【摘要】物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，学习物理可以使学生认识自然、学习技能；通过物理实验的探究，可以使学生敢于置疑，敢于创新。本文主要对一堂校级初中物理示范课的碘升华实验进行反思，探讨碘升华实验的相关问题。
【关键词】初中物理 探究式教学 碘升华
【中图分类号】G427
【文献标识码】A
【文章编号】1006――5962(2012)01(a)――0059――01
1 实验质疑
在一堂校级初中物理示范课上，主讲蒋老师在讲到碘的升华时，让学生自己直接用酒精灯对试管底部少量的碘粉进行加热。当实验中出现黑色碘粉变成紫色物质时，学生认为是固态碘变成了液态碘。当时老师并未做任何评价，而是让学生把试管暂放一边，等冷却之后，再作观察。结果学生发现，紫色的物质又凝结在了距试管底部约1cm处的试管壁上。当时蒋老师如是引导：(1)试管壁上是什么物质?(2)紫色的物质若是液态碘，当它冷却后，应该凝结在什么地方?(3)所有紫色的物质是液态碘吗?学生通过思考，得出的结论是：紫色的物质是气态碘，因为它若是液态碘，应该凝结在试管底部，而不是在底部上边的侧壁。这个结论得到了蒋老师的肯定。
对示范课老师的观点，笔者不敢苟同
液态碘也完全有可能出现在试管壁上，且可能进一步在试管壁上凝固成固态碘。不能由此推断说实验中没有出现液态碘。
众所周知，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠时可以附着在冷的物体上，而不一定向下流动。因为小液滴除了受到重力外还会受到阻力。那么，如果本实验中先有一部分固态碘汽化，然后遇到冷的试管壁液化，也不是想当然的就会向下流动。最后经冷却凝固在试管壁上是完全有可能的。
2 实验分析
我们再来进一步分析碘的三态变化。图1是碘的三相图，由图可知，碘要从固态直接变成气态，即从BOC区进入BOA区产生升华现象，必须使温度保持在114.1 5℃以下，平衡蒸气压保持在11，96kPa以下才行。常压下，若不是缓慢加热，而是迅速加热，使碘的温度迅速超过114.1 5℃，就有部分固态碘先快速升华变成气态碘，从而使碘的蒸气压迅速超过u.96kPa，那么固态碘就从BOC区进ACOA区，就要熔化了，此时将出现液态碘，继续吸热才会汽化。即此条件下出现的气态碘不是固态碘直接升华得到的。所以对该实验，新教材上增加了“微微加热”四个字，就是为了避免在加热过程中因为温度过高而出现液态碘。而在学生实验之前，蒋老师并没有强调这一点，学生当然也就不会注意到这一点。
其实，我注意到这个实验，是因为我以前也是像学生那样做实验的，得到的现象当然也与学生实验中的现象一样：每次加热不到半分钟，现象就特别明显，等上完课后，试管壁上沾满了固态碘，刷也刷不掉，而且试管底部的碘也已经凝结了。于是，我就怀疑，实验中发生的真的是升华现象吗?而且，升华现象会导致固体在底部的凝结吗?因为怀疑，后来有一次实验时，我特意仔细地进行了观察，发现里面竟然是液态碘，而且在沸腾。
那么，在实验中怎样操作才能直接得到气态碘呢?因为碘有毒，为了避免碘的毒性影响学生和老师的身体健康，有很多老师对实验进行了改进，但常用的主要是两个：(1)热水浴法：即把装有少量较大颗粒碘的容器放在热水中，对水进行加热(图1、图2)，可保证碘的温度不高于100C，从而保证发生的是碘的升华现象，而不是熔化现象。(如图2就是按照这个原理并进行改进后的实验图示)当看到紫色蒸气充满容器后，取出容器摇动，可看到碘的晃动，也可听到固态碘与管壁的撞击声，说明碘未熔化，从而观察碘的升华现象。(2)热空气浴法：如图3所示，在锥形瓶中放入少量粉末状碘，然后在铁架台上从下到上依次放好酒精灯、铁圈、石棉网、锥形瓶、装有冷水的烧杯(烧杯底部要能盖住锥形瓶口，如图3，其目的是为了更快地看到凝华现象和减少碘蒸气的泄漏对学生和老师的影响)控制好酒精灯与石棉网之间的距离，点燃酒精灯，使热空气加热烧杯，片刻即可看到碘的升华现象。
其次，还有一点值得探讨的问题是：本实验是作为学生实验好还是作为演示实验好呢?(1)本实验中出现的碘蒸气的颜色是紫色，实验现象非常明显，作为演示实验，全班同学都能够看得清楚，如果在试管或烧杯的后面再村上一张白纸，观察效果就更好了。(2)实验过程中出现的强烈的刺鼻气味是碘蒸气带来的，碘是有毒物质，会对人体造成一定的影响。作为老师是否要为学生和自己的健康考虑一下呢?所以本实验作为学生实验合适吗?基于以上两个因素，我觉得它还是作为演示实验比较好，并且实验过程中还必须处理好碘蒸气，尽量减少它对学生和老师的影响。
3总结
在探究式物理实验教学中，我积累了一些经验，取得了一些成效。培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力，促进学生的全面素质提高是当代物理教师义不容辞的责任。