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1、初中物理教学中常犯错误2- 干冰实验 一、相关现象： 1、干冰放入金属器皿中发出尖锐的声音，是因为快速生成的二氧化碳气体使干冰与器皿高频率撞击产生的。 可见，产生的二氧化碳气体很快速、频密，量也不少。 2、易拉罐里放入干冰，外壁结霜。而易拉罐里放入冰块，外壁生成水珠。 冰块的温度并不是很低，只是负几度而已，它周围的“白汽”是小水珠。 把冰块装入空易拉罐中时，罐外壁形成的是水珠。 而干冰的温度很低，负几十度，水蒸气急剧遇冷，形成的“白汽”（严格说是白烟）是小冰晶。 把干冰装入空易拉罐中时，罐外壁形成的是霜。 舞台上的云雾就有点难说，原因那只是干冰粉，吸热量有限，有可能不足以使水蒸气凝华。 3、顺
2、道说说凝华的两种方式： （1）对于外界压强低于三相点的物质，如干冰的制造：加压、降温。 常压下需要冷却到-78.5 ，如果加压到5 个标准大气压的话，只需要冷却到-56.6 低一点就行了。 同样，常压下干冰升华温度是-78.5 。 （2）对于外界压强高于三相点的物质，如水蒸气的凝华。 对于这种气体，要变成固体，通常只能先液化再凝固。 但如果骤然急剧遇冷，可以直接跨过液态。 二、干冰放入水中，产生的“白汽”比干冰在空气中时多很多。为什么？ 因为那些“白汽”不是小水珠，而是水变成的小冰晶，是白烟而不是白雾。 实验中的变化过程： 1、第一阶段： 干冰在水中升华比空气中快很多（干冰块迅速变小），原因是
3、干冰能从水中吸收的热量更多更快。 那么水被大量吸热后只能变成什么？ 但是实验中看不见冰块，生成的冰去哪了？ 包围干冰的水刚刚凝固为一层很薄很薄的冰皮或是一片一片的薄冰片时，冰片还没来得及变厚（水的热导性不算 强）就被大量快速生成的二氧化碳气体冲击碎成冰粉，并被二氧化碳气体带出水面，冒出大量白烟。 干冰的密度比水大，沉到水底的。 2、第二阶段： 末期，产生的二氧化碳气体较少，不能把形成的冰片全部冲散冲走，于是在干冰外围的水就能凝固为稍厚的冰层 并且可以继续长厚，但冰层并不是完全密封，毕竟里面的二氧化碳气体总得有空隙释放出来，否则气压过大还是要 所以，冰层是充满小洞，很“酥松”的。 冰层形成后，白
4、烟很明显的减少， 3、第三阶段： 当干冰和冰壳的整体平均密度小于水时，干冰浮上水面。 这时，还有很少量的二氧化碳气体从冰壳的小洞逸出，使干冰在水面游动转圈。 4、第四阶段： 到了最后阶段，干冰基本没有了，只剩下酥松的冰壳（掰开的话会发现里面是中空的，因为干冰已经通过小洞跑 光了） ，这时冰壳浮在水面已经不能动了。 5、第五阶段： 剩下的冰壳熔化，而且熔化速度比平常的冰粒快一点，原因是冰壳是中空而且酥松的。 三、验证实验： 1、用透明的薄塑料袋包着干冰，扎紧，让塑料袋紧贴干冰，袋上穿一小孔让二氧化碳气体跑出来。 然后把袋子浸没水中。 现象：袋子外壁结冰，但冒出的气泡清澈干净的，没有白烟。 说明白烟是来自于冰的。 2、验证第四阶段中，浮上水面的中空物体是干冰还是冰壳。 验证方法：取出该物体，擦干净放在纸上，看最后产物是水还是气体。 3、冒出水面的“白汽”真的是小冰晶而不是小水珠吗？ 如果真是小冰晶，升出水面后，是熔化为小水珠还是直接升华为水蒸气呢？ 验证方法：拿一张纸固定在水面的上空，看纸上是否出现水迹。 解释：干冰吸热量大，如果冒出来是小水珠或者小冰晶变成小水珠的话，产生这么大量的小水珠将很快就能在纸 上能看到水迹。 如果纸没有水迹，说明升出水面的是小冰晶，而且直接升华为水蒸气，而没有出现液态。