“探究不同食物的熱價”實驗的創新改進

對濟南版七年級生物探究性實驗“探究不同食物的熱價”的改進見表1。

錐形瓶(2個)、橡膠塞(1孔、2個)、石棉網、稱量紙(2張)、滴管、質量相同的花生和玉米種子各1粒、易拉罐(2個)⑧、剪刀，硬紙盒，試管夾。

改進器材后的優點：

減小實驗誤差，效果顯著，易拉罐等材料容易獲得、學生容易操作、便于推廣。

改進后器材用法：

取2個易拉罐空盒，剪去底部，上端開一圓口，恰好能容錐形瓶的口部通過，錐形瓶的口部加一試管夾固定，再開幾個小口，利于通風，這樣種子燃燒充分，下端剪一個三角形的開口，便于放人燃燒的種子；水在加熱時可以讓更多的熱量參與水的加熱，由于敞口的錐形瓶也能散失一部分熱量，因此用橡膠塞塞住瓶口以及易拉罐和硬紙的作用，有效地減少熱量向周圍環境中的散失(圖1)。

選取花生和玉米種子代替花生和核桃，這樣種子的質量相近，成分不同，可以保證該探究實驗變量的唯一性。

量取水時，接近30 mL的刻度時，要用滴管滴加至凹液面至30mL處。

稱量紙(2張、質量相同)，稱種子時為了避免污染天平托盤，左右托盤各放一張稱量紙。

用錐形瓶代替試管，因為30 mL水接近試管容積的2.3，受熱不均勻，錐形瓶底部受熱面積大，水的受熱均衡。

溫度計用橡膠塞固定在錐形瓶上，溫度計的玻璃泡浸沒在水中，但不能觸及瓶底，便于學生在實驗的過程中隨時觀察到溫度的變化。

種子燃燒要受外界環境的影響，如空氣的流動情況、外界溫度的高低等，改進后可以減少因外界環境的變化而導致實驗誤差；比如：用1.0 g的一粒花生種子，水的初始溫度10℃，在教材的裝置下溫度升高到約61℃，Q_{1=6.411 KJ/g；幢；改進后溫度升高到約81℃，Q2=9.656 kJ／g，減少熱量散失的14.2％；用0.95 g的一粒花生種子，水的初始溫度14℃，在課本的裝置下水溫升高到約67℃，Q1=6.732 kJ/g；改進后溫度升高到約85℃，Q2=9.636 kJ/g；減少熱量散失12.7％。通過對比教材提供的同種食物的熱價不同讓學生觸摸易拉罐盒感受其溫度，可充分利用自己的感官，體會到一部分熱量散失到周圍環境中去了，化抽象為直觀，培養學生的觀察能力和分析問題的能力；易拉罐容易獲得，學生可以自己動手操作，利用自己身邊的廢棄物品改進實驗裝置，使實驗結果更準確，讓實驗結果更有說服力，利于培養學生的實踐能力，發現意識和創新能力。當學生看到自己改進的器材得出比較科學的實驗結果時，會體會到成功的快樂，同時有助于培養學生嚴謹的科學態度。}