2025年高考能看到“熱傳遞”的演示實(shí)驗

　　在課堂中演示“摩擦和加熱使鐵塊的溫度升高”這個(gè)實(shí)驗時(shí)總是不大方便，且實(shí)驗效果欠形象直觀(guān)，特別是那些思維活躍的學(xué)生提出的“熱是如何傳遞”的問(wèn)題，這一實(shí)驗無(wú)法說(shuō)明。筆者在反復琢磨后，設計了一種能形象直觀(guān)地演示熱“傳遞”的實(shí)驗，現介紹如下。

　　一、器材準備

　　寬為2cm，長(cháng)20cm的鐵片、鋁片、銅片各一片；如果難以找到，用直徑為0．8～1cm，長(cháng)20cm的鐵桿、鋁桿、銅桿也可以；2cm寬，20cm長(cháng)的玻璃片一塊，或玻璃棒也可以；2cm寬，20cm長(cháng)的小木條一根；打字蠟紙下的棉紙一張，或其他吸水性較好又有韌性而不太厚的棉紙都行；氯化鈷5～10g（一般的化學(xué)實(shí)驗室有）；酒精燈一盞；200ml燒杯一個(gè)裝四分之一杯水。

　　二、制作過(guò)程

　　將氯化鈷溶解在燒杯中的水里，溶液呈粉紅色；把棉紙裁成2cm寬的長(cháng)條，蘸上氯化鈷的水溶液后分別貼到鐵片、鋁片、銅片、玻璃片和木條上。

　　三、演示過(guò)程

　　1．把貼了濕棉紙的鐵片的中間或一端放到酒精燈火焰上饒，如圖1所示。馬上即可看到粉紅色的棉紙條就會(huì )從靠近熱源處向兩端或另一端逐漸地變成藍色，生動(dòng)形象地顯示出熱沿著(zhù)物體溫度高的部分“傳遞”到溫度低的部分，效果非常明顯。這就使我們看到了熱的“傳遞”。

　　2．若將貼有濕棉紙的鋁片或鋼片放到鐵片上面，與鐵片接觸，這時(shí)鋁片或銅片上的棉紙也會(huì )由紅變藍，這說(shuō)明熱由鐵片“傳遞”到了鋁片或銅片上。這又形象地反映了熱從高溫物體“傳遞”到低溫物體。

　　3．將貼了濕棉紙的鋁片、銅片、玻璃片和木條分別放到酒精燈的加熱，發(fā)現它們變色的快慢各不相同，這又說(shuō)明了不同的物質(zhì)熱“傳遞”的性能不相同。

　　4．如果將貼了濕棉紙的鐵片或鋁片扭成不同的形狀，再放到火焰上燒，我們會(huì )發(fā)現，熱也會(huì )沿著(zhù)物體不同的形狀“傳遞”。這能很好地說(shuō)明，熱的“傳遞”既不是沿直線(xiàn)也不是沿曲線(xiàn)，而是沿著(zhù)物體“傳遞”的，沒(méi)有物質(zhì)，熱是不能“傳遞”的，即在真空中不能“傳遞”熱，只能靠輻射。

　　四、實(shí)驗原理

　　這個(gè)實(shí)驗是利用了氯化鈷得失水份時(shí)顏色發(fā)生變化的性質(zhì)。氯化鈷（CoCl2，CoCl3）在干燥的空氣中只含有兩個(gè)結晶水（CoCl2·2H2O)，顏色是藍色的，加濕后變成含有6個(gè)結晶水（COCl2·6H2O），顏色變成了粉紅色、鐵片或鋁片“傳遞”過(guò)去的熱將濕棉紙上氯化鈷溶液中的水蒸發(fā)掉，故其顏色由粉紅色變成藍色。

　　這個(gè)演示實(shí)驗材料易得，制作簡(jiǎn)單，演示效果明顯，直觀(guān)性強，可見(jiàn)度大。

　　五、在演示過(guò)程中應注意的問(wèn)題

　　1．棉紙在氯化鈷溶液中浸濕后，要讓水瀝去一些，不要使其含水量太多，含水太多不僅不易貼到金屬片上，且加熱時(shí)間過(guò)長(cháng)演示效果也不好。

　　2．在把鐵片放到酒精燈上燒時(shí)，最好不要用手直接拿著(zhù)，因為若實(shí)驗時(shí)間稍長(cháng)就會(huì )燙傷手。用傳熱性能差的紙或其他物體包著(zhù)鐵片的一端再拿著(zhù)，就安全些。

　　3．玻璃片和木條放在火焰上不要燒得時(shí)間過(guò)長(cháng)。玻璃片燒得溫度過(guò)高可能炸裂或軟化，木條燒久了會(huì )燃燒，這樣既不安全也影響實(shí)驗效果。

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