碘晶體升華和凝華實驗的再探究.doc碘晶體升華和凝華實驗的再探究摘要:對現有教材中的實驗進行了探究和改進，使實驗結果更有勸說力。現行義務教育教科書北工大版數學八年級下冊第一章第四節“升華和凝華”一節中，介紹了碘的升華和凝華實驗，將少量碘晶體置于燒瓶中碘升華和凝華實驗原理，蓋上玻璃片，將燒瓶置于石棉網上用酒精燈加熱，觀察到燒瓶中的碘固體逐步降低，與此同時玻璃片上出現了碘微粒，且日漸增多，因而演示了碘的升華和凝華現象。關鍵詞:實驗;問題;碘;加熱療效一、實驗中出現的問題(發覺問題)從事教學多年，每次根據課本上的方式去操作，總會出現意想不到的情況，即碘晶體用酒精燈加熱時，或多或少地出現了融化甚至沸騰現象，有許多朋友對碘直接由固態直接弄成氣態持懷疑心態，認為可能是因為碘的氣化現象碘升華和凝華實驗原理，才出現了碘蒸汽。班主任的原意是演示升華，但相當一部份碘出現了融化甚至沸騰，盡管班主任竭力解釋，但部份朋友還堅持己見。二、探究形成這一問題的緣由(剖析問題)為何會出現這些情況呢,我們來探究，查資料可知，碘的熔點是113.50?，沸點是184.4?，而酒精燈外焰的氣溫在400?,800?之間，遠遠超過了碘的熔點和沸點。可見，用酒精燈加熱時，碘晶體很容易出現溶化甚至沸騰現象。
班主任似乎可以使酒精燈火焰離石棉網遠一點，但不好控制它們之間的距離，太遠了，看不見碘蒸汽;太近了，又會出現融化和沸騰現象。讓中學生分組做這個實驗，用的儀器是碘升華凝華管，直接在酒精燈上加熱，療效就更不理想，幾乎每位組都不同程度地出現了碘的融化現象。而且酒精燈火焰還有風的干擾和空氣的擾動，不斷擺動，很不容易控制。這樣，實驗的可效度就大大增加了，沒有勸說力。如何能夠使這個實驗比較完美，使中學生沒有疑慮，且具有無可爭辯的勸說力呢,我們必須探究新的方式。三、對該實驗的改進舉措(解決問題)如何能夠比較好地解決這一問題呢,可不可以找到既加熱了碘但又不超過碘的熔點的加熱方式呢,你們馬上會想到用沸騰的水，就是仿造海波的融化實驗中，用水浴法加熱海波晶體的裝置。我們曉得，水在一個標準大氣壓下的沸點是100?，高于碘晶體的熔點113.5?，更達不到碘晶體的沸點184.4?，但是水的沸點又與碘的熔點差別不大，而碘晶體在任何水溫下都可以升華，物質升華的快慢與氣溫、氣壓大小和物質的種類等誘因有關，在其他條件不變的情況下，隨著氣溫的下降，其升華的速率推進，這樣，用沸騰的水加熱應當是比較理想的選擇。具體做法是:用夾子把小燒瓶(100,200mL)和圓底燒杯(頂部比量筒口稍大)固定在鐵架臺上，在小燒瓶中放上少量碘晶體，圓底燒杯中放適量的熱水，把圓底燒杯的瓶底蓋在小燒瓶上，大燒瓶(500,800mL)置于升降臺上，并放在小燒瓶的正下方(如圖所示)，用加熱器加熱水至沸騰，并放入大燒瓶中，立刻下降升降臺，直至小燒瓶上端有2,3cm溶入開水中，這樣，沸騰的水通過小燒瓶頂部來加熱碘晶體，馬上可觀察到有大量的紅色蒸汽形成，絕對再不會出現碘的融化和沸騰現象，實驗療效特別好，干擾誘因被排除了。
圓底燒杯加涼水，其頂部氣溫比用玻璃片低，能使碘蒸汽快速凝華，比用玻璃片療效更顯著。?另外，本實驗雖用水浴法加熱，但沒有采用酒精燈直接加熱熱水的方式，即使用酒精燈直接加熱的辦法也能做，但用酒精燈直接加熱熱水速率慢，用的時間長，但是溫度下降平緩，碘蒸汽是逐步形成的，療效不佳，而用沸騰的水直接加熱能在短時間內形成大量碘蒸汽，療效十分理想。這個實驗也可以用功率不大的電熱吹風機去吹小量筒頂部，比用酒精燈容易控制一點，療效也還可以，但還是比不上用沸騰的水加熱療效理想。似乎在教學中探究出了碘升華比較理想的方式，我相信，肯定還有其他的方式，這須要對課本深入理解和鉆研，但又不能隨大流課本，雖然像這樣簡單的實驗，可能許多老師認為不須要做哪些打算就可以演示，不做更進一步的挖掘，殊不知正是這樣的小細節，能夠真正彰顯老師的扎實功力。細節決定勝敗，對每一個簡單的實驗，都要剖析其得失，哪怕是最小的瑕疵，都要找出其形成的誘因。這須要老師在實踐中不斷探求，不斷去改進，以達到更好的實驗療效。參考文獻:沈瑞清.用藥棉堵住裝萘試管降低污染[J].化學實驗，1987(2).編輯段麗君