碘晶体升华和凝华实验的再探究.doc碘晶体升华和凝华实验的再探究摘要:对现有教材中的实验进行了探究和改进，使实验结果更有劝说力。现行义务教育教科书北工大版数学八年级下册第一章第四节“升华和凝华”一节中，介绍了碘的升华和凝华实验，将少量碘晶体置于烧瓶中碘升华和凝华实验原理，盖上玻璃片，将烧瓶置于石棉网上用酒精灯加热，观察到烧瓶中的碘固体逐步降低，与此同时玻璃片上出现了碘微粒，且日渐增多，因而演示了碘的升华和凝华现象。关键词:实验;问题;碘;加热疗效一、实验中出现的问题(发觉问题)从事教学多年，每次根据课本上的方式去操作，总会出现意想不到的情况，即碘晶体用酒精灯加热时，或多或少地出现了融化甚至沸腾现象，有许多朋友对碘直接由固态直接弄成气态持怀疑心态，认为可能是因为碘的气化现象碘升华和凝华实验原理，才出现了碘蒸汽。班主任的原意是演示升华，但相当一部份碘出现了融化甚至沸腾，尽管班主任竭力解释，但部份朋友还坚持己见。二、探究形成这一问题的缘由(剖析问题)为何会出现这些情况呢,我们来探究，查资料可知，碘的熔点是113.50?，沸点是184.4?，而酒精灯外焰的气温在400?,800?之间，远远超过了碘的熔点和沸点。可见，用酒精灯加热时，碘晶体很容易出现溶化甚至沸腾现象。
班主任似乎可以使酒精灯火焰离石棉网远一点，但不好控制它们之间的距离，太远了，看不见碘蒸汽;太近了，又会出现融化和沸腾现象。让中学生分组做这个实验，用的仪器是碘升华凝华管，直接在酒精灯上加热，疗效就更不理想，几乎每位组都不同程度地出现了碘的融化现象。而且酒精灯火焰还有风的干扰和空气的扰动，不断摆动，很不容易控制。这样，实验的可效度就大大增加了，没有劝说力。如何能够使这个实验比较完美，使中学生没有疑虑，且具有无可争辩的劝说力呢,我们必须探究新的方式。三、对该实验的改进举措(解决问题)如何能够比较好地解决这一问题呢,可不可以找到既加热了碘但又不超过碘的熔点的加热方式呢,你们马上会想到用沸腾的水，就是仿造海波的融化实验中，用水浴法加热海波晶体的装置。我们晓得，水在一个标准大气压下的沸点是100?，高于碘晶体的熔点113.5?，更达不到碘晶体的沸点184.4?，但是水的沸点又与碘的熔点差别不大，而碘晶体在任何水温下都可以升华，物质升华的快慢与气温、气压大小和物质的种类等诱因有关，在其他条件不变的情况下，随着气温的下降，其升华的速率推进，这样，用沸腾的水加热应当是比较理想的选择。具体做法是:用夹子把小烧瓶(100,200mL)和圆底烧杯(顶部比量筒口稍大)固定在铁架台上，在小烧瓶中放上少量碘晶体，圆底烧杯中放适量的热水，把圆底烧杯的瓶底盖在小烧瓶上，大烧瓶(500,800mL)置于升降台上，并放在小烧瓶的正下方(如图所示)，用加热器加热水至沸腾，并放入大烧瓶中，立刻下降升降台，直至小烧瓶上端有2,3cm溶入开水中，这样，沸腾的水通过小烧瓶顶部来加热碘晶体，马上可观察到有大量的红色蒸汽形成，绝对再不会出现碘的融化和沸腾现象，实验疗效特别好，干扰诱因被排除了。
圆底烧杯加凉水，其顶部气温比用玻璃片低，能使碘蒸汽快速凝华，比用玻璃片疗效更显著。?另外，本实验虽用水浴法加热，但没有采用酒精灯直接加热热水的方式，即使用酒精灯直接加热的办法也能做，但用酒精灯直接加热热水速率慢，用的时间长，但是温度下降平缓，碘蒸汽是逐步形成的，疗效不佳，而用沸腾的水直接加热能在短时间内形成大量碘蒸汽，疗效十分理想。这个实验也可以用功率不大的电热吹风机去吹小量筒顶部，比用酒精灯容易控制一点，疗效也还可以，但还是比不上用沸腾的水加热疗效理想。似乎在教学中探究出了碘升华比较理想的方式，我相信，肯定还有其他的方式，这须要对课本深入理解和钻研，但又不能随大流课本，虽然像这样简单的实验，可能许多老师认为不须要做哪些打算就可以演示，不做更进一步的挖掘，殊不知正是这样的小细节，能够真正彰显老师的扎实功力。细节决定胜败，对每一个简单的实验，都要剖析其得失，哪怕是最小的瑕疵，都要找出其形成的诱因。这须要老师在实践中不断探求，不断去改进，以达到更好的实验疗效。参考文献:沈瑞清.用药棉堵住装萘试管降低污染[J].化学实验，1987(2).编辑段丽君