气体压强对液体沸点的影响实验的改进

李玲玲

摘要：教学中，实验有助于学生深入浅出地理解科学概念，原理及其变化规律，有助于学生科学素养的提高和创造性潜能的开发，如何确保在短时间内使实验取得成功并获得直观明显的实验现象是得出结论的重要依据，也是能否达到有效课堂教学的重要环节。在教学中笔者发现华师大版初中科学八年级上第50页演示“气体压强对液体沸点的影响”存在一些问题，经过不断地思考和试验，对此实验进行了改进。

关键词：气体压强  液体沸点  实验改进

一、发现问题

华师大版初中科学八年级上第50页演示“气体压强对液体沸点的影响”如右图所示：实验现象十分明显，向外拉注射器的活塞，水又重新沸腾，但存在以下几个疑问：①学生可能有这样的疑虑，认为向外拉注射器的活塞使瓶内液体温度提高从而使液体重新沸腾。②“一定质量的气体，温度不变时体积增大压强减少”虽可解释瓶内气压下降，但这个知识点还没学，学生无法从实验中知道和理解瓶内气压下降。③这个实验得先加热至沸腾，再移去酒精灯，实验时间长达10多分钟，这样大大降低了学生对实验的探究兴趣。就此，笔者认为课本上的这个演示实验需要改进。

二、改进实验

（1）改进思路。加入温度计可解决第一个疑虑，插入带气球的玻璃管或带红墨水滴的玻璃管可直接观察瓶内气压的变化，用两用抽气筒代替注射器，可反复抽气将瓶内气压降到极致，在低温下就可观察到水的沸腾，即减少实验时间又激发学生的学习兴趣。

（2）实验器材。两用抽气筒（即可打气也可抽气）、蒸馏烧瓶、三孔橡皮塞，一孔插入温度计，一孔插入带气球或带红墨水的U型管，铁架台、酒精灯。

（3）实验操作。方案一：①在带有温度计和玻璃管的烧瓶中注入热水，用酒精灯加热至水沸腾后停止加热。②在玻璃管上连接带红墨水的U型管。当观察温度计温度下降，用抽气筒抽气，观察到U型管中的液面出现高度差，连接玻璃管的这一液面下降，烧瓶中的液体重新沸腾。由此我们可以得到什么结论呢？装置如甲所示。③取下抽气筒和U型管，继续对水加热，当水沸腾，再在玻璃管上接入U型管。用打气筒打气，观察U型管液面变化和水是否还在沸腾。继续加热，观察到温度计温度上升，水还没有沸腾，这又说明了什么？

方案二：①在帶有温度计和玻璃管的蒸馏烧瓶中注入热水，用酒精灯加热至水沸腾后停止加热。②在玻璃管上接入气球，当观察温度计温度下降，用抽气筒抽气，观察到气球瘪了，液体重新沸腾。由此我们可以得到什么结论呢？装置如乙所示。③取下抽气筒和气球，继续对水加热，当水沸腾，再在玻璃管上接入气球，用打气筒打气，观察气球变化和水是否还在沸腾。继续加热，观察到温度计温度上升，水还没有沸腾，这又说明了什么？④在老师的演示实验展示分析后可以增加一个简易的学生实验，装置如图丙所示：

（4）改进实验的优点。①装置中插入温度计，沸点升高还是降低显而易见。②在玻璃管上连接U型管或气球，从U型管的液面变化或气球的变化中直观地观察到瓶内气压的变化。③有两用抽气筒代替注射器使实验更明显，时间延续更久。④改进后即可演示“液体的沸点随气体压强减小而降低”，也可演示“液体的沸点随气体压强增大而升高”。⑤增加简易的学生实验，利用试管可直接加热，底面积小，减短加热时间（只需1分钟）。同时让学生亲自体验探究的过程，大大激发了学生通过实验探究未知世界的欲望和兴趣。

参考文献：

①黄建明，对沸点随气压改变的演示实验的改进物理教学探讨2004第3期