二氧化碳產生溫室效應的驗證實驗設計

姜方良

初中科學教材中提到，大氣中大量的二氧化碳氣體會使全球的氣候變暖，即可產生“溫室效應”，教材中只簡單說明了溫室的保溫原理，學生難以理解.為了使學生更好的理解“溫室效應”會導致氣溫升高，筆者經過反復試驗設計了以下對比實驗,具體操作過程如下.

1.制作曲形玻璃管，安裝單孔橡皮塞，準備兩套氣密性好的規格相同的裝置（如右圖所示），分別向兩套裝置的曲形管中注入等量的水（滴有藍墨水）至中部刻度處，并使兩端液面保持水平.

2.用錐形瓶收集一瓶二氧化碳氣體，立即塞上有曲形管的橡皮塞，編號為Ⅰ.另一錐形瓶中裝空氣，直接塞上有曲形管的橡皮塞，編號為Ⅱ.

3.將兩套裝置放于太陽下照射約6分鐘.

可以看到：裝置Ⅰ中曲形管的A端液面上升、B端液面下降，而裝置Ⅱ中曲形管A、B兩端液面基本保持不變.

工作原理：Ⅰ號錐形瓶中的二氧化碳氣體吸收太陽光的熱量，瓶內溫度升高，氣體膨脹，造成曲形管中的液面差.相比之下，Ⅱ號錐形瓶中溫度升高較少,氣體膨脹較少.

本實驗說明，地球表面的二氧化碳氣體增多時，確實會使全球變暖，即產生了“溫室效應”，二氧化碳是導致“溫室效應”的主要氣體.本裝置把抽象的理論直觀化，有利于學生掌握知識，有利于培養學生的觀察能力和實驗能力.