火应用湿抹布或沙子盖灭等.(2)介绍实验器材及作用并认真讲解实验步骤,让学生熟悉整个实验流程,避免学生在实验时手忙脚乱,造成安全事故和仪器损坏.(3)在试验过程中经常有学生手被烫伤,为安全起见,可给每一位学生发一副棉手套,以避免实验过程中手被烫伤.6.2控制好铁圈高度,安装好实验装置先点燃酒精灯,将酒精灯放在铁架台底座上,然后在铁圈上放上石棉网,最后调节铁圈高度,确保是酒精灯的外焰对着石棉网进行加热.铁圈高度调节好之后必须熄灭酒精灯,一是为了避免后续安装时烫伤人,二是为了避免放上空烧杯后由于局部受热而导致烧杯破裂.实验装置安装完之后进行实验时,如果发现铁圈位置偏高,还可在酒精灯下垫上书以提高酒精灯的高度,确保用外焰加热.6.3缩短实验时间(1)加大实验时热源的火力虽然用“酒精灯加石棉网”加热不是最佳热源,但出于设备条件和安全性考虑,仍不得已而为之.加大酒精灯火力的措施有:将长期放置的酒精倒掉并拧干灯芯,然后换上纯度较高的新鲜酒精;灯芯粗一些,并让露出的部分长一些;在灯芯中可加入一根金属丝,且下端绕几圈置入酒精内,这样可以加快酒精的挥发.(2)选择合适的烧杯和注入适当的水量选用50 mL的小烧杯做实验,盛水30 mL左右,大概9 min可使水沸腾,15 min可完成实验,且实验过程中能清晰地观察到气泡变化的现象,是比较理想的选择.(3)在烧杯上巧盖硬纸板,减少热量损失在烧杯上加盖硬纸板比加软纸板,更能减少水的散热和热量的损失从而减少加热时间,但缺点是会增大烧杯中的气压,使水的沸点比常压时高一些,且有沸腾时升温的现象.可使用以下技巧:开始加热时,纸板盖住烧杯口;当水温升至96 ℃左右时,将纸板上移,既不封住杯口,又能阻挡蒸气在温度计玻璃棒上液化.6.4改进实验装置,增大实验现象(1)选择有较多汽化核的水,并控制水的初温在90 ℃左右实验前提前准备一壶未煮沸过的水放在实验室进行加热,加热至90 ℃左右后,让实验小组派组员用50 mL的小烧杯来取30 mL左右的水进行实验.实验时可在烧杯中放入陶瓷片,陶瓷片可取材于碗碟的碎片,这样可使水长时间产生气泡.(2)利用烧开水的电水壶辅助实验,实验时声音响度变化较大实验前先预备一电水壶在讲台前烧开水,让学生留意水沸腾前和水沸腾时声音响度的变化,以弥补学生实验的不足,从而得出“响水不开,开水不响”的结论.(3)放入陶瓷片也可解决水“过热”的问题6.5选用同规格、同精度的温度计,并控制玻璃泡进入水中的深度为刚好浸没选用同规格、同精度的温度计,才可能得到相同的测量结果;在相同的气压下,只有各小组测得水的沸点相同时,实验才有说服力.而要想准确的表征水在当时气压下的沸点,只有将温度计的玻璃泡刚好浸没于水面下时,测得的温度方为当时气压下的沸点.综合上述分析,经过多次实验实践,改进后的实验,安全性提高,实验时间变短,实验现象也较明显.虽然这些改进只是微小的创新,但不容忽视,因为改进后的沸腾实验变得更加成功.可见,在今后的实验教学中只有我们不断反思,进行改进和创新,才会取得理想的实验教学效果.。
关于水沸腾实验器材的改进措施

关于水沸腾实验器材的改进措施
南靖四中王美燕
实验器材:
温度计、铁架台、石棉网、酒精灯,保温热水壶,小烧杯,一片薄透明塑料片,两片较厚的塑料片。
主要问题:
水的沸腾是日常生活常见的现象,实验现象及相应结论都很明显,研究水沸腾实验的具体操作时候常出现以下问题,主要表现有三点:1. 水的质量较多,加热时间长;2.水的深度较浅,气泡上升过程时间太短,无法观察气泡上升过程中大小变化。
3、温度计由于水蒸气读数不方便等问题。
具体方法:
1、采用温水做实验,实验前用保温瓶先备好温水。
2、用小烧杯,减少水量,增大水深度
用大烧杯盛水做实验,加热太久,且不易观察到气泡变大的现象;而用试管盛水做实验,虽然水沸腾快,气泡变化明显,但存在水的沸点与常压下水的沸点相差太大,边沸腾,边升温的现象,与“沸腾过程温度不度”结论相左。
且欠安全,由于试管散热慢,当加热时间稍长,水中空气排尽时,容易发生“暴沸”。
