一道初三物理题（在线等）
在探究测定水的沸点的实验中：1，如何将所需的器材装置起来？2，设计表格，分别纪录那些数据？3，怎样确定水的沸点？同志们啊，回答一点也行啊我不想让20分白白丢掉啊~~...
在探究测定水的沸点的实验中：
1，如何将所需的器材装置起来？
2，设计表格，分别纪录那些数据？
3，怎样确定水的沸点？
同志们啊，回答一点也行啊
我不想让20分白白丢掉啊~~ 展开
1，如何将所需的器材装置起来？
2，设计表格，分别纪录那些数据？
3，怎样确定水的沸点？
同志们啊，回答一点也行啊
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水沸点测定的实验装置的探究
摘要 本文是基于学生在进行科学实验过程中提出的一个具有代表性的问题所开展的研究性学习。本文以建构主义理论为指导，结合中学课堂教学实际，教师协调分工，帮助学生发挥特长，使学生间充分合作发挥集体智慧，共同解决所提出的问题。
关键词 水的沸点 实验装置 研究性学习
一. 学生的研究过程
“1个标准大气压下水的沸点是100℃。”这是受过初级中学教育的人都知道的常识。但正是这个生活常识，使我的学生产生了怀疑——水的沸点测得的竟是94℃？
1、 发现问题
2001.9我在指导学生进行《新综合科学》第一章活动1.12使用温度计的学生实验中，学生在用实验室所提供的装置（装置1：50ml小烧杯，自来水）测量水的沸点时，有不止一位学生提出疑问：“老师，我的实验测得水的沸点怎么不是100℃？”。
当第一位同学提问时我只是简单的回答：“因为压强原因，100℃是一个标准大气压下测得的数据。”随着提问的人数增加，我不禁开始怀疑自己。
2、 提出假设
为了找出原因，课后我收集了全班实验结果：共28个实验小组，竟然没有一组实验测得数据为100℃。其中有18个组测得沸点为94℃，3个组测得92℃，2个组测得97℃，1个组因中途仪器损坏没有完成实验。平均沸点93.85℃。
为了鼓励和帮助孩子们寻找问题的答案，我发动全班同学共同寻找能影响水的沸点的因素。（见表一）
表一：水沸点测试误差原因分析表
影响因素 提出人次
1 大气压强低 17
2 温度计 坏了 1
测温物质（酒精/水银） 2
测量时没有浸没 5
3 风 8
4 烧杯 材料（玻璃太厚） 1
形状 1
大小 1
5 酒精灯加热部位（内焰/外焰/焰芯） 4
6 水的纯度（自来水/蒸馏水/纯水） 6
根据提出影响因素，综合学生们自身特长和优势，从中选出了十位同学分成5个研究小组。首先，他们根据表一，排除个别因素后大胆提出如下假设：
1． 是否这批温度计都坏了？
2． 是否是大气压强影响？
3． 水的纯度有没有很大影响？把自来水换成蒸馏水或纯水呢？
3、 验证假设
针对假设，学生们设计出了一一对应的实验。
假设1：这批温度计是否都坏了？
原来的这批温度计是江苏海门产品，现用上海长城仪表厂实验玻璃酒精温度计作比较，仍用装置1测沸点。测得沸点的平均值为94.02℃（5支温度计的平均值）。
数据分析：江苏海门温度计 93.67℃； 上海长城温度计 94.02℃
结论1：⑴ 江苏海门这批温度计没有坏。两厂家温度计功能上差异不明显。（推翻假设1）
⑵ 各温度计之间在精确度上有些差别，因此取平均值较为妥善。
假设2：大气压强的变化究竟对水的沸点有怎样的影响呢？
假设3：水的纯度有没有影响？
假设2提出的同学最多，因而要求同学们进行相关资料的查阅。同学们有去校图书馆查阅相关资料，有向老师、父母或大哥哥大姐姐请教的，有利用现代的信息技术上网查阅相关资料……经过近一周后的反馈，各实验小组进行资料汇总后给出如下结论：
大气压强影响液体沸点主要有两点：
一是高度的改变。随大气压强的降低，沸点相应降低。在海拔高度3000米处，气压就很低，此时水的沸点只有91℃左右。因此同学们估计一幢24层高楼，最高处离地面约77米。
