在給出“熔化”和“凝固”的概念后,馬上拋出問題:“你覺得固體在熔化過程中溫度會怎樣變化呢?”學生給出了一致的回答:“會不斷升高!薄按蠹业牟聹y是否正確,讓我們一起通過實驗來檢驗。”接著出示硫代硫酸鈉和松香,介紹完實驗儀器并搭建好之后分配任務:讓一位學生計時,每隔半分鐘喊“時間到”,另外的兩位學生一位讀出溫度計的示數(shù),另一位說當時物質對應的狀態(tài)。下面的學生記錄相關數(shù)據(jù)。一切準備完畢,開始實驗了。才過了1-2分鐘,麻煩就來了:在溫度計示數(shù)還是43℃時,試管底部的硫代硫酸鈉已經(jīng)部分熔化了,即出現(xiàn)了固液共存狀態(tài);接著,溫度繼續(xù)升高,最后溫度停在了46℃,液態(tài)的硫代硫酸鈉越來越多。
松香的熔化則放在了試管中,為了減少時間,直接用酒精燈對試管加熱,溫度上升很快,根本來不及計時。
實驗的目的是為了找出其中的規(guī)律??物質熔化的特點,接著對實驗數(shù)據(jù)進行分析:你能從實驗數(shù)據(jù)中找出硫代硫酸鈉和松香在加熱過程中的溫度變化規(guī)律嗎?學生給出答案后,再提問:面對數(shù)據(jù),你還有別的能夠更直觀地看出溫度隨時間變化的方法嗎?在指導學生作圖之后,接下來應該對圖中各階段的狀態(tài)和溫度變化進行分析了?墒,實驗事實與理論有很大的出入,該怎么辦呢?
我首先讓學生在圖上標出各段硫代硫酸鈉對應的狀態(tài),再出示理論上硫代硫酸鈉熔化時溫度隨時間變化的圖像,并在理論圖上標出相應的溫度下硫代硫酸鈉的狀態(tài);再說一說哪段顯示的是海波的熔化,海波在熔化前、熔化時、熔化后的溫度變化情況以及“熔點”的概念。接著,讓學生比較實驗的結果與理論有什么區(qū)別?學生回答出:1、理論圖中的海波在達到48℃時才開始熔化,達到固液共存狀態(tài);實驗中的海波在43℃就已經(jīng)在熔化了,已經(jīng)是固液共存態(tài)了,且溫度還在上升。2、理論圖中的海波的熔點是48℃,實驗中海波的熔點卻是46℃。接著,我讓學生試著去分析是什么原因使得實驗結果和理論有這些差別?最后總結出:導致區(qū)別1的原因??因為我們實驗中看到的先出現(xiàn)固液共存狀態(tài)的是在試管的底部和邊上,這部分海波的溫度比試管中間部分的海波的溫度高,而溫度計測量的是試管中間部分的海波的溫度,當溫度計顯示43℃時,試管底和壁上的海波的溫度可能已經(jīng)達到了海波的熔點了。導致區(qū)別2的原因??因為不能的晶體熔點往往不同,可能實驗用的海波不純,里面有雜質。
有人說:“錯誤是美麗的”,也有人說:“失敗乃成功之母”。在我們的科學實驗中會有失敗,也會有錯誤。當出現(xiàn)一些細小的失誤時,我們應該有清晰的認識??實驗的目的在于提供認識事物的感性材料,并根據(jù)這些客觀的材料得出自然科學的規(guī)律,因此要求我們在實驗中必須“實事求是”。實驗失敗是常有的現(xiàn)象,不是什么見不得人的事情。作為教師要以一個正確的心態(tài)來對待實驗失敗,決不能含混其詞,蒙混過關。面對實驗的失敗,我們應當與學生共同解決問題,并在解決問題的過程中培養(yǎng)學生的觀察能力、分析綜合能力、想象力和實驗動手能力,培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。
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