當學生做完觀察水的沸騰實驗之后,大家對照實驗記錄的數(shù)據(jù)繪制了對應的時間和溫度的圖像.在交流的時候發(fā)現(xiàn)一部分同學觀察到水的沸點不是100℃.99℃的水也能沸騰,101℃的水才能沸騰……一下子教室內(nèi)展開了討論.“100℃的水就一定沸騰嗎?”于是我把這個問題留給了我的學生,讓他們進行思考,然后聽取他們的意見.結(jié)果大多數(shù)學生回答水達到100℃就能沸騰.于是我要求有關同學回憶有關液體沸騰的內(nèi)容,要他們知道:什么是液體的沸騰現(xiàn)象?要使液體沸騰應滿足什么條件?學生通過自身的回憶,知道了沸騰現(xiàn)象及液體沸騰的條件.沸騰是在液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象.沸騰必須達到兩個條件:一是液體的溫度要到達沸點;二是液體要不斷吸熱.接著我又與學生對上述問題展開了認真的討論……
1.100℃一定是水的沸點嗎?
液體沸騰時的溫度叫做沸點.要求學生仔細閱讀課本中對水的沸點的描述,有的同學提出要在一個標準大氣壓之下水的沸點是100℃,說明水的沸點還與大氣壓有關.如何來進行驗證呢?我把這個問題拋給了學生,大家進行了討論給出了一種方案,改變水上方的氣壓,如果水的沸點會發(fā)生改變說明水的沸點與氣壓有關,如果水的沸點沒有發(fā)生改變則說明水的沸點與氣壓無關,對于一個標準大氣壓將沒有特別的要求.我說:“讓實驗現(xiàn)象來證明吧”.大家開始設計了各種實驗方案,如實驗一:將燒瓶中的水加熱到沸騰,后移去酒精燈,水就停止沸騰;待水的溫度降低一些后將大注射器接到燒瓶口上(如圖1甲),向外拉注射器活塞,觀察到燒瓶中的水又沸騰了.(如圖1乙)向內(nèi)推注射器活塞,觀察到燒瓶中的水又停止沸騰.通過這個實驗大家對水的沸騰是否與氣壓有關也就沒有了異議,大家都認為對于水的沸點100℃是指在一個標準大氣壓的條件下才能成立,說明平時在考慮問題時要更注意細節(jié).很多同學還提出氣壓越低水的沸點越低.氣壓越高水的沸點越高的結(jié)論.我也及時加以肯定.
2.水在100℃一定能沸騰嗎?
讓學生明確了沸點與氣壓的關系之后,我還是提出這個問題,學生們開始進行了討論認為水能否沸騰不僅僅與對應的沸點有關,還與水能否吸收熱量有關,水的沸騰是水的一種汽化現(xiàn)象,汽化要吸收熱量,故水的沸騰也要吸收熱量.如果水在100℃時不能吸收熱量也能沸騰,說明水的沸騰就不要吸熱了.我提問:大家能否用實驗來證明一下呢?大家討論設計了各種實驗方案,如實驗二:(如圖2所示)當給大燒杯進行加熱,直到杯內(nèi)水開始沸騰,繼續(xù)加熱發(fā)現(xiàn)小試管中的水不沸騰.這個現(xiàn)象引起同學們的興趣,大家通過實驗已經(jīng)知道水在沸騰時溫度保持不變,說明大燒杯的水溫度可保持100℃不變,那么小試管中的水溫度也可以達到100℃,但水為什么沒有沸騰呢?100℃的水一定會沸騰嗎?同學們開始了討論.部分同學認為大燒杯水的溫度與小試管中水的溫度都能達到100℃,但大燒杯中的水酒精燈能夠給它提供熱量,而小試管中的水沒有給它提供熱量則它不能沸騰.他們的想法對嗎?為什么小試管中的水吸收不到熱量?一個個問題激發(fā)起同學的熱情.同學們繼續(xù)他們精彩的實驗,適當調(diào)整小試管的高度,使試管底與大燒杯的底部接觸,繼續(xù)用酒精燈進行加熱,后來發(fā)現(xiàn)小試管中的水可以沸騰起來了.同學們興奮極了,積極地討論起來,這樣一點小的改變,實驗現(xiàn)象卻不一樣.為什么?原先沒有接觸水不能吸熱,接觸之后水能吸熱了.沒有接觸兩者溫度相等,接觸之后兩者溫度有高低之分,從而進行了熱量的傳送.一個個大家原先沒有掌握的內(nèi)容隨著實驗的進行一一理解了.當我再問100℃的水一定會沸騰嗎,同學們不再馬上加以回答了.當我們剛學完一個知識的時候我們要更多地去注意對應的條件.正確理解水沸騰的含義、條件,我們才能明白100℃的水是否一定會沸騰.