探究水的沸腾

    探究水的沸腾     河南省新野市 刘海涛 李庆东      
    【教材分析】
    “探究水的沸腾”选自人教版义务教育课程标准实验教科书《物理》八年级上册。
    【教学流程】
    一、联系生活实际,引入新课
    师:同学们,沸腾是流体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。我们每天都要吃饭、喝茶,对司空见惯的水的沸腾,大家是否注意到有什么特征?水沸腾后,继续加热水温会──
    学生相互议论:“水沸腾时,有大量白气。”“水沸腾时,水面翻腾作响。继续加热,水温继续上升呗。”“不,有资料介绍,继续加热水温保持不变。”“为什么?”
    一联系到自己的生活经验,大家都打开了话匣子,老师还没说完,就各抒己见,讨论热烈。有直观现象,有猜想,有资料中找出的答案,有质疑。
    (从生活走向物理,激发学生的学习愿望和参与动机,引导学生进行猜想。)
    师:很好,同学们注意观察身边的现象,具有一定的观察能力,并且敢于质疑有关资料上介绍的现象。那么,水沸腾时为什么有大量白气?继续加热,水温究竟是否变化?为什么?请同学们讨论,通过怎样的实验来进行观察研究呢?(板书:探究水的沸腾。)
    二、分组实验探究
    1.制定计划,设计实验
    生A:用煤炉加热水壶中的水,沸腾时观察、研究现象。
    生B:用酒精灯加热烧杯中的水,观察、研究水的沸腾现象。
    生C:煤炉加热钢精锅中的水,沸腾时观察现象,用温度计测水温。
    生D:酒精灯加热烧杯中适量的水,用温度计测水温,沸腾时观察研究现象。
    (学生踊跃回答)
    师:以上几位同学设计的实验方案,都可以观察到部分或全部的沸腾现象,为了保证在课堂上有限的时间内完成任务,建议同学们采用学生D的方案进行探究实验。
    (培养学生设计探究实验方案的能力)
    2.分工明确,人人参与
    师:实验台上准备了学生D方案的器材,大家先不要动手。各小组成员要分工具体、责任到人。装水、加热、测量温度、观察现象、记录、交流发言等要明确。分工完毕的小组,组长到黑板上写出组号,再开始实验。实验时间为20分钟。完成实验的小组里负责交流发言的同学,在本组号后面简要写出观察现象。实验中要注意酒精灯、温度计的使用方法(幻灯片投影)。
    (明确分工,使人人参与,有条不紊,既保证实验探究顺利进行,又培养了学生相互合作、交流学习的意识。)
    3.分组实验
    全班学生分为20个小组,按照教师的建议进行实验操作。
    教师检查落实了10个小组的分工情况,指导了5个小组的实验,并对其他小组进行巡视。
    为了提高实验效率,有的小组采用250mL的小烧杯,有的烧杯中倒入适量的水,使水面稍高于温度计液泡,有的采用温水加热,有的在烧杯口盖上一块硬纸板。学生们真是开动了脑筋!
    (学生是学习的主体,教师是主导,是学生学习活动的组织者、合作者。)
    15分钟后,第二组在黑板上写道:水沸腾时,大量气泡上升、变大,到水面破裂、剧烈汽化。
    第六组写道:沸腾前加热、升温,沸腾时加热,温度保持98°C不变(并附图说明)。
    第一组写道:同六组,沸腾吸热,加热温度不变。
    部分小组写道:同一组、六组或同二组。
    部分小组写道:同一、六组。
    20分钟实验时间到,还有两组仍在进行。
    4.汇报交流
    师:时间到。绝大多数实验组已经结束,建议没有完成的两组也听一听完成实验的同学的交流汇报,再继续完成实验。
    各组代表交流发言,第六组展示了绘制的图。
    (培养学生交流合作、分析论证的能力)
