碘晶体升华和凝华实验的再探究 | 碘晶體昇華

现行义务教育教科书北师大版物理八年级上册第一章第四节“升华和凝华”一节中,介绍了碘的升华和凝华实验,将少量碘晶体放在烧杯中,盖上玻璃片,将烧杯放在 ...返回主站|会员中心|保存桌面|手机浏览杂志等级期刊级别:省级期刊收录期刊:万方收录(中)国家图书馆馆藏国际药学文摘知网收录(中)维普收录(中)本刊往期全部文章2015005期2015004期2014021期2014020期2014018期2014017期2014016期2014015期2014014期2014013期2014012期2014011期2014010期2014009期2014008期2014007期2014006期2014005期2014004期2014003期2014001期2013024期2013023期2013022期2013021期2013020期2013019期2015002期2015001期2013018期2013017期2013016期2013015期2013014期2013013期2013012期2013011期2013010期2013009期2013008期2013007期2013006期2013005期2013004期2013003期2013002期2013001期站内搜索杂志论文 友情链接暂无链接首页>杂志论文>碘晶体升华和凝华实验的再探究杂志文章正文碘晶体升华和凝华实验的再探究发布时间:2021-04-25        浏览次数:5        返回列表王凯(甘肃省定西市安定区东方红中学)摘要:对现有教材中的实验进行了探究和改进,使实验结果更有说服力。

现行义务教育教科书北师大版物理八年级上册第一章第四节“升华和凝华”一节中,介绍了碘的升华和凝华实验,将少量碘晶体放在烧杯中,盖上玻璃片,将烧杯放在石棉网上用酒精灯加热,观察到烧杯中的碘固体逐渐减少,与此同时玻璃片上出现了碘微粒,且逐渐增多,从而演示了碘的升华和凝华现象。

关键词:实验;问题;碘;加热效果一、实验中出现的问题(发现问题)从事教学多年,每次按照课本上的方法去操作,总会出现意想不到的情况,即碘晶体用酒精灯加热时,或多或少地出现了熔化甚至沸腾现象,有许多同学对碘直接由固态直接变成气态持怀疑态度,觉得可能是由于碘的汽化现象,才出现了碘蒸气。

教师的本意是演示升华,但相当一部分碘出现了熔化甚至沸腾,虽然教师尽力解释,但部分同学还坚持己见。

二、探究产生这一问题的原因(分析问题)为什么会出现这种情况呢?我们来探究,查资料可知,碘的熔点是113.50℃,沸点是184.4℃,而酒精灯外焰的温度在400℃~800℃之间,远远超过了碘的熔点和沸点。

可见,用酒精灯加热时,碘晶体很容易出现熔化甚至沸腾现象。

教师虽然可以使酒精灯火焰离石棉网远一点,但不好控制它们之间的距离,太远了,看不见碘蒸气;太近了,又会出现熔化和沸腾现象。

让学生分组做这个实验,用的仪器是碘升华凝华管,直接在酒精灯上加热,效果就更不理想,几乎每个组都不同程度地出现了碘的熔化现象。

并且酒精灯火焰还有风的干扰和空气的扰动,不断摆动,很不容易控制。

这样,实验的可信度就大大降低了,没有说服力。

怎样才能使这个实验比较完美,使学生没有疑惑,且具有无可辩驳的说服力呢?我们必须探究新的方法。

三、对该实验的改进措施(解决问题)怎样才能比较好地解决这一问题呢?可不可以找到既加热了碘但又不超过碘的熔点的加热方法呢?大家马上会想到用沸腾的水,就是仿照海波的熔化实验中,用水浴法加热海波晶体的装置。

我们知道,水在一个标准大气压下的沸点是100℃,低于碘晶体的熔点113.5℃,更达不到碘晶体的沸点184.4℃,并且水的沸点又与碘的熔点差距不大,而碘晶体在任何温度下都可以升华,物质升华的快慢与温度、气压大小和物质的种类等因素有关,在其他条件不变的情况下,随着温度的升高,其升华的速度加快,这样,用沸腾的水加热应该是比较理想的选择。

具体做法是:用夹子把小烧杯(100~200mL)和圆底烧瓶(底部比烧杯口稍大)固定在铁架台上,在小烧杯中放上少量碘晶体,圆底烧瓶中放适量的冷水,把圆底烧瓶的瓶底盖在小烧杯上,大烧杯(500~800mL)放在升降台上,并置于小烧杯的正下方(如图所示),用加热器加热水至沸腾,并倒入大烧杯中,立即升高升降台,直到小烧杯下端有2~3cm浸入沸水中,这样,沸腾的水通过小烧杯底部来加热碘晶体,马上可观察到有大量的紫色蒸气产生,绝对再不会出现碘的熔化和沸腾现象,实验效果非常好,干扰因素被排除了。

圆底烧瓶加冷水,其底部温度比用玻璃片低,能使碘


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