100℃的水是否一定沸騰？

當(dāng)學(xué)生做完觀察水的沸騰實(shí)驗(yàn)之后，大家對(duì)照實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)繪制了對(duì)應(yīng)的時(shí)間和溫度的圖像.在交流的時(shí)候發(fā)現(xiàn)一部分同學(xué)觀察到水的沸點(diǎn)不是100℃.99℃的水也能沸騰，101℃的水才能沸騰……一下子教室內(nèi)展開(kāi)了討論.“100℃的水就一定沸騰嗎？”于是我把這個(gè)問(wèn)題留給了我的學(xué)生，讓他們進(jìn)行思考，然后聽(tīng)取他們的意見(jiàn).結(jié)果大多數(shù)學(xué)生回答水達(dá)到100℃就能沸騰.于是我要求有關(guān)同學(xué)回憶有關(guān)液體沸騰的內(nèi)容，要他們知道：什么是液體的沸騰現(xiàn)象？要使液體沸騰應(yīng)滿足什么條件？學(xué)生通過(guò)自身的回憶，知道了沸騰現(xiàn)象及液體沸騰的條件.沸騰是在液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象.沸騰必須達(dá)到兩個(gè)條件：一是液體的溫度要到達(dá)沸點(diǎn)；二是液體要不斷吸熱.接著我又與學(xué)生對(duì)上述問(wèn)題展開(kāi)了認(rèn)真的討論……

1.100℃一定是水的沸點(diǎn)嗎？

液體沸騰時(shí)的溫度叫做沸點(diǎn).要求學(xué)生仔細(xì)閱讀課本中對(duì)水的沸點(diǎn)的描述，有的同學(xué)提出要在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓之下水的沸點(diǎn)是100℃，說(shuō)明水的沸點(diǎn)還與大氣壓有關(guān).如何來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證呢？我把這個(gè)問(wèn)題拋給了學(xué)生，大家進(jìn)行了討論給出了一種方案，改變水上方的氣壓，如果水的沸點(diǎn)會(huì)發(fā)生改變說(shuō)明水的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)，如果水的沸點(diǎn)沒(méi)有發(fā)生改變則說(shuō)明水的沸點(diǎn)與氣壓無(wú)關(guān)，對(duì)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓將沒(méi)有特別的要求.我說(shuō)：“讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)證明吧”.大家開(kāi)始設(shè)計(jì)了各種實(shí)驗(yàn)方案，如實(shí)驗(yàn)一：將燒瓶中的水加熱到沸騰，后移去酒精燈，水就停止沸騰；待水的溫度降低一些后將大注射器接到燒瓶口上（如圖1甲），向外拉注射器活塞，觀察到燒瓶中的水又沸騰了.（如圖1乙）向內(nèi)推注射器活塞，觀察到燒瓶中的水又停止沸騰.通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)大家對(duì)水的沸騰是否與氣壓有關(guān)也就沒(méi)有了異議，大家都認(rèn)為對(duì)于水的沸點(diǎn)100℃是指在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的條件下才能成立，說(shuō)明平時(shí)在考慮問(wèn)題時(shí)要更注意細(xì)節(jié).很多同學(xué)還提出氣壓越低水的沸點(diǎn)越低.氣壓越高水的沸點(diǎn)越高的結(jié)論.我也及時(shí)加以肯定.

2.水在100℃一定能沸騰嗎？

讓學(xué)生明確了沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系之后，我還是提出這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生們開(kāi)始進(jìn)行了討論認(rèn)為水能否沸騰不僅僅與對(duì)應(yīng)的沸點(diǎn)有關(guān)，還與水能否吸收熱量有關(guān)，水的沸騰是水的一種汽化現(xiàn)象，汽化要吸收熱量，故水的沸騰也要吸收熱量.如果水在100℃時(shí)不能吸收熱量也能沸騰，說(shuō)明水的沸騰就不要吸熱了.我提問(wèn)：大家能否用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明一下呢？大家討論設(shè)計(jì)了各種實(shí)驗(yàn)方案，如實(shí)驗(yàn)二：（如圖2所示）當(dāng)給大燒杯進(jìn)行加熱，直到杯內(nèi)水開(kāi)始沸騰，繼續(xù)加熱發(fā)現(xiàn)小試管中的水不沸騰.這個(gè)現(xiàn)象引起同學(xué)們的興趣，大家通過(guò)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)知道水在沸騰時(shí)溫度保持不變，說(shuō)明大燒杯的水溫度可保持100℃不變，那么小試管中的水溫度也可以達(dá)到100℃，但水為什么沒(méi)有沸騰呢？100℃的水一定會(huì)沸騰嗎？同學(xué)們開(kāi)始了討論.部分同學(xué)認(rèn)為大燒杯水的溫度與小試管中水的溫度都能達(dá)到100℃，但大燒杯中的水酒精燈能夠給它提供熱量，而小試管中的水沒(méi)有給它提供熱量則它不能沸騰.他們的想法對(duì)嗎？為什么小試管中的水吸收不到熱量？一個(gè)個(gè)問(wèn)題激發(fā)起同學(xué)的熱情.同學(xué)們繼續(xù)他們精彩的實(shí)驗(yàn)，適當(dāng)調(diào)整小試管的高度，使試管底與大燒杯的底部接觸，繼續(xù)用酒精燈進(jìn)行加熱，后來(lái)發(fā)現(xiàn)小試管中的水可以沸騰起來(lái)了.同學(xué)們興奮極了，積極地討論起來(lái)，這樣一點(diǎn)小的改變，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象卻不一樣.為什么？原先沒(méi)有接觸水不能吸熱，接觸之后水能吸熱了.沒(méi)有接觸兩者溫度相等，接觸之后兩者溫度有高低之分，從而進(jìn)行了熱量的傳送.一個(gè)個(gè)大家原先沒(méi)有掌握的內(nèi)容隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行一一理解了.當(dāng)我再問(wèn)100℃的水一定會(huì)沸騰嗎，同學(xué)們不再馬上加以回答了.當(dāng)我們剛學(xué)完一個(gè)知識(shí)的時(shí)候我們要更多地去注意對(duì)應(yīng)的條件.正確理解水沸騰的含義、條件，我們才能明白100℃的水是否一定會(huì)沸騰.