二是气候的变化。大气压强可能因空气密度改变而变化。一般冬季气压高于夏季气压、晴好天气气压高于阴雨天、上午气压略高于下午气压。
为此，结合假设2和3，分组实验。数据如下：
平均沸点 高度 气候（十月）
1楼 24楼 阴雨天 晴天
自来水 93.85℃ 93.80℃ 93.60℃ 94.20℃
蒸馏水 93.20℃
结论2：（1）自来水和蒸馏水沸点的差异不明显。（推翻假设3）
（2）有限高度差、一段时间内气候影响因素不明显，因而大气压强影响因素不明显。（推翻假设2）
4、 再次假设、验证
推翻了所有假设后，同学们大胆提出：如果水的沸点确实是100℃，那是否是实验装置有不合理处？
假设4：实验装置不合理？
回忆实验现象，有同学提出：在实验过程中看到烧杯口有大量蒸汽外逸，温度计暴露在空气中的部分常有水珠凝聚。
提出解决方案：将原有的50ml烧杯换大（高）些，以增加蒸汽量。
因此，研究小组改用250ml的烧杯（装置2），用蒸馏水测得平均沸点为94.00℃。
根据实验现象和结论，再次提出在不改变容量的情况下，缩小容器口，以减少蒸汽的外逸。
因此提出250ml圆底烧瓶（装置3），用蒸馏水测得平均沸点为100.00℃
结论3：（1）250ml烧杯与50ml烧杯实验结果差异不明显。
（2）烧杯与烧瓶实验结果（沸点）差异明显。
（3）烧瓶中水的沸点为100℃（肯定假设4）
5、 得出结论
根据结论，我又指导询问同学：为什么这两种装置在实验结果上有如此明显的差异呢？同学们经过讨论观察，收集了数据如下（见表二）：
表二：烧杯与烧瓶相关数据比较
装置1
50ml烧杯 装置2
250ml烧杯 装置3
250ml烧瓶
容器口的大小 大而敞开 肚大口小
盛水量 30ml左右 150ml左右 170ml左右
蒸气量 蒸气少，且散发到周围空气中 蒸气多，温度计大部分被瓶中蒸气包容
容器口温度 63~66℃ 94℃
温度计暴露在空气中的长度（总长36cm） 约26cm
占总长的2/3 约22cm
占总长的3/5 约14.5cm
占总长的1/3
从杯（瓶）口大小比较，水量比较，杯（瓶）口温度比较，明显看到烧杯易散热，烧瓶易保温。温度计有2/3玻璃杆暴露在周围冷空气中时，就会影响热的传递，因此装置1、2无法真实反应沸腾的水温，而装置3圆底烧瓶中温度计只有1/3玻璃杆暴露在周围冷空气中，对酒精热传递的影响较小，因此酒精柱顶部所示的温度就能较真实反应沸腾的水温。
结论4：由于实验装置不妥，导致测得水的沸点为94℃
找到了问题所在，同学们都感到万分的高兴。可同时，又发现了问题。圆底烧瓶（装置3）虽能准确测得水的沸点，但加热时间长，不适宜在学生实验课上使用。那么如何扬长避短，再设计一个实验装置既能获得准确的实验结果，又省时、省能呢？
在实验室的仪器中，同学们很快找到了理想的仪器——大试管（30×200mm）。（装置4）
果然，加热仅4分钟，大试管中的水就沸腾了，测得的自来水平均沸点为： 100.80℃。
总结论
（1）在标准大气压下水的沸点应当是100℃，而不是94℃。
（2）测沸点的盛水装置最好用大试管，节时、节能、现象明显。
（3）测沸点时，建议用多根温度计，取多次沸点的平均值。
二. 教师的角色转换
在研究中教师和学生的地位与传统教学相比发生了很大的改观，学生成为信息加工的主体，成为意义的主动建构者；教师从传统的知识传授者与灌输者的角色转变为学生意义建构的促进者、群体的协作者、信息资源的设计者和查询者、学生的学术顾问等角色。
作为学生意义建构的促进者，教师的作用更主要的在于激发学生的学习兴趣，努力促使学生将眼前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系，帮助学生建构当前所学知识的意义，并且尽可能组织协作学习(开展讨论与交流)，对协作学习过程进行引导，使之朝着有利于意义建构的方向发展。
