2.关于沸点问题的思考与实践

在关于水的沸点问题上,出现了这样一个现象:上午前两节课学生的实验结果显示水的沸点是97摄氏度,第三四节课时水的沸点变成了98摄氏度,学生读数没有错误,那么问题出在哪儿呢?事后我专门为此进行了反思与实践。实验地点:科学教室。实验日期:2008、9、25。实验结果是:约十点钟以前(第一、二节课时)水的沸点为97.5摄氏度;约十点钟以后(第三、四节课时)水的沸点为98.5摄氏度,和学生实验结果相吻合;下午两点钟左右水的沸点约为96.2摄氏度。实验条件相同,为什么沸点出现变化,是不是有不可控的因素在影响实验结果呢?这时我突然想到了大气压力:气压会影响沸点,沸点的变化是不是说明气压也在变化呢?为了证实我的想法,我上网查询了一天当中气压是否也会变化的信息,终于找到了答案。“任何地方的气压都在随着时间的不同而改变。气压的这种变化既包含气压的周期性变化,也包含气压的非周期性变化。所谓气压的周期性变化,是指气压随时间的改变而呈现规律性波动。比如气压在一昼夜之内的日变化情况。一天中总有一个最高值,出现在上午9-10点,之后气压开始下降,到下午15-16点时出现一天气压的最低值。以后气压又开始缓慢上升,到21-22点再现一天中气压的次高值,次日凌晨3-4点则出现次低值。气压在一年之内的季节变化情况也属于周期性的变化。这种气压的年变化以中纬度地区最为明显。所谓气压的非周期性变化,是指气压变化不存在固定的周期。实际的气压变化是这两种变化因素综合作用的结果。但这两种变化所起的作用不等,在任何情况下,必有一种变化是主要的。如热带地区,气压的周期性变化较明显;中纬度地区,气压的非周期性变化较大。然而这种情况也不是固定的,有时双方还会互相转化的。”至此我找到了沸点变化的主要原因,也再次验证了气压与沸点的关系。实践中我还发现,温度计液泡在水中高低位置的也会导致沸点的细微变化,即液泡接近杯底时的沸点略高于其接近液面时的沸点。

3.关于烧杯里的水重复利用后所出现问题的思考与实践

在实践中我发现,烧杯里沸腾过的水如果各班重复使用,会导致在最后的沸腾阶段出现气泡量逐渐减少的现象,沸腾现象的观察效果逐渐下降。重复用水的初始想法是节约用水,再者水有余温,下一个班会在加热时节省时间,但结果却影响了观察效果,事后分析是因为水在反复加热过程中,水中空气减少导致气泡量不足所致。因此建议在选材时要用新鲜的自来水。为节约加热时间,我们可以事先准备一些加热到一定程度,但并未冒出气泡的温水,沸腾过的水尽量不要重复使用。此外多次实验证明,60毫升的水,水温每升高10摄氏度基本需要1分钟的时间,因此可根据这一点提前做好计划,比如打算给学生多少加热时间,水的初始温度控制在多少度等。另外加热时间的长短还会受到其它因素的影响,比如酒精的浓度,灯芯的散开程度,烧杯距火焰的距离,石棉网的厚度,温度计的精确度,当时室内的温度等因素的影响,因而实验前教师最好能提前试验,做到心中有数。

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