在课堂上让水结冰、水蒸气降霜

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  在初中物理《熔化和凝固》的教學中,通常会用冰的熔化来探究晶体的熔化特点,但它的反过程凝固,由于缺乏低温条件,往往只是通过列举生活中的实例来说明,学生不能通过实验观察来探究冰的凝固过程;在《升华和凝华》的教学时,常常以冬天玻璃窗上的冰花现象来说明水蒸气的凝华特点,因无低温条件,课堂上同样不能再现这一自然现象.为了弥补这两个实验的缺憾,本人在教学中采取了以下实验方案收到了良好的效果,在此介绍操作过程与各位同仁共同探讨.
  1制取冷冻液(三种配方)
  (1)配制饱和食盐水500mL;
  (2)配制浓度约50%酒精溶液500mL;
  (3)不加水的酒精原液500mL;
  上课前两天把电冰箱温度调节在强制冷位置,将配制好的液体放入电冰箱冷冻室制冷,使用时取出.三种液体任取一种都可以,第一种可获得-13℃左右的浓盐冰水混合物,这个温度在常温环境下能保持2个小时左右,完全满足课堂需要,只是透明度差一些;第二种可获得-12℃左右的冰酒混合物,保温时间稍短些,但液体透明度好;第三种如果是放在四星级冰箱中可获得-20左右的酒精液体,透明度好,只是没有前两种液体的保温时间长,但仍能满足课堂时间需求.
  2冰的熔化实验
  取15克左右的纯水冰粉,放入直径为2cm的试管中(最好用短试管,以便于观察温度计示数),插入温度计,用带孔的橡皮塞把温度计的玻璃泡固定在冰粉中央,将试管放入30℃左右的清水中加热,观察冰的温度变化以及状态变化,并将变化情况做好记录以便分析.
  3水的凝固实验
  当试管中冰完全熔化成水,温度升至5℃~10℃时,将试管移至冷冻液中,便可很容易的观察到水的温度降低、凝固时温度保持0℃不变、凝固完后再降温的全过程.
  4水蒸气凝华实验
  在《升华和凝华》的教学中,使用三种冷冻液的任何一种来探究水蒸气凝华特点时,短时间内在杯壁外侧都能凝华成一层厚厚的冰霜,如使用纯酒精冷冻液效果会更佳.
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