實(shí)驗(yàn)05 探究水在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)（解析版）

實(shí)驗(yàn)05探究水在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)1．【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^探究實(shí)驗(yàn)，得出水在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)。2．【實(shí)驗(yàn)器材】（1）鐵架臺(tái)、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、溫度計(jì)、攪拌器、火柴、紙蓋、停表（2）主要器材作用：①溫度計(jì)：測(cè)水的溫度。②停表：記錄加熱時(shí)間。③加蓋紙板：減少熱量損失，縮短加熱時(shí)間?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】提出問題：①水是不是一開始燒就沸騰了？②水沸騰前后溫度會(huì)怎么變化？③你怎樣判斷水是否在沸騰？猜想假設(shè)：說說你的猜想和理由。如何驗(yàn)證你的猜想：①實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量什么物理量？②由此確定需要什么器材？③怎樣組裝實(shí)驗(yàn)器材？④如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)？4.【器材安裝順序】自下而上。5.【實(shí)驗(yàn)步驟】按圖所示的裝置加熱水，觀察水在沸騰時(shí)的溫度變化和現(xiàn)象。將所測(cè)得的數(shù)據(jù)填入表中，并在坐標(biāo)紙上描出各點(diǎn)，將這些點(diǎn)用平滑曲線連接起來。6.【實(shí)驗(yàn)表格】時(shí)間/0123456789101112溫度/7．【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）沸騰前，水吸熱溫度升高。（2）沸騰過程中，水吸熱溫度保持不變。8．【注意事項(xiàng)】（1）用酒精燈外焰加熱。（2）燒杯中水量要適當(dāng)。（3）溫度計(jì)的玻璃泡不能碰到燒杯底和壁。1.燒杯中水量要“適當(dāng)”的含義：：（1）不能太少，否則無法浸沒溫度計(jì)玻璃泡。（2）不能太多，否則加熱時(shí)間太長(zhǎng)。2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（1）沸騰前,水溫不斷升高，杯底有少量氣泡產(chǎn)生，上升過程中體積逐漸變?。ㄏ伦髨D）；（2）沸騰時(shí)，水溫保持不變，杯底有大量氣泡產(chǎn)生，上升過程中體積迅速變大，在液面破裂，里面的水蒸氣散發(fā)到空氣中去（下右圖）；（3）停止加熱，水停止沸騰。3.縮短加熱時(shí)間的方法：（1）適當(dāng)減少所用水的質(zhì)量。（2）可用初溫較高的水進(jìn)行實(shí)驗(yàn);（3）調(diào)大火焰。。4.水的沸點(diǎn)低于100℃的原因：（1）當(dāng)?shù)卮髿鈮旱陀?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。（2）水中含有雜質(zhì)。5.會(huì)畫沸騰圖像：在坐標(biāo)紙上設(shè)溫度為縱坐標(biāo)，時(shí)間為橫坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系，并在坐標(biāo)系中描出各點(diǎn)，然后將這些點(diǎn)用平滑曲線連接起來?！镜淅?】小明按圖所示裝置探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)。（1）組裝器材時(shí)，應(yīng)按照________（選填“自下而上”或“自上而下”）的順序進(jìn)行；（2）當(dāng)水溫升高到93℃時(shí)，每隔1min記錄一次溫度填入下表，同時(shí)觀察水中發(fā)生的現(xiàn)象。時(shí)間/min0123456溫度/℃93959799999999根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和表中數(shù)據(jù)可知，水在沸騰時(shí)不斷吸收熱量但溫度保持不變。燒杯中水的沸點(diǎn)是________℃；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明取下燒杯上的蓋子，發(fā)現(xiàn)蓋子上有水珠，請(qǐng)從物態(tài)變化的角度簡(jiǎn)要寫出水珠的形成過程：________；（4）若按圖所示裝置用燒杯中的水為試管中的水加熱，試管中的水________（選填“能”或“不能”）沸騰?！敬鸢浮浚?）自下而上（2）99（3）見解析（4）不能【解析】（1）組裝器材時(shí)，燒杯應(yīng)用酒精燈的外焰加熱，溫度計(jì)的玻璃泡不能碰到容器底，所以先放置酒精燈，再固定燒杯，最后掛溫度計(jì)，應(yīng)按自下而上的順序進(jìn)行。（2）由表格數(shù)據(jù)知，第3min起，溫度為99攝氏度不變，此時(shí)水沸騰，沸點(diǎn)為99攝氏度。（3）蓋子上的水珠，是水先汽化變成水蒸氣，水蒸氣上升遇到冷的蓋子而液化成小水珠附在蓋子上。（4）燒杯中的水沸騰后，溫度保持不變，試管中的水吸收熱量，溫度升至沸點(diǎn)，試管內(nèi)外溫度相同，試管內(nèi)的水溫度達(dá)到沸點(diǎn)溫度，但不能繼續(xù)吸收熱量，所以無法沸騰?！镜淅?】在“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，小蘭和小偉用相同的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖甲所示）進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。（1）圖甲裝置中給燒杯加蓋的目的是________（答案合理即可）。（2）觀察氣泡可判斷圖甲中水處于________（選填“沸騰前”或“沸騰時(shí)”）的狀態(tài)。（3）小蘭和小偉根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出水溫隨時(shí)間變化的圖像分別如圖乙中A、B所示。由圖像可知，小蘭和小偉所用水的質(zhì)量大小關(guān)系是________?！