实验室里的“革命”

王玉花

【摘 要】在初中物理和化学教学中，实验室里用酒精灯加热烧杯时常用到石棉网。有学生曾问我：“为什么会用到石棉网呢？不用石棉网真的会使玻璃仪器炸裂吗？”。听到这个问题时，我犹豫了，因为我从来都没有用实验来论证过这个问题。于是带着这个疑问我收集了以下的资料。

石棉网是由二片铁丝网夹着一张石棉水浸泡后晾干的棉布做的。如果火焰长时间集中在容器的某个地点，最终会使容器爆裂。用了石棉网，火焰的热量会分散到容器的每个角落，使仪器受热均匀不会爆裂。

查阅资料可知：石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性，是重要的防火、绝缘和保温材料。但是由于石棉纤维能引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病，许多国家选择了全面禁止使用这种危险性物质。石棉的导热系数为0.02～0.08（千卡/米·小时·℃），而常用金属的导热系数为140～350（千卡/米·小时·℃）两者相差数千倍。由此可知，石棉是良好的隔热材料。

用酒精灯加热的目的是将酒精燃烧的热传递给被加热的物体，但在实验加热时，常用石棉网将酒精灯的火焰与被加热物体隔开，这种本要“传热”，又要“隔热”的做法很矛盾，于是我采用了控制变量法和对比法：分别给烧杯（锥形瓶、平底烧瓶等）垫石棉网加热；不垫石棉网直接给烧杯（锥形瓶、平底烧瓶等）加热。对实验进行操作观察、实验现象对比、记录实验数据等，得到了与教材不一样的结论。

【关键词】实验探究；实验对比；控制变量；酒精灯；加热；烧杯；石棉网；温度；科学质疑

一、实验前准备

实验装置：

铁架台（带铁圈）2个、酒精灯2个、火柴、石棉网1个、烧杯2个、锥形瓶2个、平底烧瓶2个、温度计2个（200℃）、水（足量）

二、实验过程

通过学习化学我们知道，只有严谨的科学态度，才能通过实验操作得出正确的实验现象以及相应的结论。下面正式开始我的实验探究。

首先提出问题：给烧杯（锥形瓶、平底烧瓶等）加热是否需要垫石棉网？

作出猜想：给烧杯加热需要垫石棉网。

猜想证据：石棉网是由两片铁丝网夹着一张石棉水浸泡过后凉干的棉布制成的。如果火焰长时间集中在容器的某一个地点的话，最终会导致容器爆裂。而用了石棉网，火焰的热量会被分散到容器的每个角落，长时间加热容器也不会爆裂。因为石棉不是可燃性物质，铁丝可将火焰的热量分散到空气里，传到容器上方，热量均匀。所以猜想成立！

进行实验：

1.连接实验器材

首先将准备的实验器具连接，将铁架台放平把烧杯放在铁圈上，一个铁架台上放石棉网，一个不放做对比。加热前把温度计放上、如左图的连接。

2.实验现象

经过多次实验得出了一系列的数据：

通过实验得出在相同的时间内，同时加热水时，没垫石棉网的升温更快，直至沸腾时没垫石棉网的烧杯（锥形瓶、平底烧瓶等）完好无损，并没有爆裂。

3.得出结论

我的猜想不正确，即用酒精灯加热时不需要垫石棉网。

4.实验过程图片展示

5.分析评价

由实验数据可知：在相同的时间内，没垫石棉网的烧杯升温更快，所以我觉得在实验室里给液体加热时，直至液体沸腾都不需要用石棉网，这样既不会损坏玻璃仪器，又节约了实验时间还节约了酒精燃料。

三、反思质疑

以往教材中的经验，告诉我们给烧杯加热一定要垫石棉网。可通过实验得出了不一样的结论。但是我还是不明白，连化学教材上也强调给烧杯等玻璃仪器加热时需要石棉网的缘由，也许是为了学生的安全着想。

追踪调查可知：现在的玻璃器皿如烧杯都要求用硬质玻璃制造，其软化点为770℃，耐热应变温度不低于220℃，而酒精灯的加热温度400～600℃，在一定时间内难使玻璃软化爆裂。

因此，我认为在初中实验中，用酒精灯给液体加热时，直至液体沸腾都不需要用石棉网，这样既不会损坏玻璃仪器，又节约了实验时间，还节约了酒精燃料。若为了支撑被加热的仪器，可用铁丝铜丝网代替。这就是我认为实验室里需要“革命”的原因。