两种加快观察水的沸腾实验的方法

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/04 04:12:06

水的沸腾实验虽然简单,也不是随随便便就能做好的。实验时稍有不慎,同样会导致失败。现将该实验需要注意的几个方面予以指出,使水的沸腾实验更加规范和有效。

1.温度计的玻璃泡应刚好浸没于水面下

笔者发现,温度计玻璃泡浸入水中的深度对测量结果有重要影响。水沸腾时,把温度计的玻璃泡放在水的中下层测得的温度,比放在水的上层测得的温度要高2~4℃。人们在实验中很少注意这个问题,总是在先前经验和教材插图的影响下,习惯性地将温度计的玻璃泡放在水的中层或中下层。这样测得水在常压下的沸点总是高于100℃,且由于各实验小组的温度计玻璃泡浸入深度不完全相同,又导致各小组间的测量结果不一致。笔者认为,只有将温度计的玻璃泡刚好浸没于水面下时测得的温度,才能表征水在当时气压下的沸点。笔者用此方法,在不加盖纸板的情况下,测得水的沸点为98℃,基本符合当时气压(753mmHg)下水的沸点。同时,也只有按统一标准放置温度计,各实验小组的测量结果才有可能相同。

2.用50ml的小烧杯盛水,盛水量为30ml

用大烧杯盛水做实验,加热太久,且不易观察到气泡变大的现象;而用试管盛水做实验,虽然水沸腾快,气泡变化明显,但也有不足。笔者用规格为3cm×20cm的试管盛水(水柱高12cm)做实验,发现有三点不足:一是测得水的沸点为104℃,与常压下水的沸点相差太大,学生难以接受。二是有边沸腾,边升温的现象,与“沸腾过程温度不度”结论相左。笔者观察到,当水温升到98℃时开始有气泡上升变大,99℃气泡较多,100℃有大量气泡上升变大,显然此时水已沸腾,但水温继续升高,直达104℃为止。解释这种现象颇费口舌,学生也未必能懂,应尽可能避免。三是欠安全。由于试管散热慢,当加热时间稍长,水中空气排尽时,容易发生“暴沸”。轻则溅湿酒精灯,重则伤人,显然不太安全。而采用小烧杯盛水做实验,9min内可使水沸腾,15min内可完成实验,且能清晰地观察到气泡上升变大的现象,又不会出观上述不足,是最为理想的选择。

3.酒精灯的火力要猛

要减少加热时间,关键是加大酒精灯的火力。加大火力的措施有:灯芯要粗;灯芯露出部分要长;酒精的纯度要高,要将长期放置的酒精倒掉,拧干灯芯后再加入新鲜酒精。