水的沸腾实验改进

一、教学目标：

实验探究水沸腾的气泡变化特征、温度变化的规律、是否吸热等，同时也加强学生的实验信息的收集与处理能力。 

这里对于学生来讲，难点是沸腾前后气泡的大小变化，以及沸腾需要的条件。

二、原实验

1、实验器材：

       铁架台、温度计、酒精灯、大烧杯、硬纸片、石棉网

2、存在的问题：

  a、烧水时间长，资源浪费，且课堂效率下降。

http://files.fxl2011.teacher.com.cn/zhejiang2012_dxm/0515/%E5%9B%BE%E7%89%871(4).jpg     烧杯容积太大，水烧热的时间太长，再加上烧杯不能直接加热，需要用石棉网，加热的时间就更长了。虽然有些老师改进用热水做实验从而缩短时间，但是对于气泡的变化和声音的变化的研究就有了一定的影响，导致效果不明显。还有些老师在水杯上加了硬纸片，可以缩短加热时间，但是由于水蒸气在纸片上液化导致纸片浸湿下陷影响实验，并且加盖后影响了液体表面的大气压强，水的沸点也和实际有偏差。

  b、温度计的读数出现偏差。

     温度计悬挂不固定，容易受气泡冲撞影响，并且如果加盖了纸片，会导致烧杯内气压的改变而沸点改变，与理论有一定的偏差。

  c、沸腾前后的实验现象不明显。

     实验中要求学生观察沸腾前后的两个现象-----声音和气泡大小的变化，由于该实验用石棉网加热，在实验前后均没有明显的声音，另外气泡的大小变化也不太明显。

  d、沸腾的条件验证失败。

     沸腾需要两个条件：温度达到沸点和能继续从外界吸热。当移开酒精灯后，理论上，外界不再给水提供继续吸热的条件，沸腾应该要停止，但实际由于石棉网还能在一定时间内还具有较高的温度，能持续给水提供热量，所以，学生会发现即便酒精灯移走了，水在一定的时间内，还是会沸腾，会给学生造成“不从外界吸热，沸腾的水还能持续沸腾一段时间”的误解。

三、改进实验

根据以上分析，我对这个实验进行了一下改装，能在一定程度上有效的解决这些问题。

1、实验仪器：

       铁架台、温度计、大试管、酒精灯、橡胶塞。

2、http://files.fxl2011.teacher.com.cn/zhejiang2012_dxm/0515/%E5%9B%BE%E7%89%872(2).jpg解决问题：

  a、用大试管代替烧杯，节约时间。

     不管是加热时间，还是燃料资源的使用，都是比较节约的。

  b、固定温度计，读数稳定、准确。

     用刀子把橡胶塞削成契型，把温度计从中间穿过去，这样即解决了温度计悬挂不固定的问题，又不用担心密闭试管会让液体表面压强升高的问题了。

  c、验现象明显。

http://files.fxl2011.teacher.com.cn/zhejiang2012_dxm/0515/%E5%9B%BE%E7%89%873(4).jpg     水沸腾前，在加热过程中，水温逐渐升高，有很明显的响声，气泡由试管底部冒出向上运动现象明显；沸腾后温度保持不变，有大量的气泡冒出，汽化现象非常剧烈，这里为了防止爆沸，可以稍加一定的碎瓷片。

  d、沸腾条件验证完全符合。

     由于试管可以直接加热，所以，当把酒精灯移开，沸腾现象马上就能停止，完全符合理论情况。

  e、可以进一步的改良，用大试管放在烧杯内来进一步检验沸腾的条件：即便温度达到100摄氏度，不吸热也不能沸腾。如图。

三、评价与反馈

对于水的沸腾现象学生肯定很熟悉，但是放在科学教学中，就要严谨的去研究甚至去纠正学生对于沸腾原有的印象，这里的现象一定要直观明显，并且实验中可能出现的错误现象一定要尽可能的去避免，这个实验的改进，不仅仅在资源利用上，体现了现在节能的意识，最重要的是现象更明显了，实验更严谨了。

这次的实验虽然在很多地方都有了明显的改良，但是在沸腾很短的时间后，水会发生爆沸的问题还是没有有效的解决，我还在继续思考是不是有更好的实验装置。

http://files.fxl2011.teacher.com.cn/zhejiang2012_dxm/0515/%E5%9B%BE%E7%89%874(2).jpg另外这个实验还可以进一步的升华。沸腾是汽化的一种形式，需要吸热，那么液化呢？液化的放热，也可以再这个装置的基础上再增加一个水槽、U型管、导管、橡胶塞、温度计就能完成，如图装置的左端导管与装置相连，使水蒸气进入U型管，过了一段时间会发现U型管中出现了水滴，水槽中得温度计示数上升，说明水蒸气液化，并且液化放热。

这里使用了U型管，目的是为了使水蒸气冷却的时间长点，液化的比较充分，温度计的示数在短时间内内疚有很明显的变化。