水沸騰實驗需要注意的幾個環節

水的沸騰實驗雖然簡單，也不是隨隨便便就能做好的。實驗時稍有不慎，同樣會導致失敗。現將該實驗需要注意的幾個方面予以指出，使水的沸騰實驗更加規范和有效。

1溫度計的玻璃泡應剛好浸沒于水面下2mm

筆者發現，溫度計玻璃泡浸入水中的深度對測量結果有重要影響。水沸騰時，把溫度計的玻璃泡放在水的中下層測得的溫度，比放在水的上層測得的溫度要高2~4℃。人們在實驗中很少注意這個問題，總是在先前經驗和教材插圖的影響下，習慣性地將溫度計的玻璃泡放在水的中層或中下層。這樣測得水在常壓下的沸點總是高于100℃，且由于各實驗小組的溫度計玻璃泡浸入深度不完全相同，又導致各小組間的測量結果不一致。筆名認為，只有將溫度計的玻璃泡剛好浸沒于水面下時測得的溫度，才能表征水在當時氣壓下的沸點。但考慮到水沸騰過程中水面會下降，溫度計的玻璃泡以浸沒于水面下2mm為宜。筆者用此方法，在不加蓋紙板的情況下，測得水的沸點為98℃，基本符合當時氣壓（753mmHg）下水的沸點。同時，也只有按統一標準放置溫度計，各實驗小組的測量結果才有可能相同。

2用50ml的小燒杯盛水，盛水量為30ml

用大燒杯盛水做實驗，加熱太久，且不易觀察到氣泡變大的現象；而用試管盛水做實驗，雖然水沸騰快，氣泡變化明顯，但也有不足。筆者用規格為3cm×20cm的試管盛水(水柱高12cm)做實驗，發現有三點不足：一是測得水的沸點為104℃，與常壓下水的沸點相差太大，學生難以接受。二是有邊沸騰，邊升溫的現象，與“沸騰過程溫度不度”結論相左。筆者觀察到，當水溫升到98℃時開始有氣泡上升變大，99℃氣泡較多，100℃有大量氣泡上升變大，顯然此時水已沸騰，但水溫繼續升高，直達104℃為止。解釋這種現象頗費口舌，學生也未必能懂，應盡可能避免。三是欠安全。由于試管散熱慢，當加熱時間稍長，水中空氣排盡時，容易發生“暴沸”。輕則濺濕酒精燈，重則傷人，顯然不太安全。而采用小燒杯盛水做實驗，9min內可使水沸騰，15min內可完成實驗，且能清晰地觀察到氣泡上升變大的現象，又不會出觀上述不足，是最為恰當的選擇。

3酒精燈的火力要猛

要減少加熱時間，關鍵是加大酒精燈的火力。加大火力的措施有：燈芯要粗；燈芯露出部分要長；酒精的純度要高，要將長期放置的酒精倒掉，擰干燈芯后再加入新鮮酒精。

4在水中放入陶瓷片和食鹽

放入陶瓷片可使水長時間產生氣泡，避免水“過熱”，水一旦“過熱”，溫度將持續上升，影響實驗效果。陶瓷片可取材于碗碟的碎片。另外在水中放入少量食鹽，可加快水對流，從而減少加熱時間。

5緊固鐵環的平行夾一定要用金屬制品

若用橡膠或塑料平行夾，一旦鐵環受熱，平行夾就會變軟，鐵環上盛水的杯子將傾斜，引起恐慌，不太安全。

6要用同規格、同精度的溫度計

只有使用同規格、同精度的溫度計，才可能得到相同的測量結果；也只有各小組測得水的沸點相同時，實驗才有說服力。如果在相同的氣壓下，測得水的沸點有多個，又怎能令學生信服?

7關于在燒杯上是否加蓋紙板的問題

在燒杯上加蓋紙板，其優點是減少加熱時間，其缺點是增大了燒杯中的氣壓，使水的沸點較常壓時高2~3℃，且有邊沸騰邊升溫的現象。若不蓋紙板，則加熱時間太長，且在水沸騰時，由于大量蒸氣在溫度計的玻璃棒上液化放熱，使讀數較正常值高1~2℃。筆者的做法是：在燒杯上加蓋紙片，當水溫升至95℃時，將紙片上移，既不封住杯口，又阻擋蒸氣在玻璃棒上液化，效果很好。

(欄目編輯王柏廬)