发现问题和提出问题

为了防止虫把书蛀坏,小明在书箱里放了两个樟脑球.过了一段时间,他打开书箱后,发现樟脑球变小了,同时闻到一股樟脑味.仔细观察,在樟脑球下面也没有液体出现.对于这种现象,他不禁陷入了沉思:樟脑球为什么变小了呢?

猜想与假设

经过分析,他认为樟脑球没有变成液态,其原因可能是樟脑球由固态直接变成了气态,发生了升华现象.

器材准备

樟脑球(压成粉末状)、酒精灯、火柴、试管、试管夹、塞子.

进行实验

在试管的底部放上一些樟脑球粉末,然后用塞子将试管口封紧,并用试管夹夹好,点燃酒精灯,用酒精灯来加热试管底部.(如下图所示)

实验现象

随着不断地加热,会看到试管底部的樟脑球粉末越来越小,最终完全消失了.这说明樟脑球由固态直接变成了气态,发生了升华现象,与猜想是相符的.

熄灭酒精灯,随着试管慢慢地冷却,会发现在试管内壁上附着了一层白色的固体,原来这是樟脑球的粉末,这说明樟脑蒸气又变成了固态,发生了凝华现象.

分析与论证

通过上面的探究实验可知,给樟脑球加热时,樟脑球升华;停止加热后,樟脑蒸气凝华,这就说明了升华是一个吸热的过程,而凝华是一个放热的过程.

评估与交流

上面的实验也可以用碘来完成,因为碘带有颜色,并且更容易发生升华和凝华现象,因此效果会更好.

通过上面的实验,你能说出为什么干冰可以用来致冷?冬天结冰的衣服为什么在低于0℃的室外也会变干?冬天玻璃上的冰花为什么是结在内表面,而不是在外表面上吗?

喜欢阅读的小宇看到一则报道:2008年元月底,我国南方地区发生了严重的“冰灾”,给人民的生活和生产带来了许多不便.对交通而言,冰雪使路面与车轮之间的摩擦力减小,这样很容易发生交通事故.为此护路工人常常往路面上撒盐,使得路面上的冰能较快地熔化,从而减少了交通事故的发生.

为什么冰面上撒了盐后冰就熔化得快了呢?她带着这个疑问进行了如下的探究.

猜想与假设

可能是撒了盐后冰的温度还没到0℃就开始熔化,即比没有撒盐的冰提前熔化,所以,提出了如下猜想:________________

进行实验与收集数据

为了验证猜想的正确性,她设计了如下的实验.

(1)需要的器材有:________

(2)先往一杯清水里放些盐,搅拌均匀后即成一杯盐水,再将盐水放入冰箱,冰冻后获得含盐的冰,取出后立即将其敲碎,然后放入小试管里.

(3)如图所示,按照从下到上的顺序组装实验装置.

(4)将含盐的冰敲碎后放入小试管里,且要将小试管放在水里加热.其主要目的是________,便于观察含盐的冰的整个熔化过程.

(5)检查装置无误后,点燃酒精灯,开始加热.在观察过程中,从-3℃开始,每隔半分钟记录一次温度.获得的实验数据如下表所示.

分析论证

根据获得的实验数据,在下边的方格中画出含盐的冰熔化时温度随时间变化的图象.根据所画出的图象可知,猜想是________(选填“正确的”或“错误的”),且知道了含盐的冰的熔点是________

交流与评估

小宇将得到的结论与同学们进行了讨论,肯动脑筋的小明认为,含盐的冰的熔点可能与其含盐量有关,为了验证小明的结论,想一想,应如何设计实验?

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