實驗02 探究水沸騰前后溫度變化的特點（原卷版）

實驗02探究水沸騰前后溫度變化的特點基礎考點梳理1.實驗目的：通過實驗探究，知道水在沸騰過程中溫度和狀態(tài)變化的變化有什么特點。2.實驗器材：鐵架臺、酒精燈、火柴、石棉網、燒杯、中心有孔的紙板、溫度計、水、停表（秒表）。（1）鐵架臺：用于組裝實驗。（2）酒精燈：用于加熱。（3）石棉網：使燒杯受熱均勻。（4）火柴：點燃酒精燈。（5）燒杯：乘裝需要加熱的物品。（6）溫度計：測量溫度。（7）中心有孔的紙板：蓋于燒杯口，使溫度升高更快。（8）停表：用于測量時間。3.實驗前器材組裝：在組裝實驗器材時，應按照自下而上的順序組裝。4.實驗步驟步驟①安裝實驗儀器。步驟②用酒精燈給水加熱并觀察。步驟③當水溫接近90℃時每隔1min記錄一次溫度，并觀察水的沸騰現象。步驟④完成水沸騰時溫度和時間關系的曲線。5.實驗現象水沸騰時的現象：劇烈的汽化現象，大量的氣泡上升、變大，到水面破裂，里面的水蒸氣散發(fā)到空氣中。雖繼續(xù)加熱，它的溫度不變。6.實驗結論水在沸騰過程中，繼續(xù)加熱，溫度保持不變。6.實驗補充沸騰定義：在一定溫度下，在液體內部和表面同時發(fā)生的劇烈的汽化現象叫沸騰。沸點：液體沸騰時的溫度。沸騰條件：①達到沸點。②繼續(xù)吸熱。沸點與氣壓的關系：一切液體的沸點都是氣壓減小時降低，氣壓增大時升高。7.?？紝嶒瀱栴}如圖（1）圖甲安裝裝置時順序：自下而上；（2）酒精燈拿開后，沸騰繼續(xù)，原因：石棉網有余熱，水斷續(xù)吸熱；（3）石棉網作用：使燒杯底部受熱均勻；（4）沸騰時水中氣泡的情形是圖乙中的A（選填“A”或“B”）；（5）圖甲裝置中的錯誤是溫度計的玻璃泡與容器底接觸；（6）為了讓燒杯內的水盡快沸騰，你采取的方法是減少水的質量、提高水的初溫；（7）圖丙是小組同學根據實驗數據繪制出的水的沸騰圖象，由圖象可知水沸騰時溫度變化的特點是溫度保持不變；（8）實驗時不小心被水蒸氣（選填“沸水”或“水蒸氣”）燙傷，情況會更嚴重；（9）水沸騰后，撤去酒精燈，發(fā)現水停止沸騰，如圖丁所示，用橡皮塞塞住燒瓶口并將其倒置，向燒瓶底部澆冷水，會出現的現象是水又重新沸騰；（10）由實驗數據繪制出溫度隨時間變化的圖象，如圖丙所示。分析圖象可知：水的沸點是97℃，你認為產生這一現象的原因是氣壓低于標準大氣壓；（11）實驗前，向燒杯中倒入熱水而不是冷水，這樣做是為了節(jié)省加熱時間；燒杯的紙蓋上留有兩個小孔，穿過溫度計的那個孔作用：固定溫度計。另外一個孔的作用是使水面上方大氣壓強與外界相同，使水的沸點測量值更準確；若不留小孔對實驗結果產生的影響是如果沒有小孔，會使里面氣壓增大，測出的水的沸點偏高。精選真題匯編1．（2023?湖北）青藏高原某地區(qū)學生利用如圖裝置探究水沸騰時溫度變化特點，觀察到水中形成的大量氣泡上升、變大時，溫度計的示數如圖且不變。他們用橡膠塞塞住瓶口，發(fā)現水中氣泡先減少再增多，溫度計的示數升高至85℃后又保持不變。撤去酒精燈，水中氣泡逐漸消失。下列有關此實驗的說法錯誤的是（）A．實驗中利用做功的方式改變水的內能 B．氣泡上升過程中所受液體壓強減小 C．此實驗說明水沸騰時需要吸熱，但溫度不變 D．此實驗可以解釋高壓鍋的原理2．（2023?哈爾濱）關于“水沸騰規(guī)律”實驗，下列描述不正確的是（）A．