作为信息资源的设计者和查询者，教师还承担着在线专职信息查询顾问的角色，这一角色要求教师自身要掌握多媒体技术以及与此相关的网络通讯技术，并将它们融于教学活动中，为学习者创设必要的、最佳的学习环境。除此外，教师还必须帮助学习者学会如何获取信息资源，以及如何有效地利用这些资源完成对知识的主动探索和意义的建构。
教师作为群体的协作者，应使学生在教师的组织和引导下一起讨论和交流，共同地批判、考察各种理论观点、信仰和假说，对问题提出自己的看法、论据及有关材料，并对别人的观点做出分析和评论。
三. 收获与反思
学生的收获：
在整个研究过程中，自始至终都贯穿以学生为主体，同学们进行了“大胆的假设，小心的求证”。
问题由学生自己提出；
规律由学生自己发现；
知识由学生自己探索；
结论由学生自己归纳；
效果由学生自己评价。
在五个“自己”中，学生们充分享受了探索知识的快乐和主动学习的全过程，在探索过程中同学们都充满了浓厚的兴趣、无穷的动力和无比的乐趣。
在研究结束后，还不时有同学前来提出一些问题，要求进行研究、探索个中的奥秘。其中不乏有学习成绩并不理想的学生。此次的研究使学生们增长了知识，开拓了视野。同时参与的十位同学能通力合作，共同出谋划策解决问题。在研究结束后，这十位同学还经常互相探讨，极大影响了其余同学的学习探究热情，增加了班级中的学习气氛同学们互帮互助，共同前进。
教师的反思：
1． 科学实验的过程是十分严谨的。水沸点测定所使用的试剂——水，应该是纯净水而不是自来水，否则会造成实验的误差，造成实验结果的不可信。
2． 教师首先要有问题意识。无论在研究性学习还是日常课堂里，教师首先要有问题意识，要大胆质疑，这样才能培养出学生的问题意识。
事实上，这次是学生带我走进了真正的科学研究的世界。同时，让我看到了即使年仅十二、三岁的孩子同样能问出如此令教师汗颜的问题。真正感受到“初生牛犊不怕虎”的精神。是学生们的不懈的钻研精神使我看到了中国教育中的希望，也亲身体验到中国教育中的薄弱环节，使我体会到学习知识、教授知识并不能仅仅依靠书本靠老师，只有从生活中活学才能在生活中活用。
摘要 本文是基于学生在进行科学实验过程中提出的一个具有代表性的问题所开展的研究性学习。本文以建构主义理论为指导，结合中学课堂教学实际，教师协调分工，帮助学生发挥特长，使学生间充分合作发挥集体智慧，共同解决所提出的问题。
关键词 水的沸点 实验装置 研究性学习
一. 学生的研究过程
“1个标准大气压下水的沸点是100℃。”这是受过初级中学教育的人都知道的常识。但正是这个生活常识，使我的学生产生了怀疑——水的沸点测得的竟是94℃？
1、 发现问题
2001.9我在指导学生进行《新综合科学》第一章活动1.12使用温度计的学生实验中，学生在用实验室所提供的装置（装置1：50ml小烧杯，自来水）测量水的沸点时，有不止一位学生提出疑问：“老师，我的实验测得水的沸点怎么不是100℃？”。
当第一位同学提问时我只是简单的回答：“因为压强原因，100℃是一个标准大气压下测得的数据。”随着提问的人数增加，我不禁开始怀疑自己。
2、 提出假设
为了找出原因，课后我收集了全班实验结果：共28个实验小组，竟然没有一组实验测得数据为100℃。其中有18个组测得沸点为94℃，3个组测得92℃，2个组测得97℃，1个组因中途仪器损坏没有完成实验。平均沸点93.85℃。
为了鼓励和帮助孩子们寻找问题的答案，我发动全班同学共同寻找能影响水的沸点的因素。（见表一）
表一：水沸点测试误差原因分析表
影响因素 提出人次
1 大气压强低 17
2 温度计 坏了 1
测温物质（酒精/水银） 2
测量时没有浸没 5
3 风 8
4 烧杯 材料（玻璃太厚） 1
形状 1
大小 1
