关于初中物理液体沸腾特点的探究
2013-04-29郭奕
郭奕
摘 要: 物理是中考必考科目,所以教师要重视初中物理教学。近年来,全国各地的物理考试中对液体沸腾的特点、条件和特征的考查屡见不鲜。学生必须熟知关于液体沸腾的相关内容,这样才能在考试中从容应用,以不变应万变。本文研究初中物理中液体沸腾特点这部分内容,希望能对大家有一定的启发。
关键词: 初中物理教学 液体沸腾 特点 条件
一、引言
在初中阶段,物理学习的重要性不言而喻。而在初中物理学习内容中,关于液体沸腾的知识是学生必须牢固掌握的。近年来,全国各地的考试中对液体沸腾的特点、条件和特征的考查屡见不鲜。学生必须熟知关于液体沸腾的相关内容,这样才能在考试中从容应用,以不变应万变。本文研究初中物理中液体沸腾特点这部分内容,希望能对大家有一定的启发。
二、初中物理液体沸腾特点
在一定温度和压强下,任何物质都会沸腾,沸腾是液体体内迅速形成气泡并增长,然后冲破液体表面而出的液体汽化现象。在日常生活中,学生对液体的沸腾,如烧开水的现象已有一定的认识,都知道水沸腾时有大量的水蒸气产生,水面会泛起大量的气泡,但对水沸腾时温度的特点并不明确,也就是说,学生对液体沸腾的认识是不深刻的。尤其是对水沸腾时温度保持不变,不同液体沸点不同,同一液体的沸点随外界气压而变等,都缺乏认识。沸腾是在一定温度下进行的,液体沸腾时要吸收热量,液体的沸点随气压而改变,对于这部分内容,多数学生基本都是一知半解,所以教师要适当运用实验为学生讲解这部分内容。
首先,教师在教学过程中安排“水的沸腾”实验,利用一个酒精灯持续加热装有水的烧杯。在持续加热过程中,教师应着重引导学生细心观察水沸腾时出现的现象,而不必细讲液内气泡的形成。
学生通过观察可以总结出:①从瓶底及四周水中产生大量的蒸汽泡迅速增大,汹涌冒出水面。气泡破裂开来放出里面的蒸汽。②水的温度保持不变。
由此引导学生归纳出液体沸腾的特点:
①沸腾是在液体表面和内部同时剧烈发生的。
②沸腾是在一定温度下进行的,即低于这个温度,液体吸热升温,但不沸腾;达到这个温度,液体沸腾而不升温。
③沸腾时液体虽然温度不变,但要吸热。这个时候,教师可以在水沸腾时移去酒精灯,让学生看到因为移去了热源沸腾即刻停止。
由于液体不仅仅局限于水,在学生了解“水的沸腾”的相关知识后,教师还应该引导学生学习液体沸点的相关知识,应该要求学生:①知道不同的液体沸点不同。②掌握同一液体的沸点随液面气压的增大而升高。
对于第一点,教师可以在课堂上安排不同液体的沸腾,如图所示:
液体沸腾的物理实验装置
在持续加热过程中,教师要向学生解释液体沸腾要达到的两个条件:①温度达到沸点;②不断吸热。酒精灯对烧杯不断加热,烧杯中的水温度上升,试管中的煤油、水、酒精的温度低于烧杯中水的温度,不断从烧杯内的水中吸热,温度跟着上升。当试管内酒精的温度达到78℃时,继续加热,烧杯内的水温比酒精的温度高,酒精仍然不断从烧杯内水中吸热,具备沸腾的两个条件,酒精沸腾起来。沸腾后酒精的温度保持不变,为78℃。烧杯内水达到100℃后,继续加热,烧杯内的水开始沸腾℃。沸腾后,温度保持在100℃,试管中的水温若低于烧杯中水的温度,就不断从烧杯内水中吸热,温度上升,直至与烧杯中的水温相同为100℃。若试管内的水温达到100℃,则不能从烧杯内水中吸热,试管中水的温度不可能超过烧杯内水的温度,即不能超过100℃。试管内的水不可能同时满足液体沸腾的两个条件,则不能沸腾,试管中煤油的温度只能达到100℃,不能达到煤油的沸点,因此不能沸腾。
通过以上的实验,学生就会明白不同的液体有着不同的沸点,不能一概而论。至于这个知识点的应用,则是让学生知道沸点也是物质的特性之一。可以用测沸点的办法鉴别物质。
“掌握同一液体的沸点随液面气压的增大而升高”这个知识点也是非常重要的。学生对这一点不易接受,往往认为某种液体的沸点总是固定不变的,例如,水的沸点总是100℃,这是不对的。教师可以通过现实生活中的例子让学生明白这个知识点。比如,为什么到西藏用普通锅子煮不熟饭?这就要让学生思考在高原上,要想把水煮开,这时候水的温度是等于100℃,还是大于100℃,或小于100℃。又如,让学生思考在珠穆朗玛峰顶上烧水,最高需要多少温度。这些比较贴近现实生活的问题,能够激发学生的学习兴趣。为了巩固学生对液体沸腾的相关知识的掌握,教师还可以在课堂上安排纸盒烧开水的小实验。火焰放出的热量通过牛皮纸被水吸收,用来使水沸腾。水在沸腾时温度保持不变。牛皮纸装水,牛皮纸的温度跟水一样只有100℃。而牛皮纸的自燃点是184℃,所以不会被烧着。这个实验取材容易,制作简单,趣味性强,应鼓励学生去做,并在技术上给予指导。这些寓教于乐的物理实验方式契合初中生动手欲强的心理特征,能够收到显著的教学效果。
三、结语
“液体沸腾”这部分知识点是初中生必须掌握的,也是考试中必考的内容。教师在教学过程中要紧抓初中生的学习心理特点,选出简单、趣味性强的实验器具做实验,并引导学生在实验中仔细观察实验现象,让学生在亲身体验的状态下获得知识。当然,教师不能只是自己做实验,也要放手让学生做,提出相关问题让学生思考,并重视学生提出的观点,这有利于了解学生对问题的关注程度及思考深度。只有将教师的教和学生的学有机结合起来,学生才能真正掌握液体沸腾的相关知识,取得良好的学习效果。
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