水沸騰時，大量氣泡在水中生成，上升、變小 B．水沸騰時吸熱且溫度不變 C．水的沸點可能低于100℃ D．提高水的初溫，可縮短實驗時間3．（2023?濱州）如圖所示是某小組“探究水沸騰時溫度變化的特點”的實驗裝置及根據實驗數據繪制的圖象，下列分析正確的是（）A．水不斷冒出“白氣”是沸騰現象 B．水沸騰時，水中上升的氣泡由大變小 C．水沸騰時溫度不變，不需要吸熱 D．該實驗地點的氣壓低于1標準大氣壓4．（2023?常州）如圖甲所示為水的沸騰實驗裝置，水沸騰時，溫度計的示數如圖乙所示，為℃。此時大氣壓標準大氣壓。5．（2023?棗莊）小明用如圖甲所示的實驗裝置探究水沸騰的特點，當水沸騰時，溫度計的示數如圖乙所示，由此可知水的沸點是℃，用酒精燈持續(xù)加熱，水的溫度。6．（2023?泰安）小華用如圖甲所示的實驗裝置“探究水沸騰時溫度變化的特點”。用酒精燈給燒杯加熱，當水溫升高到90°時，每隔1min記錄1次溫度，同時觀察水中發(fā)生的變化。7～10min觀察到燒杯中水的變化情況如圖乙所示，同時觀察到燒杯上方出現“白氣”。根據實驗數據畫出水沸騰時溫度和時間的關系曲線，如圖丙所示。根據以上現象和圖象，完成下列問題：（1）水的沸騰是一種（選填“劇烈”或“緩慢”）的汽化現象。（2）水沸騰時，（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，（選填“吸收”或“放出”）熱量。7．（2023?長春）在“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗中：（1）某時刻溫度計的示數如圖所示為℃。（2）某同學觀察到水沸騰時的現象：水中產生的大量氣泡上升過程中體積，到水面破裂開來。（3）該實驗中，能否用水銀體溫計代替圖中的溫度計測量沸水的溫度？。8．（2023?威海）在探究了“水在沸騰前后溫度變化的特點”實驗后，小明又探究了不同密度的鹽水在沸騰前后溫度變化的規(guī)律。（1）小明用天平和量筒來測量配制好的鹽水密度，實驗原理為。（2）如圖甲所示，使用溫度計測量鹽水的溫度，錯誤的操作是。糾正錯誤后，小明用相同熱源對質量和初溫均相同的鹽水1、鹽水2和純水（ρ1＞ρ2＞ρ水）進行加熱，其溫度隨加熱時間變化的規(guī)律如圖乙所示。分析圖象回答下面兩個問題：（3）初步得出鹽水的沸點隨鹽水密度變化的規(guī)律是，實驗時大氣壓標準大氣壓。（4）兩種鹽水從相同初溫加熱至剛好沸騰，吸收的熱量更多（選填“鹽水1”或“鹽水2”），請結合本實驗推理，如果內陸地區(qū)一個水量不變的咸水湖隨著含鹽量逐漸升高，其對周圍地區(qū)氣溫的調節(jié)作用會變（選填“強”或“弱”）。9．（2023?臨沂）a、b兩個實驗小組用相同的酒精燈探究水沸騰前后溫度變化的特點，所用實驗裝置如圖甲所示，根據實驗數據繪制的圖象如圖乙所示。（1）實驗過程中，燒杯口出現的“白氣”是（填物態(tài)變化名稱）的結果。（2）由圖象可知，水沸騰前溫度不斷升高，沸騰后溫度。（3）進一步分析可知，組所用水的質量較小。（4）a、b兩組所測水的沸點均不是100℃，這是由于（選填“實驗誤差”或“當地氣壓”）引起的。（5）對實驗進行評估可知，b組將水加熱至沸騰的時間過長，你給他們的合理化建議是：（填寫一條即可）。10．（2023?