轻则溅湿酒精灯,重则伤人,显然不太安全。
而采用用50ml的小烧杯盛水,盛水量约为30ml做实验,9min内可使水沸腾,15min内可完成实验,且能清晰地观察到气泡上升变大的现象,又不会出观上述不足。
采用三片透明薄塑料片。
教材中用纸盖在烧杯上方来减小热量散失,实际操作时,过一段时间纸会被水蒸气浸湿而下凹,且在水将沸腾时候若没有将纸板拿掉,由于水蒸气的聚集,而使水面气压增大,则会导致水的沸点上升,沸腾过程,温度也不易保持不变,难以探究温度变化特点,读数时候拿掉纸板会因为水蒸气上升液化成雾气而看不清楚
剪切,详见照片)。
“水的沸腾”实验中4个问题的分析及改进

“水的沸腾”实验中4个问题的分析及改进胡瑜涵【摘要】对水的沸腾实验进行改进,用大试管盛80℃左右的热水做沸腾实验,气泡量明显增加,而且气泡上升的距离长。
改进后实验用时短,实验现象正确、明显,学生能够更清楚地观察到水沸腾前后温度、气泡、声音的变化,掌握水沸腾的条件。
%The water boiling experiment was improved .A big test tube containing 80 ℃ water was used to carry out the boiling experiment .The number of bubbles was clearly increased ,and the rising distance of bubbles became longer .The experimental time was reduced ,and the experimental phenomena were right and obvious .Students could clearly observe the changes of temperature ,the bubbles and the voice ,and grasp the condition of boiling comprehensively .【期刊名称】《物理实验》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】3页(P14-15,23)【关键词】水;沸腾;汽化【作者】胡瑜涵【作者单位】衢州市实验学校,浙江衢州324000【正文语种】中文【中图分类】G633.71 引言在新浙科版《科学》七年级上册第四章第六节“汽化与液化”的备课、教学以及课后反思过程中,笔者对教材中“水的沸腾”实验有几点新的认识.在“沸腾”这节课中,笔者以探究水的沸腾实验为切入点,主要围绕以下3个核心问题展开教学:1)水沸腾有什么特征;2)水沸腾需要什么条件;3)水沸腾后,如果再继续加热,水温会不会发生变化.课前笔者按教材实验装置做了多次预实验,发现4个影响实验时间以及实验现象的问题,并对此作出分析及改进.2 问题1:实验所需时间过长初次实验用60mL约60℃的温水.从给水加热直到水沸腾,用时近13min.实验用时过长,将影响课堂进度.分析其原因:1)水初温较低;2)实验室中只能提供酒精灯加热,加热强度有限;3)当时室温16℃,实验环境温度较低,烧杯中的水向外界环境传递热量,即使用纸片将烧杯口盖上,热量也容易散失.根据问题产生的原因,笔者做出的改进措施如下:1)提高水温,将60℃左右的水换为刚煮沸的开水;2)减少水量,将水量由60mL减少至40mL.再次实验用时7min.3 问题2:实验中气泡量过少水的沸腾实验探究的问题之一:水沸腾有什么特征?故水沸腾前后气泡的变化现象是本实验主要观察现象之一.然而根据问题1中的解决措施改进后,发现实验过程中气泡的量较少,导致水沸腾前后气泡变化现象不明显.气泡是由溶解在水中的空气或是附着在水中杂质、烧杯壁上的空气以及水受热形成的水蒸汽产生的[1].空气在水中的溶解度随着温度的升高而降低,同理附着在杂质或烧杯壁上的空气亦随着温度的升高而减少.