“气浴法”在萘升华凝华实验中的应用_升华和凝华

时间：2019-04-02 03:12:01　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　日常生活中升华凝华现象不如其他物态变化那样容易被注意到，学生对升华凝华现象感到陌生也就不足为奇了。“萘”的升华凝华是整个初中物理实验中较难操作的实验之一，不要说是学生分组，即使是教师演示也不容易成功。
　　成功完成升华凝华实验关键是温度的控制。萘的熔点是80.5℃，如何控制实验过程中加热温度不超过萘的熔点，使得萘不经过“熔化”过程直接升华成萘蒸汽就显得十分重要。以前很多同仁也设计了较好的实验方案：
　　1.将盛有萘粉的试管放入盛水的烧杯中，通过“水浴”法给试管中的萘粉加热。这种方案的优点是能有效地控制萘粉的温度，使得实验过程中不会出现液态萘，有效地实现萘晶体的升华。但这种方案的缺点是：实验装置较为复杂，由于隔着水观察，实验现象也不是很明显。
　　2.直接用酒精灯对试管中的萘粉加热。实验过程中需要教师凭经验控制加热时间并不断移动加热部位，使其加热均匀并控制温度。这种方案实验操作要求高，若要分组实验，难度可想而知。
　　如何使得本实验既现象明显又便于操作？笔者结合教学实践，对本实验稍作改进，从实验效果看，能很好地实现这两方面的要求。
　　实验器材：大号试管一支、铁架台带铁夹一套、有色硬卡纸一张、酒精灯一个、火柴一盒、干燥棉球一个。
　　器材组装：如图所示，在有色硬卡纸上放些粉状“萘”粉，把它插入试管中（卡纸适当宽些，利用卡纸的弹性使其凌空置于试管内，使得卡纸不与试管壁直接接触，卡纸不要插入过深），把试管水平固定在铁夹上，并用棉球塞住试管口。
　　实验过程：用酒精灯对着试管底部加热，使得试管底部的空气受热，受热的空气会逐渐向试管口流动，利用热空气对萘粉加热使其升华。
　　实验设计的优点：
　　1.利用热空气加热使得萘粉受热均匀又不致于温度过高。
　　2.实验装置简单，学生能通过试管近距离直接观察到升华和凝华过程。
　　3.有色卡纸能有效显现此实验过程中是否有液体出现，若出现液体，有色卡纸上会出现液体斑点。
　　实验现象分析：
　　1.实验过程需要酒精灯加热，说明升华过程需吸热；离热源越远的地方，凝华成的固态小晶体越多，凝华现象越明显，说明环境温度越低，萘蒸汽越容易放热凝华。
　　2.实验过程中有色卡纸上没有出现液体，说明物质是能够直接由固态变成气态的，即固体能升华。
　　3.试管口棉球上和试管上方出现了萘的小晶体，说明萘能够直接由气态变成固态，模拟了“人工造雪”。
　　（责任编辑杨子）

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