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。

这一种装置既安全又便于学生操作。而且取材方便。

两种加热方式时间比较：

2、在加热前，先用天平称出烧杯和水的总质量，然后保持天平不动，实验结束等水冷却后再放到天平上去，看看质量是否有变化。通过前后质量的比较，学生对于汽化过程中“水变成水蒸气”，有直观的认识和体会。

3、很多教师要求学生在水沸腾后移开酒精灯，观察水是否沸腾，这个方法用来帮助学生总结“沸腾需要吸热”是可以的。但是要进一步理解沸腾的条件，还不够全面和贴切。本实验在评价交流中提出的“把盛水的试管放入烧杯中，对烧杯加热，试管中的水会不会沸腾”的问题，通过学生自己猜想，实验，总结，从而进一步领会沸腾的条件。

4、一次性塑料杯烧水实验，大大提高了这个实验的刺激性和方便性，更容易激发出学生的求知欲望和好奇心。

5、准备1~2组未改进加热方式的进行加热，看实际效果，鼓励学生分析原

因，倡导大胆质疑，利用身边的物品改进、自制实验器材。

进行实验

1、在烧杯中加入适量的水，用天平称出其总质量，并保持天平的位置、砝码和游码不动。（沸腾前后质量的比较也可以用电子秤）

2、将实验器材放置好。用酒精灯给烧杯加热，观察水中发生的变化（包括水的温度、水发出的声音、水中的气泡等）。

3、当水温升到80℃时，每隔1min读一次温度计的示数，记载表格中。同时注意观察烧杯中水发生的温度变化，直到水沸腾5min后停止读数。

4、移开酒精灯，停止加热，观察水是否沸腾。

水的温度随加热时间变化记录表

时间/min 1 2 3 4 5 6 7 …

温度/℃

5、再把烧杯放到天平上去，比较水的质量是否变化（为避免烫伤，可等烧杯冷却后放）

4、仿照固体的熔化曲线做出水沸腾时温度和时间关系曲线。

收集数据：设计好表格，细心观察，搜集所有信息，排除干扰信息，实事求是，忠实记录数据。

分析论证：

1、实验结束时对数据进行分析，看看是否存在什么规律或趋势，思考这些数据说明了什么，他们能不能支持你的猜想。

2、小组内部、小组之间分析论证

通过探究，可得到水的沸腾现象的特征 。

评价交流 ：

1、实验时，存在什么问题。你能改进一下实验吗？

2、把盛水的试管放入烧杯中，对烧杯加热，试管中的水

会沸腾吗？动手做做看。（见右图）

3、俗话说“开水不响，响水不开”，这是真的吗？

说明：沸腾实验看似简单，但是要把教师预期的现象清楚地演示出来，就不那么简单了。首先使加热时间不好控制。用小烧杯装水，时间太长，几乎要占用三分之二的课堂时间，用小试管的话，时间是短了，但是看不到沸腾前及沸腾时的气泡变化。有的教师用稍稍冷过的开水装在烧杯里加热演示，这样效果其实也不好。因为水沸腾过以后，溶解在水中的气体量会明显减少，几乎看不到沸腾前的气泡。其实改进的方法很简单，只需要做一个多头的酒精灯就可以了。制作很简单，准备一个酱菜瓶，在盖子上戳几个眼，眼的大小、间距以普通酒精灯的灯头作为参照。如图3所示。成品如图4所示。实验证明，用3个头的酒精灯加热小烧杯，时间控制上能达到满意的效果。

本实验设计的特色之一就是三头酒精灯，取材方便。改进后的实验现象比以前更加明显，时间控制更加得心应手。特色之二是沸腾前后质量的

比较。因为水沸腾后变成的水蒸气眼睛看不到，所以学生会以为是

水里的气体跑出来了，而不是水汽化而成的气泡。通过质量的比较，就能知道水的质量变小了，到哪去了呢？变成水蒸气了。这样更具说服力。三是在“评价交流”这一块提出了把盛水试管放入烧杯加热，试管中的水会不会沸腾的问题。这一问题的提出不仅可以进一步激

发兴趣，而且可以通过当场的实验验证猜想。使学生进一步领会沸

腾的条件。四是学生通过改进前后的对比，分析改进前难以沸腾的

原因，体会自己动手改进实验的乐趣。