謝桂英
摘要:作者自制低壓沸騰演示儀,能直觀演示水的沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系,取得良好教學(xué)效果,該儀器有利于突破教學(xué)難點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:自制;演示儀;低壓沸騰
中圖分類號(hào):G633.7
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1003-6148(2014)5(s)-0058-2
人教版八年級(jí)第三章節(jié)汽化和液化??茖W(xué)世界有提到水的沸點(diǎn)與大氣壓強(qiáng)有關(guān),氣壓越低,水的沸點(diǎn)也就越低。直觀演示水的沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系。對(duì)教師的教學(xué)和學(xué)生理解和掌握水的沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系會(huì)很有幫助。
實(shí)驗(yàn)原理:氣壓越低,水的沸點(diǎn)也就越低
改進(jìn)的思路:
原來實(shí)驗(yàn):演示水的沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系。沒有專門演示儀,傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)是:一是水沸騰后停止加熱,水停止沸騰,用冷水澆開水,水重新沸騰;二是水沸騰后停止加熱,水停止沸騰,用抽氣筒抽氣,水重新沸騰。(實(shí)驗(yàn)裝置圖請(qǐng)參考原教材)
不足之處:
用冷水燒開水的實(shí)驗(yàn)來說明,雖然結(jié)果出乎人們的意料,有點(diǎn)驚喜的效果,但密閉氣體壓強(qiáng)和溫度之間的關(guān)系,初中學(xué)生沒學(xué)過,要理解起來比較困難。
用抽氣的方法讓學(xué)生知道氣壓減小比第一種方法學(xué)生理解起來相對(duì)較容易,但溫度值和氣壓值不能直接讀出來,還是欠直觀。
改進(jìn)思路:用氣壓表直接讀出氣壓值,用溫度計(jì)直接讀出溫度值,使實(shí)驗(yàn)變得更加直觀,學(xué)生更加容易理解。
制作材料:壓力真空表1個(gè),電子溫度計(jì)1個(gè),平底燒瓶1個(gè),橡膠瓶塞1個(gè),2條約50cm橡皮管,二張木板,一張約長50cm寬30cm,一張約長40cm寬20cm,小玻璃管2條約10cm,螺絲釘4-6個(gè)。
制作過程:
(1)用小鉆機(jī)將平底燒瓶的橡膠瓶塞鉆三個(gè)合適的孔,將玻璃管分別插在兩個(gè)小孔上(玻璃管與孔之間密封性一定要好。如果有細(xì)微的縫,可以用玻璃膠封死),把橡膠管套在玻璃管上(玻璃管和橡膠管要配套,密封性要好),一個(gè)橡膠管用來接氣壓計(jì),一個(gè)橡膠管用來接打氣筒、抽氣筒,另一個(gè)小孔用來插電子溫度計(jì)。
(2)找到合適的氣壓計(jì),試過用金屬盒氣壓計(jì),但水沸騰時(shí)產(chǎn)生大量水蒸氣很容易跑到金屬盒里面,氣壓計(jì)很容易報(bào)廢(試用過,壞了很難修),試過找廢舊煤氣瓶和滅火器中附帶的氣壓計(jì),氣壓計(jì)板面大小不易觀察。并示數(shù)變化不明顯。最后選擇廢舊的壓力真空表改成氣壓計(jì)。(如圖1)
1.用燒瓶裝適量的水(水量約占全瓶三分二左右),用鉆三個(gè)合適孔的橡膠瓶塞將燒瓶塞蓋?。〞簳r(shí)不塞緊),并將燒瓶固定鐵架臺(tái)上。連接好溫度計(jì)和氣壓計(jì)。接好裝置后,用酒精燈給水加熱,觀察此時(shí)溫度計(jì)和氣壓計(jì)示數(shù)。
2.等水的溫度大約到80℃,觀察現(xiàn)象,此時(shí)水有沒有沸騰,讀出溫度計(jì)和氣壓計(jì)的示數(shù),將抽氣筒接上,抽氣,可以看見氣壓計(jì)示數(shù)明顯減小,水開始沸騰,溫度計(jì)示數(shù)沒變,表明:氣壓減小,水的沸點(diǎn)降低。將抽氣筒拔掉,氣壓計(jì)示數(shù)回升,水不再沸騰。
3.重新給水加熱至水沸騰,觀察此時(shí)溫度計(jì)(大約100℃)和氣壓計(jì)的示數(shù),接上打氣機(jī)往瓶內(nèi)打氣,可以看到水立刻停止沸騰,氣壓計(jì)示數(shù)變大,溫度計(jì)示數(shù)沒變,表明:氣壓增大,水的沸點(diǎn)升高。
4.從上面現(xiàn)象可得結(jié)論:水的沸點(diǎn)隨著氣壓的減小而降低,水的沸點(diǎn)隨著隨著氣壓的增大而升高。
實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新之處:可以從氣壓表和溫度計(jì)直接讀出氣壓和溫度值,演示的效果非常直觀明顯,思維比較簡單直接,學(xué)生很容易理解。
(欄目編輯
王柏廬)