因此问题1改进措施中使用刚煮沸的水有些不妥.笔者又做如下改进措施:1)用加热到80℃左右的热水代替刚煮沸的开水,以减少水中空气的流失;2)在烧杯底部放入约2cm3的碎瓦片,通过增加水中杂质,从而增加空气附着量.按上述改进措施实验,气泡量明显增加,有利于对实验现象的观察.4 问题3:气泡上升时间过短在观察气泡时,最主要观察气泡上升时其体积的变化过程.要使观察者清楚地观察到气泡体积的变化过程,气泡需有较长的上升距离.而教材上实验装置用烧杯装水,烧杯横截面积大,且为了提高课堂效率不得不减少水的量.这就意味着烧杯中水的深度浅,气泡上升距离短,上升过程历时短,不便于对气泡体积变化的观察.针对此问题,可以将用于制取氧气的大试管代替烧杯.大试管横截面积相对小,装入相同体积的水,水的深度相对烧杯中水的深度明显增加.大试管中相同体积的水在沸腾前后气泡上升的距离大,历时长,且试管底部与试管上部水的压强变化相对而言较大,学生可以更好地观察到气泡的变化现象.实验装置如图1所示,试管口塞上双孔橡皮塞,一孔用于固定温度计,另一孔用于平衡试管内外气压.有关气泡的实验现象与预期的效果一致,气泡变化现象非常清晰.图1 实验实物图对笔者任教的班级调查显示,在家关注水沸腾前后现象的学生很少,学生对水沸腾前后声音的变化认知模糊.笔者将改进后的实验装置用于课堂实践.学生在实验过程中能很好地观察到水在沸腾前后声音的变化,并辨别出水在沸腾前后声音.水沸腾之前,从试管底部产生的小气泡经历了先膨胀再收缩的过程,引起水的振动.当大量的小气泡从试管底部上升时,发生嘶嘶的声音.水沸腾时,蒸汽泡稳定地升至水面,不再收缩,这时只发出低沉的沸腾声音,不再发出嘶嘶的声音.通过该实验,学生能够深刻体会到“响水不开,开水不响”.就这一现象,只有在大试管中才能清楚地被观察者辨别,而在烧杯中则很难观察.5 问题4:沸腾后温度持续上升用图1装置做实验,虽然能够更清楚地观察到水沸腾前后的现象,但是也有弊端.使用双孔橡皮塞的目的是一个孔用于固定温度计,另一孔用于平衡大试管内外气压.想法是正确的,但在实际课堂的实验过程中,试管中水沸腾后,温度计内液体柱不断上升,即水沸腾后继续加热,温度会升高.这与事实真理相违背,易误导学生,不利于探究水沸腾的条件以及沸点的引出.问题原因:大试管内水汽化速度快,橡皮塞上1个孔不足以平衡大试管内外气压.从而导致大试管内气压不断增大,使得水的沸点不断升高.相应改进措施:在橡皮塞上多打几个孔或在刚好能塞住试管口的形状规则的泡沫上打1个小孔用于固定温度计,再打1个直径约为1cm的孔用于平衡试管内外气压,使其不影响试管内外气流的运动,消除试管内外压强差.课堂中,对水的沸点受气压的影响这一知识点的引出稍显生硬.在学生探究得出水的沸腾条件之后,不妨可以让学生试试将多孔橡皮塞换成双孔橡皮塞,观察实验现象.学生会得出与问题4中一样的答案,用双孔橡皮塞导致水温不断上升.学生会发现,这与之前得出水沸腾时温度保持不变的结论不符.从而自然地引发学生思考出现该现象的原因.通过这个小小的附加实验可以顺其自然地引出水的沸点受气压的影响,更有意义的是能够有利于学生科学思维的培养.6 结束语通过4次改进后的实验装置能够使实验更好地进行,实验用时短,实验现象正确、明显.学生能够更清楚地观察到水沸腾前后温度、气泡、声音3个方面的变化现象,掌握水沸腾的条件.在教学过程中,非常有必要对实验中出现的问题进行客观地分析,以实事求是的精神究其原因并进行相应的改进和创新,从而为学生提供一个又一个更准确直观的实验,同时用切身的实际行动为学生在科学探究精神方面做榜样.【相关文献】[1]史伟杰.对水的沸腾实验中非正常现象的分析及改进[J].新课程(上旬),2011(4):20.。
水沸腾实验改进

水沸腾实验改进水沸腾这部分内容的教学目标是“了解水沸腾现象,会用沸腾的知识解释生活中的相关现象”。
看起来要求不是很高。
但是如何进行好水沸腾这个实验就不是那么简单了。
水沸腾实验是初二学生学习物理后第一个需要安装实验器材、需要仔细观察、记录数据、绘制图像的实验。
