水沸腾分组实验的改进

浙江省衢州市柯城区礼贤小学(324000) 赵风云

1 问题的提出

水沸腾实验是教科版小学科学3年级上册第1单元第2课中的一个重要的分组实验。笔者认为，如果按照教材的实验装置(见图1)进行实验存在以下缺点：①不方便观察温度计的读数；②温度计容易碰到杯底和杯壁；③实验过程中学生手持温度计，难以长时间坚持；④烧杯口过大，散热快，耗时长，酒精消耗多；⑤难以观察到水沸腾时剧烈的汽化现象；⑥实验时无装置固定烧杯，导致烧杯容易打翻，烫伤学生。为了解决这些问题，对实验装置作了以下改进。

图1 教材实验装置

2 实验用品

铁架台、电子温度计、带双孔橡皮塞的锥形瓶、酒精灯、三脚架、石棉网、带气球的玻璃导管、多功能夹子、清水。

3 实验装置

水沸腾改进实验装置如图2所示。

图2 改进实验装置

4 实验步骤

(1)将三脚架放到相应位置，铺好石棉网，向锥形瓶中加入60 mL水。

(2)将带有电子温度计和导管的双孔橡皮塞塞入锥形瓶瓶口，并用多功能架子固定锥形瓶，将电子温度计摆放好。

(3)点燃酒精灯进行实验。

(4)水沸腾后，将带有气球的L型导管插入锥形瓶导管内，收集水蒸气，当把导管插入锥形瓶里的导管时，可以形象直观地观察到气球鼓起的实验现象，当气球鼓起以后熄灭酒精灯，停止实验。

(5)观察与记录水沸腾时的现象。

5 改进方法评价

采用上述装置进行分组实验，不难发现此实验装置有以下优点：①锥形瓶瓶口小，且塞有橡皮塞，散热相对较慢；②锥形瓶底部受热面积大，能大大缩短加热时间，从之前的加热25 min左右减少为7 min左右，节约了实验时间，降低了能耗；③使用电子温度计可以实时读取准确的温度，电子温度计的价格低廉，且电子温度计由橡皮塞固定，放入水中时不会碰到锥形瓶的底和壁；④可以观察到剧烈的汽化现象，水沸腾时水底、水中、水面的气泡都可以清晰地看到，锥形瓶的瓶壁上可以看到水珠，在导管口可以看到浓浓的白气；⑤带有气球的导管用来收集水蒸气，学生可以清晰地观察到气球鼓起来的现象；⑥该实验装置中的实验材料简单易得，现象明显，可重复使用，安全性好，在一定程度上提高了实验教学的有效性。