郭奕
摘 要: 物理是中考必考科目,所以教師要重視初中物理教學。近年來,全國各地的物理考試中對液體沸騰的特點、條件和特征的考查屢見不鮮。學生必須熟知關于液體沸騰的相關內容,這樣才能在考試中從容應用,以不變應萬變。本文研究初中物理中液體沸騰特點這部分內容,希望能對大家有一定的啟發。
關鍵詞: 初中物理教學 液體沸騰 特點 條件
一、引言
在初中階段,物理學習的重要性不言而喻。而在初中物理學習內容中,關于液體沸騰的知識是學生必須牢固掌握的。近年來,全國各地的考試中對液體沸騰的特點、條件和特征的考查屢見不鮮。學生必須熟知關于液體沸騰的相關內容,這樣才能在考試中從容應用,以不變應萬變。本文研究初中物理中液體沸騰特點這部分內容,希望能對大家有一定的啟發。
二、初中物理液體沸騰特點
在一定溫度和壓強下,任何物質都會沸騰,沸騰是液體體內迅速形成氣泡并增長,然后沖破液體表面而出的液體汽化現象。在日常生活中,學生對液體的沸騰,如燒開水的現象已有一定的認識,都知道水沸騰時有大量的水蒸氣產生,水面會泛起大量的氣泡,但對水沸騰時溫度的特點并不明確,也就是說,學生對液體沸騰的認識是不深刻的。尤其是對水沸騰時溫度保持不變,不同液體沸點不同,同一液體的沸點隨外界氣壓而變等,都缺乏認識。沸騰是在一定溫度下進行的,液體沸騰時要吸收熱量,液體的沸點隨氣壓而改變,對于這部分內容,多數學生基本都是一知半解,所以教師要適當運用實驗為學生講解這部分內容。
首先,教師在教學過程中安排“水的沸騰”實驗,利用一個酒精燈持續加熱裝有水的燒杯。在持續加熱過程中,教師應著重引導學生細心觀察水沸騰時出現的現象,而不必細講液內氣泡的形成。
學生通過觀察可以總結出:①從瓶底及四周水中產生大量的蒸汽泡迅速增大,洶涌冒出水面。氣泡破裂開來放出里面的蒸汽。②水的溫度保持不變。
由此引導學生歸納出液體沸騰的特點:
①沸騰是在液體表面和內部同時劇烈發生的。
②沸騰是在一定溫度下進行的,即低于這個溫度,液體吸熱升溫,但不沸騰;達到這個溫度,液體沸騰而不升溫。
③沸騰時液體雖然溫度不變,但要吸熱。這個時候,教師可以在水沸騰時移去酒精燈,讓學生看到因為移去了熱源沸騰即刻停止。
由于液體不僅僅局限于水,在學生了解“水的沸騰”的相關知識后,教師還應該引導學生學習液體沸點的相關知識,應該要求學生:①知道不同的液體沸點不同。②掌握同一液體的沸點隨液面氣壓的增大而升高。
對于第一點,教師可以在課堂上安排不同液體的沸騰,如圖所示:
液體沸騰的物理實驗裝置
在持續加熱過程中,教師要向學生解釋液體沸騰要達到的兩個條件:①溫度達到沸點;②不斷吸熱。酒精燈對燒杯不斷加熱,燒杯中的水溫度上升,試管中的煤油、水、酒精的溫度低于燒杯中水的溫度,不斷從燒杯內的水中吸熱,溫度跟著上升。當試管內酒精的溫度達到78℃時,繼續加熱,燒杯內的水溫比酒精的溫度高,酒精仍然不斷從燒杯內水中吸熱,具備沸騰的兩個條件,酒精沸騰起來。沸騰后酒精的溫度保持不變,為78℃。燒杯內水達到100℃后,繼續加熱,燒杯內的水開始沸騰℃。沸騰后,溫度保持在100℃,試管中的水溫若低于燒杯中水的溫度,就不斷從燒杯內水中吸熱,溫度上升,直至與燒杯中的水溫相同為100℃。若試管內的水溫達到100℃,則不能從燒杯內水中吸熱,試管中水的溫度不可能超過燒杯內水的溫度,即不能超過100℃。試管內的水不可能同時滿足液體沸騰的兩個條件,則不能沸騰,試管中煤油的溫度只能達到100℃,不能達到煤油的沸點,因此不能沸騰。
通過以上的實驗,學生就會明白不同的液體有著不同的沸點,不能一概而論。至于這個知識點的應用,則是讓學生知道沸點也是物質的特性之一??梢杂脺y沸點的辦法鑒別物質。
“掌握同一液體的沸點隨液面氣壓的增大而升高”這個知識點也是非常重要的。學生對這一點不易接受,往往認為某種液體的沸點總是固定不變的,例如,水的沸點總是100℃,這是不對的。教師可以通過現實生活中的例子讓學生明白這個知識點。比如,為什么到西藏用普通鍋子煮不熟飯?這就要讓學生思考在高原上,要想把水煮開,這時候水的溫度是等于100℃,還是大于100℃,或小于100℃。又如,讓學生思考在珠穆朗瑪峰頂上燒水,最高需要多少溫度。這些比較貼近現實生活的問題,能夠激發學生的學習興趣。為了鞏固學生對液體沸騰的相關知識的掌握,教師還可以在課堂上安排紙盒燒開水的小實驗。火焰放出的熱量通過牛皮紙被水吸收,用來使水沸騰。水在沸騰時溫度保持不變。牛皮紙裝水,牛皮紙的溫度跟水一樣只有100℃。而牛皮紙的自燃點是184℃,所以不會被燒著。這個實驗取材容易,制作簡單,趣味性強,應鼓勵學生去做,并在技術上給予指導。這些寓教于樂的物理實驗方式契合初中生動手欲強的心理特征,能夠收到顯著的教學效果。
三、結語
“液體沸騰”這部分知識點是初中生必須掌握的,也是考試中必考的內容。教師在教學過程中要緊抓初中生的學習心理特點,選出簡單、趣味性強的實驗器具做實驗,并引導學生在實驗中仔細觀察實驗現象,讓學生在親身體驗的狀態下獲得知識。當然,教師不能只是自己做實驗,也要放手讓學生做,提出相關問題讓學生思考,并重視學生提出的觀點,這有利于了解學生對問題的關注程度及思考深度。只有將教師的教和學生的學有機結合起來,學生才能真正掌握液體沸騰的相關知識,取得良好的學習效果。
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