沸點與氣壓關系實驗的改進

崔佃波 孫豐富

（1.桓臺縣世紀中學，山東 淄博 256400；2.臨淄區教學研究室，山東 淄博 255400）

筆者發現，在涉及到初中物理“沸點與氣壓的關系”實驗時，各版本教材中所提供的方案在實踐中幾乎都存在缺憾，例如人教版教材中提供了“向燒瓶底部澆冷水”的實驗方案（如圖1），這一方案雖然現象明顯，但需要準備的器材很多，熱水加熱時間往往過長，因此教學中很少有教師在課上做演示.而在其他版本教材中出現的其他方案（如圖2），筆者經過實踐發現也是“紙上談兵”，因為這些方案都要用到橡膠軟管連接，而橡膠管遇到熱的蒸氣會變的更軟，甚至往外抽氣時會被吸癟而自動堵住.橡膠軟管本身內徑較大，導致抽氣時氣壓變化很小而影響實驗效果.而如果對燒瓶加壓，可能因為不好控制，濺出液體或炸裂燒瓶而傷人，存在安全隱患.

圖1

筆者通過多次實踐，最終摸索出了探究沸點與氣壓關系的最佳實驗方案.操作起來非常簡單，甚至適合學生做分組實驗.

1 所需器材

試管（φ20×200mm，配橡皮塞）1支，注射器（20mL，帶粗針頭）1支，少量熱水（上課時用普通保溫水杯攜帶即可），酒精燈1盞.

2 操作步驟

（1）將注射器粗針頭扎入橡皮塞中.

（2）若探究“氣壓減小，沸點降低”，則在試管中倒滿熱水，然后將橡皮塞塞緊試管，把注射器插在針頭上，然后用力往外抽活塞，則觀察到試管中水劇烈沸騰起來，如圖3.

（3）若探究“氣壓增大，沸點升高”，則在試管中倒入少許熱水（5mL即可），然后蓋緊橡皮塞，將注射器吸入少量空氣插在針頭上，將酒精燈火焰調小，將試管放在酒精燈上加熱，待水沸騰后，給活塞稍稍加壓，則會看到水馬上停止沸騰，一松手，水又會重新沸騰，如圖4.

圖3

圖4

3 注意事項

（1）在步驟2中試管一定要裝滿水，以保證氣壓足夠小.

（2）在步驟3中酒精燈火焰一定要小，以防止沸騰時短時間內出現大量蒸汽，將活塞頂出.壓活塞時一定不能用力過大，防止試管炸裂，以保證安全.所以如果是學生分組實驗，為保證萬無一失，可不考慮做步驟3.

（3）若加熱時間過長，試管壁較熱，可以帶薄手套操作.

4 實驗優點

（1）取材簡單，易操作，可同時探究氣壓減小和氣壓增大時液體沸點的變化，現象十分明顯.

（2）在試管中裝滿溫水效果就不錯，因此無需加熱；而需要加熱時，水量又極少，因此節省時間，提高了課堂效率.

1 謝忠民，黃新林.初中物理“探究水的沸騰”實驗裝置的改進［J］.物理教學探討，2011（3）：60.

2 唐士海.對沸點與氣壓關系實驗裝置的改進［J］.物理實驗，2005（7）：24.