涉及到温度变化、观察沸腾前和沸腾时的气泡大小变化、声音的变化,这些操作均为同时进行,还要及时记录好时间。
所以这个实验对于培养学生动手能力、观察能力,实验能力和归纳、概括能力以及小组内的分工合作都是有益的。
针对教材的实验设计,结合本人的教学实践经验,我对这个实验作了一些改进,以下是我的粗浅见解:一、实验原型及商榷之处九年制义务教育初中物理(苏科版)教材中“观察水的沸腾”实验采用的是右图的装置,实践证明该装置很难达到预期的效果,其原因分析如下:(一)、实验时间长。
由于杯口较大,散热快,加上水的用量比较多,所以耗时很长。
通常,教师的处理办法有:①换用热水做,但是这样不便于观察沸腾前的气泡,影响观察结果。
②用减少水量的办法。
这样杯中水的深度就大大减小,由于水浅,也无法清晰地观察到水沸腾前、沸腾时气泡上升过程中的变化,从而影响实验效果。
③为了减少热量的损失,教材采用在杯口加盖一张中心有孔的纸板进行实验。
这样就会增大水面上方的气压,而使水的沸点升高。
同时由于水蒸发时逸出的部分水蒸气被液化后弥漫在杯内液面上方,加之杯壁上附着一些被液化的小水珠,会影响到观察的效果。
④有的教师改用试管来做,虽然能在较短的时间内把冷水加热至沸腾,但是一旦沸腾,底部大量的气泡迅速往上快速运动,根本无法看到气泡的变化。
严重影响实验现象的观察。
(二)、对于水究竟有没有变成水蒸气,学生处于被动接受的状态。
因为表面的汽化现象眼睛看不到,而内部的气泡也有可能是水中溶解的气体。
所以,实(三)、对于沸腾的条件,实验设计中并未提及。
只是靠实验以外教师的交代。
二、对实验的改进1、对水的加热装置进行了改进,用自制的三头酒精灯加热,在较短的时间内能很好地完成该实验,效果更理想。
《水的沸腾》教学反思

《水的沸腾》教学反思《水的沸腾》教学反思一、教学目标达成情况在本节课中,我设定的教学目标是让学生理解水的沸腾现象及其特点,掌握沸腾的概念和条件,了解沸腾在实际生活中的应用。
通过课堂观察和学生的反馈,我认为这些目标已经基本达成。
首先,通过观察水的沸腾实验,学生成功地描述了沸腾现象的主要特点,包括水温持续升高到沸点后保持不变、水内部和表面产生大量气泡等。
这些观察结果说明学生已经理解了沸腾的基本概念。
其次,通过课堂讨论和教师的引导,学生明确了沸腾的条件,即达到沸点和持续加热。
这一点在课后作业和课堂小测验中得到了验证,大部分学生能够准确回答与沸腾条件相关的问题。
最后,我通过一些生活实例和图片,让学生了解到沸腾在实际生活中的应用,如高压锅、蒸汽机等。
学生表现出对这些应用的兴趣,并在课堂讨论中积极发言,说明他们已经掌握了沸腾在实际中的应用。
二、教学方法和手段的运用在本节课中,我采用了多种教学方法和手段,包括实验、讲解、示范、课堂讨论和小组合作等。
这些方法和手段的运用有助于激发学生的学习兴趣,提高教学效果。
首先,我通过实验让学生直接观察到水的沸腾现象,增强了学生对该现象的认识和理解。
在实验过程中,我注重实验操作的规范性和安全性,同时也鼓励学生自己动手参与实验。
其次,我通过讲解和示范让学生明确了沸腾的概念和条件。
在讲解过程中,我注重使用简洁明了的语言和生动的例子,方便学生理解和掌握相关知识。
最后,我通过课堂讨论和小组合作让学生深入了解沸腾在实际生活中的应用。
在这个过程中,我鼓励学生积极发言和提问,同时注重引导学生思考和讨论的方向。
三、学生反馈和建议在本节课结束后,我收集了学生的反馈和建议。
总体来说,学生对本节课的教学内容和方法都比较满意。
他们认为实验很有趣,能够直观地了解水的沸腾现象;课堂讨论和小组合作也让他们有机会表达自己的观点和想法。
然而,也有一些学生提出了一些建议。
他们认为教师可以增加一些与生活实际相关的例子,以便更好地理解沸腾的应用;还有一些学生希望教师能够提供更多自己动手参与实验的机会。
《观察水的沸腾》实验的几点体会

