水沸点测定的实验装置的探究-水的沸点实验装置的探究

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1、水沸点测定的实验装置的探究吴慧（上海市建平中学西校200120）摘耍本文是基于学牛在进行科学实验过程中捉出的一个具有代表性的问题所开展的研究性学习。本文以建构主义理论为指导，结合中学课堂教学实际，教师协调分工，帮助学生发挥特长，使学生间充分合作发挥集体智慧，共同解决所提出的问题。关键词水的沸点实验装置研究性学习一.学生的研究过程图1“1个标准大气压下水的沸点是100°C。”这是受过初级中学教育的人都知道的常识。但止是这个牛活常识，使我的学生产生了怀疑——水的沸点测得的竟是94°C?1、发现问题2001.9我

2、在指导学生进行《新综合科学》第一章活动1.12使用温度计的学牛实验中，学牛在用实验室所提供的装置（装置1：5（）ml小烧杯，自来水）测量水的沸点时，冇不止一位学牛提出疑问：“老师，我的实验测得水的沸点怎么不是1009”V-•O当第一位同学提问时我只是简单的回答：“因为压强原因，100°C是一个标准大气压下测得的数据。”随着提问的人数增加，我不禁开始怀疑口己。2、提出假设为了找出原因，课后我收集了全班实验结果：共28个实验小组，竟然没冇一组实验测得数据为100°C。其中有18个组测得沸点为94°C,3个组测得

3、92°C,2个组测得97°C,1个组因中途仪器损坏没有完成实验。平均沸点93.85°Co为了鼓励和帮助孩子们寻找问题的答案，我发动全班同学共同寻找能影响水的沸点的因素。（见表一）表一：水沸点测试误差原因分析表影响因素提出人次1大气压强低17计聲坏了12氏测温物质（酒精/水银）2测量时没冇浸没53风8烧材料（玻璃太厚）14杯形状1人小15酒精灯加热部位（内焰/外焰/焰芯）46水的纯度（自來水/蒸憎水/纯水）6根据提出影响因素，综合学生们自身特长和优势，从中选出了十位同学分成5个研究小纟R。首先，他们根据表一，

4、排除个别因素后人胆提出如下假设：1.是否这批温度计都坏了？2.是否是大气压强影响？3.水的纯度冇没冇很大影响？把自来水换成蒸镉水或纯水呢？3、验证假设针对假设，学生们设计出了一一对应的实验。假设1：这批温度计是否都坏了？原来的这批温度计是江苏海门产品，现用上海长城仪衣厂实验玻璃酒精温度计作比较，仍用装置1测沸点。测得沸点的平均值为94.02°C（5支温度计的平均值）。数据分析：江苏海门温度计93.67°C；上海长城温度计94.02°C结论1：（1）江苏海门这批温度计没有坏。两厂家温度计功能上差异不明显。（推

5、翻假设1）⑵各温度计之间在精确度上有些差别，因此取平均值较为妥善。假设2：大气压强的变化究竟对水的沸点有怎样的影响呢？假设3：水的纯度有没有影响？假设2提出的同学最多，因而要求同学们进行相关资料的查阅。同学们有去校图书馆查阅相关资料，有向老师、父母或人哥哥人姐姐请教的，有利用现代的信息技术上网查阅相关资料……经过近一周后的反馈，各实验小组进行资料汇总后给出如下结论：大气压强影响液体沸点主要有两点：一是高度的改变。随大气压强的降低，沸点相应降低。在海拔高度3000米处，气压就很低，此时水的沸点只有91°C左右

6、。因此同学们估计一幢24层高楼，最高处离地而约力米。二是气候的变化。人气压强可能因空气密度改变而变化。一般冬季气压高于夏季气压、晴好天气气压高于阴南天、上午气压略高于下午气压。为此，结合假设2和3,分组实验。数据如下：平均沸点高度气候（十刀）1楼24楼阴雨天晴天自來水93.85°C93.80°C93.60°C94.20°C蒸憎水93.2()°C结论2：（1）自来水和蒸啊水沸点的差异不明显。（推翻假设3）（2）有限高度差、一段时间内气候影响因索不明显，因而大气压强影响因索不明显。（推翻假设2）4、再次假设、验

7、证推翻了所有假设后，同学们人胆提出：如果水的沸点确实是100°C,那是否是实验装置有不合理处？假设4：实验装置不合理？冋忆实验现象,有同学提出：在实验过程中看到烧杯口有人量蒸汽外逸，温度计暴露在空气中的部分常有水珠凝聚。提出解决方案：将原有的50ml烧杯换大（高）些，以增加蒸汽量。因此研究小组改用250ml的烧杯（装置2）,用蒸憎水测得平均沸点为94.00°Co根据实验现象和结论，再次提出在不改变容量的情况下，缩小容器口，以减少蒸汽的外逸。因此提出250ml员底烧瓶（装置3）,用蒸饰水测得平均沸点为100.

8、00°C图2图3结论3：（1）250ml烧杯与50ml烧杯实验结果差界不明显。（2）烧杯与烧瓶实验结果（沸点）差异明显。（3）烧瓶中水的沸点为100°C（肯定假设4）5、得出结论根据结论，我又指导询问同学：为什么这两种装置在实验结果上有如此明显的差界呢?同学们经过讨论观察，收集了数据如下（见表二）：表二：烧杯与烧瓶相关数据比较装置150ml烧杯装置2250ml烧杯装置3250ml烧瓶容器口的大小大而敞开肚大口小盛