100℃的水是否一定沸腾?

时间:2022-05-18 04:59:27

当学生做完观察水的沸腾实验之后,大家对照实验记录的数据绘制了对应的时间和温度的图像.在交流的时候发现一部分同学观察到水的沸点不是100℃.99℃的水也能沸腾,101℃的水才能沸腾……一下子教室内展开了讨论.“100℃的水就一定沸腾吗?”于是我把这个问题留给了我的学生,让他们进行思考,然后听取他们的意见.结果大多数学生回答水达到100℃就能沸腾.于是我要求有关同学回忆有关液体沸腾的内容,要他们知道:什么是液体的沸腾现象?要使液体沸腾应满足什么条件?学生通过自身的回忆,知道了沸腾现象及液体沸腾的条件.沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象.沸腾必须达到两个条件:一是液体的温度要到达沸点;二是液体要不断吸热.接着我又与学生对上述问题展开了认真的讨论……

1.100℃一定是水的沸点吗?

液体沸腾时的温度叫做沸点.要求学生仔细阅读课本中对水的沸点的描述,有的同学提出要在一个标准大气压之下水的沸点是100℃,说明水的沸点还与大气压有关.如何来进行验证呢?我把这个问题抛给了学生,大家进行了讨论给出了一种方案,改变水上方的气压,如果水的沸点会发生改变说明水的沸点与气压有关,如果水的沸点没有发生改变则说明水的沸点与气压无关,对于一个标准大气压将没有特别的要求.我说:“让实验现象来证明吧”.大家开始设计了各种实验方案,如实验一:将烧瓶中的水加热到沸腾,后移去酒精灯,水就停止沸腾;待水的温度降低一些后将大注射器接到烧瓶口上(如图1甲),向外拉注射器活塞,观察到烧瓶中的水又沸腾了.(如图1乙)向内推注射器活塞,观察到烧瓶中的水又停止沸腾.通过这个实验大家对水的沸腾是否与气压有关也就没有了异议,大家都认为对于水的沸点100℃是指在一个标准大气压的条件下才能成立,说明平时在考虑问题时要更注意细节.很多同学还提出气压越低水的沸点越低.气压越高水的沸点越高的结论.我也及时加以肯定.

2.水在100℃一定能沸腾吗?

让学生明确了沸点与气压的关系之后,我还是提出这个问题,学生们开始进行了讨论认为水能否沸腾不仅仅与对应的沸点有关,还与水能否吸收热量有关,水的沸腾是水的一种汽化现象,汽化要吸收热量,故水的沸腾也要吸收热量.如果水在100℃时不能吸收热量也能沸腾,说明水的沸腾就不要吸热了.我提问:大家能否用实验来证明一下呢?大家讨论设计了各种实验方案,如实验二:(如图2所示)当给大烧杯进行加热,直到杯内水开始沸腾,继续加热发现小试管中的水不沸腾.这个现象引起同学们的兴趣,大家通过实验已经知道水在沸腾时温度保持不变,说明大烧杯的水温度可保持100℃不变,那么小试管中的水温度也可以达到100℃,但水为什么没有沸腾呢?100℃的水一定会沸腾吗?同学们开始了讨论.部分同学认为大烧杯水的温度与小试管中水的温度都能达到100℃,但大烧杯中的水酒精灯能够给它提供热量,而小试管中的水没有给它提供热量则它不能沸腾.他们的想法对吗?为什么小试管中的水吸收不到热量?一个个问题激发起同学的热情.同学们继续他们精彩的实验,适当调整小试管的高度,使试管底与大烧杯的底部接触,继续用酒精灯进行加热,后来发现小试管中的水可以沸腾起来了.同学们兴奋极了,积极地讨论起来,这样一点小的改变,实验现象却不一样.为什么?原先没有接触水不能吸热,接触之后水能吸热了.没有接触两者温度相等,接触之后两者温度有高低之分,从而进行了热量的传送.一个个大家原先没有掌握的内容随着实验的进行一一理解了.当我再问100℃的水一定会沸腾吗,同学们不再马上加以回答了.当我们刚学完一个知识的时候我们要更多地去注意对应的条件.正确理解水沸腾的含义、条件,我们才能明白100℃的水是否一定会沸腾.

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