敬鸢浮浚?）減少熱量散失，縮短水加熱到沸騰的時(shí)間（2）沸騰時(shí)（3）＞（或大于）【解析】（1）燒杯加蓋可以減少熱量的散失，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。（2）沸騰是液體表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象，故沸騰時(shí)氣泡在上升的過程中有更多的水蒸氣補(bǔ)充，所以氣泡越來越大，所以圖甲中的水處于沸騰時(shí)。（3）因?yàn)檠b置相同，所以相同時(shí)間內(nèi)水吸收的熱量相同，由圖像可知，A的初溫比B的大，但加熱相同時(shí)間后同時(shí)沸騰，即A升溫比B慢，說明A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量。.【對(duì)點(diǎn)1】a、b兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組用相同的酒精燈探究水沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)，所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖乙所示。（1）實(shí)驗(yàn)過程中，燒杯口出現(xiàn)的“白氣”是__________（填物態(tài)變化名稱）的結(jié)果；（2）由圖像可知，水沸騰前溫度不斷升高，沸騰后溫度__________；（3）進(jìn)一步分析可知，__________組所用水的質(zhì)量較小；（4）a、b兩組所測(cè)水的沸點(diǎn)均不是100℃，這是由于__________（選填“實(shí)驗(yàn)誤差”或“當(dāng)?shù)貧鈮骸保┮鸬?；?）對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估可知，b組將水加熱至沸騰的時(shí)間過長(zhǎng)，你給他們的合理化建議是：__________（填寫一條即可）?！敬鸢浮浚?）液化（2）不變（3）a（4）當(dāng)?shù)貧鈮海?）提高水的初溫或給燒杯加上蓋子【解析】（1）“白氣”是空氣中的水蒸氣液化放熱形成的小水珠。（2）由圖像可知，水沸騰后，持續(xù)吸熱，溫度不變。（3）如圖乙，a組的水升溫快，b組的水升溫慢，所以a組所用水的質(zhì)量較小。（4）在標(biāo)準(zhǔn)的大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，如果水的沸點(diǎn)低于100℃，這是由于當(dāng)?shù)貧鈮盒∮跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓引起的。（5）對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估可知，b組將水加熱至沸騰的時(shí)間過長(zhǎng)，要縮短加熱時(shí)間，可以提高水的初溫或給燒杯加上蓋子，或者適當(dāng)減少水的質(zhì)量?！緦?duì)點(diǎn)2】小華用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”。用酒精燈給燒杯加熱，當(dāng)水溫升高到90℃時(shí)，每隔1min記錄1次溫度，同時(shí)觀察水中發(fā)生的變化。7~10min觀察到燒杯中水的變化情況如圖乙所示，同時(shí)觀察到燒杯上方出現(xiàn)“白氣”。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出水沸騰時(shí)溫度和時(shí)間的關(guān)系曲線，如圖丙所示。根據(jù)以上現(xiàn)象和圖像，完成下列問題：（1）水的沸騰是一種_________（選填“劇烈”或“緩慢”）的汽化現(xiàn)象；（2）水沸騰時(shí)，_________（選填“吸收”或“放出”）熱量，溫度_________（選填“升高”、“不變”或“降低”）；（3）“白氣”形成時(shí)，_________（選填“吸收”或“放出”）熱量?！敬鸢浮浚?）劇烈（2）吸收不變（3）放出【解析】（1）水沸騰時(shí)形成的大量氣泡不斷上升、變大，到水面破裂開來，把里面的水蒸氣釋放出來，這個(gè)過程是水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，這說明水的沸騰是一種劇烈的汽化現(xiàn)象。（2）從圖象可以看出水在沸騰過程中保持98℃不變，所以沸點(diǎn)為98℃．水沸騰時(shí)，不斷吸收熱量，溫度保持不變。（3）水沸騰時(shí)看到燒杯上方出現(xiàn)大量的“白氣”，是水首先發(fā)生汽化，然后汽化成的水蒸氣遇冷又液化成的小水珠，是液化現(xiàn)象，是放熱過程。1.（2023江蘇連云港）用如圖所示裝置“探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”。（1）實(shí)驗(yàn)裝置的安裝順序是________（選填“自上而下”或“自下而上”）；（2）圖示燒杯中水的溫度為___________℃。燒杯口出現(xiàn)的“白氣”是__________現(xiàn)象，此過程需要_________；（3）沸騰過程中撤去酒精燈，你觀察到燒杯中水的現(xiàn)象是___________?！敬鸢浮浚?）自下而上（2）97液化放熱（3）水繼續(xù)沸騰，短時(shí)間后停止沸騰【解析】（1）酒精燈需用外焰加熱，所以要放好酒精燈，再固定鐵圈的高度；而溫度計(jì)的玻璃泡要全部浸沒到液體中，但不能碰到容器壁和容器底，所以先放好燒杯后，再調(diào)節(jié)溫度計(jì)的高度，即在組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)按照自下而上的順序。（2）由圖可知，溫度計(jì)的分度值是1℃，溫度計(jì)的示數(shù)是97℃。燒杯中冒出的“白氣”是水蒸氣液化形成的小水滴，液化放熱。（3）沸騰過程中撤去酒精燈，石棉網(wǎng)上還有一定的余熱，水不會(huì)立即停止沸騰，短時(shí)間后停止沸騰。2．（2023重慶）在“探究水在沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中：

①如圖甲所示，在組裝實(shí)驗(yàn)裝置的過程中，應(yīng)先調(diào)整______（選填字母）部分；②從水溫達(dá)到90℃開始，小波每隔記錄一次溫度，某時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)水的溫度為__