丹東）在“探究水沸騰時溫度變化的特點”的實驗中：（1）在組裝器材時，出現如圖甲所示的情形，其中存在的錯誤是，此時應對（選填“A”或“B”）處進行調整。（2）器材調整好后，用酒精燈給燒杯中的水加熱，某一時刻溫度計的示數如圖乙所示，此時水的溫度為℃。（3）繼續(xù)加熱，當水溫達到90℃時，每隔0.5min記錄一次溫度，根據記錄的數據繪制了如圖丙所示的圖象。由圖象可知此次實驗中水的沸點是℃，由此可知當地當時的大氣壓（選填“高于”“低于”或“等于”）標準大氣壓。（4）為探究水沸騰的過程中是否需要吸熱，應，觀察水是否繼續(xù)沸騰。11．（2023?黑龍江）如圖甲所示，兩名同學分別用完全相同的裝置探究“水沸騰時溫度變化的特點”，繪制了a、b兩杯水溫度隨時間變化的圖像，如圖乙所示，請你回答下列問題：（1）通過分析圖像信息可知：實驗時，大氣壓（選填“大于”“小于”或“等于”）標準大氣壓；（2）通過實驗得到：水沸騰必須滿足的條件是溫度達到沸點，且不斷；（3）不計熱量損失，從開始加熱到t0時刻，a、b兩杯水吸收的熱量分別為Qa和Qb，則QaQb（選填“大于”“小于”或“等于”）。12．（2023?煙臺）在“探究水在沸騰前后溫度變化的特點”實驗中：（1）如圖甲所示，在組裝器材時，應先固定鐵圈A還是鐵圈B？。（2）調整好器材后，用酒精燈給水加熱，在水溫升高到90℃后，每隔1min記錄一次溫度，直到水沸騰并持續(xù)一段時間。將測得的數據記錄在表格中，請根據表格數據在圖乙中描點后畫出水沸騰前后溫度與時間的關系曲線。時間/min01234567溫度/℃9092949698989898（3）由實驗數據可以得到：水沸騰時的溫度是℃，此時當地大氣壓（選填“高于”、“低于”或“等于”）1個標準大氣壓。（4）通過實驗可以得出水在沸騰前、后溫度變化的特點是什么？。13．（2023?新疆）在“探究水沸騰時溫度變化的特點”的實驗中，需要的實驗器材除燒杯、水、酒精燈、鐵架臺、秒表外，還需要的測量儀器是；水沸騰后，繼續(xù)給水加熱，水的溫度（填“升高”或“不變”），氣泡上升過程中，由于水不斷（填“汽化”或“液化”），氣泡內的水蒸氣增多，同時氣泡上升時壓強減小，所以氣泡在上升過程中體積逐漸變大。14．（2023?青海）為了“探究水在沸騰前后溫度變化的特點”，同學們設計了以下探究實驗，并結合生活經驗，猜想如表1：表1：猜想沸騰前沸騰時甲吸收熱量，溫度升高繼續(xù)吸熱，溫度升高乙吸收熱量，溫度升高繼續(xù)吸熱，溫度不變（1）如圖甲所示，同學們根據實驗要求，按照（選填“自下而上”或“自上而下”）的順序組裝實驗器材；（2）實驗前期，每隔3min記錄一次溫度計的示數，當溫度升高到88℃時，每隔1min記錄一次溫度計示數。某時刻溫度計的示數如圖甲所示，則該時刻的溫度是℃，數據記錄如表2所示，分析表2數據可知水的沸點是℃；表2：次數12345678910水的溫度℃244360728690929292（3）如圖乙所示，水沸騰時氣泡在上升過程中的變化情況是。由此可以驗證表1中猜想正確的是（選填“甲”或“乙”）；（4）實驗結束后，發(fā)現本次實驗時間過長，為了縮短實驗時間請你為他們提一條合理的建議。15．（2023?鹽城）小華做“觀察水的沸騰”實驗。（1）如圖甲所示，組裝器材時，先調整鐵圈A的高度，確保用酒精燈的加熱。