逍遥右脑 2016-03-28 10:33
在课堂中演示“摩擦和加热使铁块的温度升高”这个实验时总是不大方便，且实验效果欠形象直观，特别是那些思维活跃的学生提出的“热是如何传递”的问题，这一实验无法说明。笔者在反复琢磨后，设计了一种能形象直观地演示热“传递”的实验，现介绍如下。
一、器材准备
宽为2 cm，长20 cm的铁片、铝片、铜片各一片;如果难以找到，用直径为0.8～1 cm，长20 cm的铁杆、铝杆、铜杆也可以;2 cm宽，20 cm长的玻璃片一块，或玻璃棒也可以;2 cm宽，20 cm长的小木条一根;打字蜡纸下的棉纸一张，或其他吸水性较好又有韧性而不太厚的棉纸都行;氯化钴5～10 g(一般的化学实验室有);酒精灯一盏;200 ml烧杯一个装四分之一杯水。
二、制作过程
将氯化钴溶解在烧杯中的水里，溶液呈粉红色;把棉纸裁成2 cm宽的长条，蘸上氯化钴的水溶液后分别贴到铁片、铝片、铜片、玻璃片和木条上。
三、演示过程
1.把贴了湿棉纸的铁片的中间或一端放到酒精灯火焰上饶，如图1所示。马上即可看到粉红色的棉纸条就会从靠近热源处向两端或另一端逐渐地变成蓝色，生动形象地显示出热沿着物体温度高的部分“传递”到温度低的部分，效果非常明显。这就使我们看到了热的“传递”。
2.若将贴有湿棉纸的铝片或钢片放到铁片上面，与铁片接触，这时铝片或铜片上的棉纸也会由红变蓝，这说明热由铁片“传递”到了铝片或铜片上。这又形象地反映了热从高温物体“传递”到低温物体。
3.将贴了湿棉纸的铝片、铜片、玻璃片和木条分别放到酒精灯的加热，发现它们变色的快慢各不相同，这又说明了不同的物质热“传递”的性能不相同。
4.如果将贴了湿棉纸的铁片或铝片扭成不同的形状，再放到火焰上烧，我们会发现，热也会沿着物体不同的形状“传递”。这能很好地说明，热的“传递”既不是沿直线也不是沿曲线，而是沿着物体“传递”的，没有物质，热是不能“传递”的，即在真空中不能“传递”热，只能靠辐射。
四、实验原理
这个实验是利用了氯化钴得失水份时颜色发生变化的性质。氯化钴(CoCl2，CoCl3)在干燥的空气中只含有两个结晶水(CoCl2?2H2O)，颜色是蓝色的，加湿后变成含有6个结晶水(COCl2?6H2O)，颜色变成了粉红色、铁片或铝片“传递”过去的热将湿棉纸上氯化钴溶液中的水蒸发掉，故其颜色由粉红色变成蓝色。
这个演示实验材料易得，制作简单，演示效果明显，直观性强，可见度大。
五、在演示过程中应注意的问题
1.棉纸在氯化钴溶液中浸湿后，要让水沥去一些，不要使其含水量太多，含水太多不仅不易贴到金属片上，且加热时间过长演示效果也不好。
2.在把铁片放到酒精灯上烧时，最好不要用手直接拿着，因为若实验时间稍长就会烫伤手。用传热性能差的纸或其他物体包着铁片的一端再拿着，就安全些。
3.玻璃片和木条放在火焰上不要烧得时间过长。玻璃片烧得温度过高可能炸裂或软化，木条烧久了会燃烧，这样既不安全也影响实验效果。