5 酒精灯加热部位（内焰/外焰/焰芯） 4
6 水的纯度（自来水/蒸馏水/纯水） 6
根据提出影响因素，综合学生们自身特长和优势，从中选出了十位同学分成5个研究小组。首先，他们根据表一，排除个别因素后大胆提出如下假设：
1． 是否这批温度计都坏了？
2． 是否是大气压强影响？
3． 水的纯度有没有很大影响？把自来水换成蒸馏水或纯水呢？
3、 验证假设
针对假设，学生们设计出了一一对应的实验。
假设1：这批温度计是否都坏了？
原来的这批温度计是江苏海门产品，现用上海长城仪表厂实验玻璃酒精温度计作比较，仍用装置1测沸点。测得沸点的平均值为94.02℃（5支温度计的平均值）。
数据分析：江苏海门温度计 93.67℃； 上海长城温度计 94.02℃
结论1：⑴ 江苏海门这批温度计没有坏。两厂家温度计功能上差异不明显。（推翻假设1）
⑵ 各温度计之间在精确度上有些差别，因此取平均值较为妥善。
假设2：大气压强的变化究竟对水的沸点有怎样的影响呢？
假设3：水的纯度有没有影响？
假设2提出的同学最多，因而要求同学们进行相关资料的查阅。同学们有去校图书馆查阅相关资料，有向老师、父母或大哥哥大姐姐请教的，有利用现代的信息技术上网查阅相关资料……经过近一周后的反馈，各实验小组进行资料汇总后给出如下结论：
大气压强影响液体沸点主要有两点：
一是高度的改变。随大气压强的降低，沸点相应降低。在海拔高度3000米处，气压就很低，此时水的沸点只有91℃左右。因此同学们估计一幢24层高楼，最高处离地面约77米。
二是气候的变化。大气压强可能因空气密度改变而变化。一般冬季气压高于夏季气压、晴好天气气压高于阴雨天、上午气压略高于下午气压。
为此，结合假设2和3，分组实验。数据如下：
平均沸点 高度 气候（十月）
1楼 24楼 阴雨天 晴天
自来水 93.85℃ 93.80℃ 93.60℃ 94.20℃
蒸馏水 93.20℃
结论2：（1）自来水和蒸馏水沸点的差异不明显。（推翻假设3）
（2）有限高度差、一段时间内气候影响因素不明显，因而大气压强影响因素不明显。（推翻假设2）
4、 再次假设、验证
推翻了所有假设后，同学们大胆提出：如果水的沸点确实是100℃，那是否是实验装置有不合理处？
假设4：实验装置不合理？
回忆实验现象，有同学提出：在实验过程中看到烧杯口有大量蒸汽外逸，温度计暴露在空气中的部分常有水珠凝聚。
提出解决方案：将原有的50ml烧杯换大（高）些，以增加蒸汽量。
因此，研究小组改用250ml的烧杯（装置2），用蒸馏水测得平均沸点为94.00℃。
根据实验现象和结论，再次提出在不改变容量的情况下，缩小容器口，以减少蒸汽的外逸。
因此提出250ml圆底烧瓶（装置3），用蒸馏水测得平均沸点为100.00℃
结论3：（1）250ml烧杯与50ml烧杯实验结果差异不明显。
（2）烧杯与烧瓶实验结果（沸点）差异明显。
（3）烧瓶中水的沸点为100℃（肯定假设4）
5、 得出结论
根据结论，我又指导询问同学：为什么这两种装置在实验结果上有如此明显的差异呢？同学们经过讨论观察，收集了数据如下（见表二）：
表二：烧杯与烧瓶相关数据比较
装置1
50ml烧杯 装置2
250ml烧杯 装置3
250ml烧瓶
容器口的大小 大而敞开 肚大口小
盛水量 30ml左右 150ml左右 170ml左右
蒸气量 蒸气少，且散发到周围空气中 蒸气多，温度计大部分被瓶中蒸气包容
容器口温度 63~66℃ 94℃
温度计暴露在空气中的长度（总长36cm） 约26cm
占总长的2/3 约22cm
占总长的3/5 约14.5cm
占总长的1/3
从杯（瓶）口大小比较，水量比较，杯（瓶）口温度比较，明显看到烧杯易散热，烧瓶易保温。温度计有2/3玻璃杆暴露在周围冷空气中时，就会影响热的传递，因此装置1、2无法真实反应沸腾的水温，而装置3圆底烧瓶中温度计只有1/3玻璃杆暴露在周围冷空气中，对酒精热传递的影响较小，因此酒精柱顶部所示的温度就能较真实反应沸腾的水温。