119-12-2719-12-2719-12-27 《观察水的沸腾》实验的几点体会江西永新芦溪中学曾雄明初中物理《实验:观察水的沸腾》是一个学生分组实验,这个实验的目的是观察水沸腾时的现象:(1)沸腾前水吸收热量温度升高,(2)沸腾时水吸收热量温度不变。
做这个实验时,若教师课前准备不充分,会出现一些与这个实验要求学生观察的现象相异、相悖的现象,让人啼笑皆非。
现象一:水温上升到某个温度(有个实验组是95℃)时不上升但也不沸腾。
现象二:水温上升到某个温度后下降(有个实验组是温度上升到95℃后突然又下降到94℃)然后水温又上升。
以上现象是学生亲自观察到的,我们强调学生做实验时要尊重科学,尊重事实,看到什么现象,测得什么数据,都要如实记录。
可出现上述现象的原因是什么呢?“现象一”中水温上升到某个温度时不上升了,但也不沸腾。
我认为既然温度不变,也不沸腾,说明水吸热和放热处在动态平衡状态,95℃时水温和室温相差很大,酒精灯对水加热的同时,水和杯、铁圈也都在向空气中放出热量,当Q吸=Q放时,温度就保持不变。
“现象二”中水温上升到某个温度后下降,然后水温又上升,同样是由于水吸热的同时又在向外放热的原因造成的。
当Q吸=Q放时,水温不变;当Q吸>Q放时,水温上升;当Q吸<Q放时,水温下降。
因此,为了保证水温能持续上升到沸点,必须使Q吸>Q放,所以,做实验时应注意以下几点:1实验用烧杯的大小应适当,烧杯表面积太大,散热快,温度上升太慢,甚至不上升,烧杯太小,温度上升太快,实验过程不明显。
2水的质量应适当,不宜过多,也不宜过少,否则同样会出现上面的现象。
3酒精灯的灯芯要好,火焰要大,用外焰加热4铁架台的支撑铁圈要选细一些的,质量要小。
5要防风,火焰会偏离加热位置,水吸收不到热,同时烧杯的散热加快,这是导致水温下降的主要原因。
6上面的硬纸板要有一定重力,能把杯口盖严实,以防热量散失。
《观察水的沸腾》的实验,其实是个难度较大的实验,老师务必先做,以防在课堂上出现一些意想不到的情况。
水的沸腾实验教学反思

水的沸腾实验教学反思物理是一门以实验为基础的科学,物理的许多概念、规律都是通过实验归纳总结得来的。
那么在物理实验教学中,教师应该如何巧妙安排实验,让学生亲身体验,从自己亲手“制造”出的意想不到的实验现象中感悟物理规律呢?本人在“观察水的沸腾”实验教学中发现学生很愉快,也非常容易理解物理规律。
现把我的做法给大家说说,希望对大家有所帮助。
“水的沸腾”实验首先是在901班上讲授,接着是在902班上讲授。
在这两个班中,我都是先指导学生装好实验装置,然后派一个学生在讲台上观察读数,另一个学生在黑板上记录数据,其他学生看墙壁上的挂钟,每隔一分钟,就提醒读数。
在实验装置上,为了减少热量散失,我用纸箱纸做了一个盖子,穿过温度计盖在烧杯上。
在901班时,水在98 ℃就沸腾了,并且纸盖缝处不断有“白气”冒出,持续几分钟后,温度一直没有变化,我们就结束了这个实验。
接下来,在902班也用同样的装置,但奇怪的是,水竟然在102 ℃开始沸腾。
两个班就一墙之隔,大气压应该相同,为什么沸点就不一样呢?随着时间的推移,几分钟后,水温一直在上升,一直沸腾,最后升到了104 ℃。
怎么那么异常?由于时间关系,我们停止了实验,学生都很失望,因为实验失败了。
我脑子里正想着,该怎样向学生解释这种现象,边想边拆装置,边拆边解说,当把酒精灯取走之后,水已经停止沸腾。
当我把纸盖揭开时,奇怪的事情发生了,水竟然重新沸腾了,顿时我终于明白是怎么回事了,让学生赶快观看,这是很难见到的现象。
实验结束之后,我就把在901班和902班的实验现象和结论进行对比,为什么同一个实验装置在两个班做实验,最后现象和结果却截然不同呢?学生已经看过了教材,知道水沸腾后,温度不再变化。
所以没有学生懂得为什么会这样,沉默片刻,我提示说:“大家记得水是在什么时候重新沸腾的?”“在掀开纸盖时”有人回答了。
“掀开盖前后有什么不同呢?”,“气压不同”,“对了”,学生一下子活跃起来了,纷纷讨论着刚才的实验。