接著將鐵圈B向移動，調節(jié)溫度計到恰當的位置。（2）每隔1min記錄一次水的溫度，第3min時溫度計示數（如圖乙所示）為℃，分析表格數據可知水的沸點為℃，圖丙所示情形可能為表中第min時氣泡上升的狀態(tài)。時間/min012345678910…溫度/℃90.092.393.896.197.198.098.098.098.098.0…（3）沸騰后撤去酒精燈，觀察到的現象是水停止沸騰，說明沸騰需要持續(xù)。16．（2023?河北）小明按如圖1所示裝置探究水沸騰時溫度變化的特點。（1）組裝器材時，應按照（選填“自下而上”或“自上而下”）的順序進行。（2）當水溫升高到93℃時，每隔1min記錄一次溫度填入下表，同時觀察水中發(fā)生的現象。時間/min0123456溫度/℃93959799999999根據實驗現象和表中數據可知，水在沸騰時不斷吸收熱量但溫度保持不變。燒杯中水的沸點是℃。（3）實驗結束后，小明取下燒杯上的蓋子，發(fā)現蓋子上有水珠，請從物態(tài)變化的角度簡要寫出水珠的形成過程：。（4）若按圖2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。17．（2023?青島）小海在勞動課實踐中發(fā)現，水滴入熱油鍋中，油花四濺。為何會出現這種現象？小海用圖甲所示裝置進行如下探究。將溫度計插入試管中，從水溫達到90℃開始，每隔1min記錄一次溫度，直至水沸騰并持續(xù)加熱一段時間。（1）小海根據實驗數據，在坐標系中描出了相應的點，如圖乙所示。①請你根據圖乙中描出的點，畫出水的溫度隨時間變化的圖象。②根據繪制的圖象，可知水的沸點是℃。（2）水沸騰時會產生大量的水蒸氣，如果被這樣的水蒸氣燙傷往往比被開水燙傷更嚴重，這是因為水蒸氣（填物態(tài)變化名稱）成同溫度的水會大量的熱。（3）小海發(fā)現，當試管內的水沸騰時，燒杯中的食用油卻沒有沸騰，由此可知食用油的沸點比水的沸點，所以水滴入熱油中會迅速汽化，引起油花四濺。18．（2023?呼和浩特）笑笑同學在做“探究水在沸騰時溫度變化特點”的實驗中，當水溫超過80℃時每隔2min記錄一次溫度，如表所示：時間/min0246810水的溫度/℃808692989898（1）水沸騰前某時刻溫度計的示數如圖甲所示，該時刻溫度是℃；（2）水在持續(xù)沸騰過程中（選填“質量”或“溫度”或“內能”）保持不變；（3）根據表格中的數據，在圖乙的方格紙上畫出水的溫度隨時間變化的圖象。19．（2023?淮安）某興趣小組利用一次性紙杯研究水沸騰前和沸騰時溫度隨時間變化的情況，裝置如圖甲所示。（1）實驗中，應使用酒精燈的焰對紙杯加熱。加熱過程中，某時刻溫度計示數如圖乙所示，此時的水溫為℃。（2）當水溫升高到90℃后，每隔30s記錄一次溫度計的示數，并將記錄的數據繪制成如圖丙所示的圖像。由圖像可知，沸騰時水的溫度特點為。（3）水沸騰時有大量氣泡產生，此時氣泡中的主要成分是。（4）取下溫度計，繼續(xù)加熱，在水燒干之前紙杯沒有被燒壞，主要原因是水沸騰需要，使紙杯的溫度低于著火點。20．（2023?沈陽）在課堂上同學們用小紙鍋燒水，如圖甲所示。為什么水能燒開而紙鍋不會燃燒呢？帶著這個問題，同學們開始探究水沸騰時溫度變化的特點。