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碘晶体升华和凝华实验的再探究
作者：王凯
来源：《新课程学习·中》2015年第01期
摘 要：对现有教材中的实验进行了探究和改进，使实验结果更有说服力。现行义务教育教科书北师大版物理八年级上册第一章第四节“升华和凝华”一节中，介绍了碘的升华和凝华实验，将少量碘晶体放在烧杯中，盖上玻璃片，将烧杯放在石棉网上用酒精灯加热，观察到烧杯中的碘固体逐渐减少，与此同时玻璃片上出现了碘微粒，且逐渐增多，从而演示了碘的升华和凝华现象。
关键词：实验;问题;碘;加热效果 一、实验中出现的问题（发现问题）
从事教学多年，每次按照课本上的方法去操作，总会出现意想不到的情况，即碘晶体用酒精灯加热时，或多或少地出现了熔化甚至沸腾现象，有许多同学对碘直接由固态直接变成气态持怀疑态度，觉得可能是由于碘的汽化现象，才出现了碘蒸气。教师的本意是演示升华，但相当一部分碘出现了熔化甚至沸腾，虽然教师尽力解释，但部分同学还坚持己见。 二、探究产生这一问题的原因（分析问题）
为什么会出现这种情况呢？我们来探究，查资料可知，碘的熔点是113.50 ℃，沸点是184.4 ℃，而酒精灯外焰的温度在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，碘晶体很容易出现熔化甚至沸腾现象。教师虽然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，看不见碘蒸气;太近了，又会出现熔化和沸腾现象。让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，效果就更不理想，几乎每个组都不同程度地出现了碘的熔化现象。并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，实验的可信度就大大降低了，没有说服力。怎样才能使这个实验比较完美，使学生没有疑惑，且具有无可辩驳的说服力呢？我们必须探究新的方法。
三、对该实验的改进措施（解决问题）
怎样才能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法呢？大家马上会想到用沸腾的水，就是仿照海波的熔化实验中，用水浴法加热海波晶体的装置。我们知道，水在一个标准大气压下的沸点是100 ℃，低于碘晶体的熔点113.5 ℃，更达不到碘晶体的沸点184.4 ℃，并且水的沸点又与碘的熔点差距不大，而碘晶体在任何温度下都可以升华，物质升华的快慢与温度、气压大小和物质的种类等因素有关，在其他条件不变的情况下，随着温度的升高，其升华的速度加快，这样，用沸腾的水加热应该是比较理想的选择。