水蒸气凝结实验的改进及拓展

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  水蒸气凝结现象的观察与分析是一个重要的内容,教材中多安排观察装有冰块的水杯外壁会出现水珠的现象。但是,外壁出现水珠的现象有时候看着并不明显。在执教《水珠从哪里来》这一课时,笔者利用水写布使水珠凝结实验现象更明显,并且利用水写布进一步改进实验,使这一节课更有逻辑性与科学性。
  实验材料
  烧杯、双面胶、水、冰水、水写布(如图1,遇水会变深)等。
  实验改进
  1.把水寫布裁成2 cm宽的长条形,用双面胶贴在烧杯外壁,注意要贴平整、紧实。
  2.在1号烧杯中放入常温水,2号烧杯中放与1号杯等高的冰水,3号烧杯中放入冰水(水位是水写布高度的一半),静置一段时间,观察水写布的颜色变化判断烧杯外壁有无水珠凝结现象(如图2)。
  实验优点
  实验现象更明显,烧杯外出现水珠,水写布的颜色就会随着水珠越来越多而慢慢加深。这样,学生不仅可以通过颜色变化清楚地看到水珠慢慢变多的过程,也可以通过颜色的分布是否均匀推断出水珠的分布情况,使得这个实验实现从定性到初步定量。学生看到水珠凝结不会超过水位线的这个现象,会成为水珠不是从杯口溢出来的有力证据。
  拓展实验
  1.实验材料
  两个透明一次性杯,两条水写布,透明胶带,美工刀等。
  2.实验过程
  先在每个杯子外壁各贴上一条水写布,然后按图3完成实验装置。
  在实验装置中放入冰块(或冰水),静置,观察内外层水写布的颜色变化。
  用美工刀划断胶带,拿出里面的杯子,与外面的杯子并排放置桌上,让学生观察水写布的颜色变化(如图4)。
  3.实验分析
  静置2分钟后,外层杯子外壁的水写布马上变深色,而内层杯子外壁的水写布基本不变色,说明内层外壁没有明显的水珠凝结。通过这个对比实验,学生可以很明确地把水珠凝结的原因指向两者唯一不同的因素——空气。
  两个杯子分开后,内层外壁接触空气后马上出现水珠凝结(水写布颜色变深)。从正面肯定了水珠从空气中来。
  静置5分钟后,原先有水珠的外层杯子外壁的水写布颜色变浅了。说明原先的水珠凝结没有了,从反面证明了水珠的凝结与接触低温有关。
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