“观察水的沸腾”实验研究

“观察水的沸腾”实验研究在知识点“沸腾”一节教学中,“观察水的沸腾”实验是一出重头戏,它决定着这节课的课堂教学质量。
因为这个实验既是建立沸腾概念的基础,又是培养学生观察实验能力和训练学生非智力因素(如兴趣、科学态度)的重要手段。
然而大多数学校按课本(华东版)上的实验装置做学生实验,效果均不尽如人意,可以毫不夸张地说,这些学校的绝大多数学生没能在实验中观察到清晰而真实的水的沸腾图景。
因为用酒精灯作热源做实验,水温一般只能达到95℃—98℃之间,刚开始有少量气泡在上升过程中体积由小变大的现象出现,并未形成大量气泡上升、变大、到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,这时的水温不再升高是因为供热不足造成的假象,并未达到水的沸点,充其量只能称之为“前沸腾”状态。
是不是实验原理和实验装置有何不妥?不是。
造成各种实验效果不佳的原因主要在实验器材的选择和实验方案的设计上。
课本上虽然给了实验装置,但对实验器材的规格、水的用量及供热条件并未予以具体确定,这都要求教师备课时作适当选择。
而不少教师由于首次使用教材,无暇细究,为此我们做了些对比实验,现将结果提供给同仁参考。
第一,学生实验用烧杯以容量100ml,装水80ml为宜,这是我们通过对250ml 烧杯分别装水250ml、200ml、150ml;100ml烧杯分别装水50ml、80ml、60ml 及35×20ml大试管分别装水80ml、60ml、40ml等九组试验比较选得的(实验数据略)。
用100ml烧杯装80ml水做实验的主要优点是:①加热至沸腾的时间相对较短,约20分钟,便于教学时间的安排;②观程(可供观察的距离,即水深)相对较长,几乎与250ml烧杯装水200ml的观程相同,便于学生观察水中气泡的上升过程中动态的体积变化。
第二,实验用水以静置水较佳。
水的沸点与水质有关,我们总希望被选定的实验用水的沸点尽可能接近100℃,以使学生亲眼观察到这个结果。
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对“观察水的沸腾”实验的改进
一、本实验过程中存在的问题
一是酒精灯的火焰太弱,加热时间过长,浪费时间,课堂任务不能完成。
二是一根温度计只能观察到水的温度上升特点,不能呈现、观察出沸腾前水的上、下不同部分的温度差异。
三是水量选取不当,太多或太少,实验中现象不明显或来不及观察,水太多又会耽搁时间。
二、措施改进
1.对酒精灯进行改进:用“小康牛肉酱”小瓶自制一个三芯酒精灯:瓶盖用金属的,在盖上打三个孔,用酒精灯韵灯芯做灯芯,熄灭时用酒瓶上的金属盖或雾状杀虫剂瓶内的小塑料盖作罩灭盖。
2.实验:(1)用100毫升的烧杯内盛80—90毫升水。
(2)将两只温度计插入水的不同深度处并将一端用绳子系牢悬挂在铁架台横梁支架上。
(3)先用三芯酒精灯加热至温度升到80摄氏度左右时,再改用单芯酒精灯加热直至沸腾。
三、改进后的效果
由于烧杯中水量适中,使实验过程中的现象易于呈现和便于观察;由于实验使用三芯酒精灯,这就大大地缩短了实验的时间,这是确保课内完成实验过程,从而使实验成功的关键环节;由于采用了两只温度计观测温度,使学生更直观地观察到沸腾前水内部的温度是不同的,而沸腾时水内部不同部位的温度是相同的这一事实:由于后期撤换掉三芯酒精灯,改用单芯酒精灯,使水沸腾时温度稳定,并且符合实情,温度计示数略低于或等于100摄氏度,若不及时撤换三芯灯而一直沿用三芯灯加热,其真实温度是高于100摄氏度的,甚至升高到104摄氏度。
(这是因为三芯灯的温度过高,释放大量的热被水吸收,这些热量除用于水使其汽化外还有多余,进而使水蒸气温度升高造成的)这无疑会给学生认识带来误区:认为水常态(一标准大气压)下的沸点高于100摄氏度。
综上所述,通过对关键实验器材、实验过程中的重要环节以及实验方案、策略的改进,实验现象明显,效果理想。