陳龍干
(江蘇省高郵市城北中學(xué) 225600)
通常情況下,借助放大鏡可以看到蛋殼表面坑坑洼洼的結(jié)構(gòu),這些就是氣孔。但不足以證明它們就是氣體進(jìn)出鳥卵(以雞蛋為例)的地方。因?yàn)?,放大鏡的放大倍數(shù)不大,氣體是否從這些坑坑洼洼地方進(jìn)出無法借助觀察現(xiàn)象加以證明。為此,筆者嘗試了一種新的鑒別方法——熱水浸泡法。
1.1 方法步驟及現(xiàn)象 取新鮮的雞蛋10枚(大小一樣),各5枚同時(shí)放入熱水和冷水中。(熱水是指接近100℃的熱水;冷水指室溫下的自來水)。此時(shí),可以觀察到熱水中的雞蛋蛋殼表面不停地有氣泡產(chǎn)生,數(shù)量很多,現(xiàn)象明顯;而冷水中的雞蛋幾乎沒有氣泡產(chǎn)生。
1.2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析 ①用熱水浸泡雞蛋,造成蛋殼內(nèi)、外側(cè)溫差較大,蛋殼外側(cè)的溫度通過蛋殼傳遞到內(nèi)側(cè),使氣室內(nèi)的溫度上升,氣室內(nèi)的氣體遇熱膨脹,通過氣孔鉆出來,在熱水中形成一個(gè)個(gè)氣泡。相反,冷水浸泡雞蛋時(shí)蛋殼內(nèi)、外側(cè)溫差不大,氣室內(nèi)氣體不會膨脹,氣泡產(chǎn)生不明顯。浸泡雞蛋的水溫度越高,氣泡從氣孔冒出的現(xiàn)象越明顯。②細(xì)心觀察還會發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象,放入熱水中的雞蛋,鈍端的一頭產(chǎn)生的氣泡特別多,而其他地方產(chǎn)生的氣泡非常少。這說明氣體主要集中在氣室這一端,氣室是儲存氣體的主要場所。
2.1 方法步驟及現(xiàn)象 繼續(xù)加熱“活動探究一”放入熱水中的5枚雞蛋,直至無氣泡冒出為止,將雞蛋取出擦干,放陰涼處,直至雞蛋完全冷卻。如果將冷卻后的雞蛋再次放入熱水中,此時(shí)發(fā)現(xiàn)氣泡能再次從氣孔中冒出,借助放大鏡能清晰地看到一個(gè)個(gè)氣泡又從氣孔中冒出來。
2.2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析 已無氣泡產(chǎn)生的雞蛋,為什么放在空氣中冷卻后遇到熱水又有新的氣泡產(chǎn)生?很顯然,這是空氣中的氣體在雞蛋冷卻時(shí),又重新進(jìn)入雞蛋的緣故。當(dāng)雞蛋放在空氣中冷卻時(shí),雞蛋遇冷,氣室內(nèi)的氣體收縮,蛋殼外面的氣壓高于蛋殼內(nèi)的氣壓,空氣由蛋殼外經(jīng)過氣孔進(jìn)入蛋殼內(nèi)。當(dāng)把雞蛋再次放在熱水中時(shí),氣室內(nèi)的氣體遇熱膨脹,于是新氣泡又產(chǎn)生了。
3.1 方法步驟及現(xiàn)象 繼續(xù)將剛才的5枚雞蛋放置在熱水中,煮沸后,連同沸水一起冷卻(水的深度要能淹沒雞蛋,避免雞蛋與空氣接觸),冷卻后迅速把該雞蛋轉(zhuǎn)移至熱水中,此時(shí)的雞蛋很少有氣泡產(chǎn)生,甚至沒有氣泡產(chǎn)生。
3.2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析 沸水中冷卻的雞蛋,因?yàn)椴唤佑|空氣,便沒有空氣進(jìn)入,迅速移至熱水中時(shí)就不會有氣泡產(chǎn)生。利用對比實(shí)驗(yàn),即把雞蛋放在空氣中冷卻與放在沸水中冷卻的方法,更進(jìn)一步地證明氣孔是氣體進(jìn)出雞蛋的通道。
在探究實(shí)驗(yàn)中要注意的是:①在這3個(gè)探究活動中,所用的水一定要浸沒雞蛋,避免接觸空氣,引起干擾;②雞蛋要輕拿輕放,避免蛋殼破碎,影響實(shí)驗(yàn)。
綜上所述,由這3個(gè)探究活動可以得出氣孔是氣體進(jìn)出雞蛋的通道。熱水浸泡法的優(yōu)點(diǎn):①簡易方便,可在實(shí)驗(yàn)室完成,也可在家里完成;可在教師指導(dǎo)下操作,也可學(xué)生自行實(shí)驗(yàn),且風(fēng)險(xiǎn)較低;②現(xiàn)象明顯,能說明問題,將雞蛋放入熱水中,很快就會發(fā)現(xiàn)大量氣泡從有氣室的一端冒出,且持續(xù)時(shí)間較長;③取材容易,只需要雞蛋、熱水及盛放熱水的容器即可,在家里實(shí)驗(yàn)可用碗或茶杯替代;④利用對比實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的推理與反推理能力、證明與反證明能力;⑤培養(yǎng)能力,該實(shí)驗(yàn)還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,如觀察氣泡的有無、觀察氣泡產(chǎn)生多與少等。