巧设科学探究释解“白气”疑团

新物理课程标准要求注重科学探究，而开发课程资源是对实现以人为本和有效地培养学生的科学探究能力，科学态度，科学精神以及人文精神的新课程目标能否达成的重要因素之一。结合实际教学积极开发和有效利用实验室的课程资源，创设更多的科学探究机会，让学生在亲身体验中形成正确知识是物理教学的最佳方法。在上海科技版《九年义务教育物理课程标准实验教科书》的第十一章第一节的“人工造雨”和“水沸腾”的实验探究过程中都有大量的“白气”产生。这与同学们日常生活经常说的水开了冒“气”的经验相吻合。所以同学们都错误的认为“白气”就是水蒸气。尽管老师一再强调“白气”不是水蒸气，但从他们疑惑的眼神中可以看出他们并不相信这个说法，为了让学生充分理解“白气”是什么？，“白气”是怎么产生的？，我在本章第三节物态变化中的放热过程中的“雾与液化”中设计了下面这个探究实验进行比较，得到了源源不断的“白气”，效果明显。我设计的实验原理如图所示：

白气
 
温度计
 

1、 所需器材：

A、 取一个125ml的平底烧瓶，一个带有两个小孔的橡皮塞，一个孔插入温度计，另一个孔插入玻璃的直角弯形导管，两个酒精灯，石棉网，水，铁架台。

B、 直角变形导管是特制的。玻璃管总长约10cm，口径约3­—4mm，出气端用酒精喷灯烧红，然后把出口拉成尖嘴形小孔（尖嘴孔越细越好）。小孔是出“白气”的关键。

2、 具体步骤：

按图所示组装好，为节省时间在烧瓶内装入少量热水，用酒精灯加热，待水沸腾后，提问学生水沸腾后会变成什么？（学生肯定的回答是水蒸气）。然后要求学生细心观察，并思考后回答烧瓶里水面上有没有水蒸气出现？（学生回答应该有），紧接着老师又追问：你能看到水蒸气吗？为什么？玻璃管口冒出“白气”是不是水蒸气？为什么水面上的水蒸气不是“白气”？通过交流讨论使学生知道水蒸气是无色透明气体，眼睛看不到。再让学生读出烧瓶内温度90 oC，而瓶外是室温，通过比较发现热水蒸气通过导管从尖嘴处排出受冷，产生“白气”。为了加深水蒸气受冷变“白气”这受冷的条件，我又让同学们逆向思维，如果在尖嘴处给“白气”加热，现象又会怎样呢？当点燃酒精灯把火焰靠近“白气”时，“白气”消失。老师又问：“白气”变成什么了，同学们异口同声回答，“白气”受热又变成了看不见，透明的水蒸气跑掉了。酒精灯移开，同学们又观察到了“白气”现象。当用一块玻璃靠近“白气”，玻璃上布满水珠。同学们真切的感受到“白气”不是水蒸气，而是水蒸气遇冷形成的许许多多的小水珠。就此机会教师再引导学生水蒸气从什么状态变成什么状态？学生回答：“从气态变为液态”。人而引出了“液化”这一物态变化。发生液化 的条件是什么？学生很自然地从水蒸气变成小水珠的条件“遇冷”归纳出液化过程放热的结论。

通过这个补充实验探究，学生真正理解了“白气”是水蒸气遇冷液化形成的，而且知道“白气”为什么要打引号，是因为“白气”不是气，而是液态的小水珠。同时也掌握什么是液化现象，并加深了对液化过程放热的理解。

学生在经历科学探究过程中，使前两节的疑惑迎刃而解，又达到本节的教学目标，更激发了学生的求知识欲和探索兴趣，也使课堂教学达到优化整合的目的。