    师:根据刚才的交流汇报结果可以看出,大家在实验中观察到水沸腾时的特征是:水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。这时,大量气泡上升、变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。在沸腾过程中,虽然继续对水加热,但只能使水不断地变成水蒸气,它的温度都保持不变。第六组绘制的图象非常形象直观。
    水沸腾时的温度叫水的沸点。不同液体的沸点不同,大家看(用幻灯片给出)几种液体的沸点表。请找出水、亚麻仁油、液态氧三种液体的沸点,并思考为什么油条是黄色的,而水饺煮不黄?为什么自然界氧以气态存在?
    生E:油的沸点比水高,所以水饺不黄,油条黄。
    生F:液态氧沸点是-183°C,所以自然界常温下氧以气态存在。
    生G:水的沸点是100°C。我们测量为98°C,表上的数值应修改。
    师:很好!E、F两同学用沸点知识解释了生活和自然界的两个现象,G同学根据我们的实验结果对沸点表提出了质疑,精神可嘉。请同学们注意沸点表所注的条件:在101kPa下。我们今天实验时大气压可能不是标准大气压,所以数据不同,有关大气压知识我们将在以后的章节学习。
    (培养学生将所学知识与生活相结合的应用能力和质疑精神)
    5.实验评估
    师:现在我们还回到本次实验中,请大家帮助继续进行实验的两个小组查找分析一下原因。
    生H:可能是实验用水温度低。
    生I:可能是没利用酒精灯外焰加热烧杯中的水。
    生J:可能是烧杯中被加热的水过多。
    继续实验的第三组组长发言:“谢谢同学们,我们组开始时确实忽略了用酒精灯外焰加热烧杯,后来发觉,进行了调整,现在水已沸腾,看到了和同学们说的一样的现象。”
    另一个继续实验的第十六组组长说:“我们早已发现同学们说的各种现象。我们在研究资料上看到,水沸腾时,迅速提起水壶,短时间内壶底是凉的。通过刚才实验证明,当水沸腾时,迅速移去酒精灯,烧杯底6秒内是凉的……”
    “凉的?”“真的?”“为什么?”……
    超出教师的意料,师生都感到惊奇,反响强烈。同学们议论纷纷,有的急着要尝试。
    师:大家不要着急,请十六组组长把话讲完。
    第十六组组长:“当时我们还百思不解,经同学们刚才的交流,我们明白了!刚移去酒精灯时,杯内水仍在沸腾,沸腾吸热吸去杯底的热,所以……
    教师带头鼓起掌来。
    (师生交往,互动互惠,一起分享新知,促进学习。)
    三、总结
    师:很好,十六组同学有着惊奇的发现,解释也非常好。大家应向十六组同学学习,课后找机会尝试,老师提醒大家注意两点:一要勇敢;二要注意安全。
    (引导学生继续进行探索活动,培养

学生勇敢精神,同时强化安全意识教育。)
    师:马上就要下课了,时间不允许我们现在尝试,请同学们整理器材,然后各小组把实验过程、现象、结果或图表写成实验报告,在班上讨论和交流。课后完成“想想做做”──纸锅烧水,并交流其中的道理。
    (培养学生实验后整理器材的良好实验习惯以及整理实验报告能力、交流合作能力。)
    【课后反思】
    在这节科学探究实验课中,我真正体验到,新课程强调的教学是教与学的交往、互动,师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充。在这个过程中教师与学生分享彼此的思考、经验和知识,交流彼此的情感、体验与观念,丰富教学内容,求得新的发现,从而达到共识、共享、共进,实现教学相长和共同发展。近三十年的教学生涯里,在这一内容的教学中,从未涉及到十六组同学提出、验证并圆满解释的这一问题,真是后生可畏,教师也大开眼界!当学生的兴趣和积极性得到充分调动,充分体现了自主、合作、探究的学习方式时,学生主体性的凸显,个性的施展,创造性的解放,教师式学生和学生式教师的出现绝非偶然。另外,作为教师,不断学习,更新知识,实在是十分必要。

《探究水的沸腾》