文/杨 勤
【摘 要】学生在实验中测得水的沸点不是常见的100℃，通过讨论分析，建立假设：可能与温度计有关，可能与水的纯度有关，可能与气压有关，可能与温度计浸入水中的深度有关。通过实验逐项验证，最终得出结论。
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关键词 水的沸点；实验探究；得出结论
课题来源：“观察水的沸腾”实验是华师大版科学七下第13页安排的一个学生分组实验，通过该实验可以让学生学会酒精灯的点燃、盖灭；练习从下而上连接简单的实验装置；通过观察沸腾前后气泡大小、温度变化，建立沸腾概念。这是一个既培养实验能力又激发兴趣的好素材。
发现问题：按教学计划，我于与2月底开设了这堂课，为节约时间作了如下改动：①使用100mL的小烧杯。②烧杯中加的是电水壶加热到约70℃的自来水③热水加到烧杯一半④采用统一品牌的染成红色的煤油温度计。实验有条不紊地进行着，他们清楚地看到水沸腾前温度上升，气泡从下而上越来越小；而在沸腾时温度不变，气泡从下而上越来越大；撤去酒精灯，沸腾停止；通过亲手操作，孩子们理解了沸腾的定义及特点，一切都很顺利，但在报沸点时，连叫三组，沸点都是98℃左右，在强调温度计的读数规范后，又让孩子们读数记录，全班22组数据绝大多数集中在98℃左右，怎么会是这样？水的沸点在1标准大气压下应是100℃啊！难道找个理由搪塞学生？勿如将它立个课题：常温常压下我测的水的沸点为什么不是100℃？
建立假设：首先，我们检查了实验装置，又仔细回忆了实验操作步骤和温度计的使用规范，发现都没有差错，通过讨论分析，我们建立了三个可能影响水沸点测定的假设，并设计方案进行验证。
假设1可能是本次所用温度计的种类或温度计没有校准，导致测出的水的沸点有误。
实验：任意抽取学生实验所用煤油温度计5支，放于同一地点测室温，读数差异不明显。另取不同厂家不同品牌的煤油温度计和水银温度计，测室温，读数差异不明显，测水沸点，也在98℃左右.
分析：如果没有校准，不同厂家不同品牌的温度计测同一物体的温度，读数应是不同的；现在测室温，测沸水，两次实验读数差异不明显，说明这些温度计都是校准的，那么这次实验中导致水的沸点有误不是温度计造成的。
假设2实验所用的是自来水，不纯净，有杂质，可能是不纯的水影响了水的沸点测量。
实验：取蒸馏水和自来水做对照测沸点，设三组实验。
分析：两组数据相差1.3℃，说明水中杂质确实影响水的沸点，测水沸点应该用蒸馏水；蒸馏水的沸点测量值只有96.8℃，说明还存在其它导致测量有误的因素。
假设3水的沸点受气压影响，随着气压的增大而增大，随气压减小而减小，在1标准大气压下水的沸点才是100℃，可能是气压不标准影响实验数据。
收集数据：通过上网百度搜索和文献查阅，得到如下信息：
又用气压计测得当时实验环境的气压1014百帕。
分析：气压1014百帕折合为760mmHg,从上表查得水的沸点应是100℃，但实验测得蒸馏水的沸点为96.8℃。显然，气压的影响不是实验误差的主要原因。
自此，原先的假设都不成立，思路断了。
新的假设 我们又仔细阅读书本第13页，发现教材中用的是80～100mL的水，而我们为节约时间用的水约50mL，难道是水量不同导致水的沸点测量值不同？
实验：取500mL烧杯一个，分别加入1/4、1/2、3/4容积的蒸馏水，测沸点。
分析：水的沸点测量值随着水量的增大而增大，似乎是水的沸点与水量多少有关，但水的沸点和密度一样都是水的特性，不可能因水量改变而改变。我们又仔细观察了实验装置，发现随着水量增加温度计浸在水中的部分增加了。
煤油温度计是利用煤油的热胀冷缩工作的，当测温泡与沸水接触时，煤油热胀，沿细玻璃管上升，当这部分上升的煤油离开水面后会向周围冷空气散热（我们实验在2月底，气温低），使最终读数下降。温度计浸在水中部分越多，其上部与冷空气接触越少，散热少，误差小。由此我们想到平底烧瓶，因为平底烧瓶口较小，且瓶颈较长，温度计露在外面部分较少，误差会小些。
改进实验：用平底烧瓶测蒸馏水沸点。
由上述实验可知，水在标准大气压下的沸点确实是100℃.
补充的实验：用平底烧瓶测自来水沸点
结论：水中杂质确实影响水的沸点，建议测水沸点应用蒸馏水、平底烧瓶做实验。
学生的收获：
这次探究活动中，老师只是提供实验器材，放手让我们自己思考，自己动手做实验，只是在我们之间意见出现分歧，自己无法解决时，老师才来给我们提示帮我们分析，我们最后找到的原因，并不是书上能找到的，成功的体验让我们信心倍增，今后在科学学习上遇到疑难问题时，不要盲从权威，一定要通过实践加以证实。
教师的反思：我很庆幸自己抓住水沸点测量值与教材中的数据差异，提供给学生科学探究的机会，组织引导学生通过手脑并用的探究活动，进一步养成尊重科学原理，敢于依据客观事实提出自己的见解，能分析不同的意见，能够根据科学事实修正自己的观点等等科学态度和价值观。
引导学生善于发现身边的科学问题，并用身边易得的实验器材进行探究，是我近年来教学工作中比较关注的部分，虽然迫于中考压力、课内时间紧、教学任务重，但在课外社团活动或利用双休日时间开展课题性探究，让学生拥有更广阔的思考探索空间，无疑有利于提高学生的独立创新意识，有利于提高学生的科学素养，有利于学生发展。
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参考文献
科学课程标准
（作者单位：浙江省宁波李兴贵中学）