结论4：由于实验装置不妥，导致测得水的沸点为94℃
找到了问题所在，同学们都感到万分的高兴。可同时，又发现了问题。圆底烧瓶（装置3）虽能准确测得水的沸点，但加热时间长，不适宜在学生实验课上使用。那么如何扬长避短，再设计一个实验装置既能获得准确的实验结果，又省时、省能呢？
在实验室的仪器中，同学们很快找到了理想的仪器——大试管（30×200mm）。（装置4）
果然，加热仅4分钟，大试管中的水就沸腾了，测得的自来水平均沸点为： 100.80℃。
总结论
（1）在标准大气压下水的沸点应当是100℃，而不是94℃。
（2）测沸点的盛水装置最好用大试管，节时、节能、现象明显。
（3）测沸点时，建议用多根温度计，取多次沸点的平均值。
二. 教师的角色转换
在研究中教师和学生的地位与传统教学相比发生了很大的改观，学生成为信息加工的主体，成为意义的主动建构者；教师从传统的知识传授者与灌输者的角色转变为学生意义建构的促进者、群体的协作者、信息资源的设计者和查询者、学生的学术顾问等角色。
作为学生意义建构的促进者，教师的作用更主要的在于激发学生的学习兴趣，努力促使学生将眼前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系，帮助学生建构当前所学知识的意义，并且尽可能组织协作学习(开展讨论与交流)，对协作学习过程进行引导，使之朝着有利于意义建构的方向发展。
作为信息资源的设计者和查询者，教师还承担着在线专职信息查询顾问的角色，这一角色要求教师自身要掌握多媒体技术以及与此相关的网络通讯技术，并将它们融于教学活动中，为学习者创设必要的、最佳的学习环境。除此外，教师还必须帮助学习者学会如何获取信息资源，以及如何有效地利用这些资源完成对知识的主动探索和意义的建构。
教师作为群体的协作者，应使学生在教师的组织和引导下一起讨论和交流，共同地批判、考察各种理论观点、信仰和假说，对问题提出自己的看法、论据及有关材料，并对别人的观点做出分析和评论。
三. 收获与反思
学生的收获：
在整个研究过程中，自始至终都贯穿以学生为主体，同学们进行了“大胆的假设，小心的求证”。
问题由学生自己提出；
规律由学生自己发现；
知识由学生自己探索；
结论由学生自己归纳；
效果由学生自己评价。
在五个“自己”中，学生们充分享受了探索知识的快乐和主动学习的全过程，在探索过程中同学们都充满了浓厚的兴趣、无穷的动力和无比的乐趣。
在研究结束后，还不时有同学前来提出一些问题，要求进行研究、探索个中的奥秘。其中不乏有学习成绩并不理想的学生。此次的研究使学生们增长了知识，开拓了视野。同时参与的十位同学能通力合作，共同出谋划策解决问题。在研究结束后，这十位同学还经常互相探讨，极大影响了其余同学的学习探究热情，增加了班级中的学习气氛同学们互帮互助，共同前进。
教师的反思：
1． 科学实验的过程是十分严谨的。水沸点测定所使用的试剂——水，应该是纯净水而不是自来水，否则会造成实验的误差，造成实验结果的不可信。
2． 教师首先要有问题意识。无论在研究性学习还是日常课堂里，教师首先要有问题意识，要大胆质疑，这样才能培养出学生的问题意识。
事实上，这次是学生带我走进了真正的科学研究的世界。同时，让我看到了即使年仅十二、三岁的孩子同样能问出如此令教师汗颜的问题。真正感受到“初生牛犊不怕虎”的精神。是学生们的不懈的钻研精神使我看到了中国教育中的希望，也亲身体验到中国教育中的薄弱环节，使我体会到学习知识、教授知识并不能仅仅依靠书本靠老师，只有从生活中活学才能在生活中活用。
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