（1）如圖乙，在安裝實驗器材時，老師提醒大家固定夾A和B的高度都要適當，固定夾A高度適當的標準是保證能夠用酒精燈外焰加熱，那么固定夾B高度“適當”的標準是。（2）用酒精燈給水加熱至沸騰，需要計時，記錄溫度并觀察現象。實驗中判斷水沸騰的依據是燒杯中出現圖丙中的（填“a”或“b”）所示現象。（3）將收集的數據繪制成如圖丁所示的“溫度﹣時間”關系圖象，發(fā)現水在沸騰過程中，溫度變化的特點是。（4）交流評估環(huán)節(jié)中，同學們提出了各自的觀點，其中正確的有（填字母）。a.紙板上的小孔加快了水的散熱，因此小孔是多余的b.用初溫較高的水做實驗，可以縮短沸騰前的加熱時間，節(jié)約能源c.紙鍋燒水實驗中，紙鍋不會燃燒是因為紙的著火點高于水的沸點，且水沸騰時要不斷吸熱21．（2023?阜新）如圖所示是“探究水在沸騰前后溫度變化特點”的實驗裝置。（1）實驗時所用的溫度計是根據液體規(guī)律制成的，讀取溫度值時，正確的方法是（選填“A”“B”或“C”）。（2）實驗中待水溫接近90℃時每隔1min記錄一次溫度，待水沸騰后再記錄四次，并填寫在下表中。時間/min01234567溫度/℃9092949698989898分析實驗數據可知，水的沸點為℃，此時實驗室的氣壓標準大氣壓（選填“大于”“等于”或“小于”）。實驗中在燒杯口處看到大量“白氣”，“白氣”的形成是現象（填物態(tài)變化名稱）。（3）若要縮短將水加熱至沸騰的時間，請寫出一種可行的辦法：。22．（2023?山西）在“探究水沸騰時溫度變化的特點”的實驗中，小蘭和小偉用相同的實驗裝置（如圖甲所示）進行了實驗。（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”）的狀態(tài)。（3）小蘭和小偉根據各自的實驗數據繪制出水溫隨時間變化的圖象分別如圖乙中A、B所示。由圖象可知，小蘭和小偉所用水的質量大小關系是mAmB。23．（2023?營口）小建和小晨“探究水沸騰時溫度變化特點”的實驗（1）實驗裝置如圖甲所示，其中有一處明顯的錯誤是。（2）改正錯誤后，繼續(xù)實驗，某一時刻溫度計的示數如圖乙所示，此時水的溫度為℃。（3）小建觀察到水沸騰時形成的大量氣泡不斷上升、變大，到水面破裂開來，里面的散發(fā)到空氣中。（4）圖丙是根據實驗數據繪制的水沸騰時溫度變化的圖像，分析圖像可知：水在沸騰的過程中不斷（選填“吸熱”或“放熱”），溫度。（5）小晨利用原有器材，將裝置中燒杯上方帶孔的硬紙蓋換成無孔硬紙蓋，重新實驗，發(fā)現水沸騰時的溫度高于99℃，原因是水面上方氣壓（選填“變大”或“變小”）。24．（2023?深圳）如圖所示，琴琴同學探究“水的沸騰與加熱時間的關系”，水的質量為100g，實驗過程中溫度隨時間變化的關系如下表。min00.511.52……12℃94？969798……98（1）當加熱0.5min時，溫度計示數如圖乙，讀數為℃；（2）根據示數研究得出水沸騰時的溫度變化特征是：水沸騰時持續(xù)吸熱，溫度；（選填“升高”“降低”或“不變”）（3）琴琴同學實驗過程中，水沸騰時的溫度小于100℃，原因是；（4）如何減少加熱時間，請給琴琴同學提個建議：；（5）水在1分鐘內吸收的熱量為J；（6）根據第（5）步進一步探究，水沸騰后繼續(xù)加熱了10分鐘，水的質量少了4g，探究蒸發(fā)1克水吸收了多少熱量？（忽略熱量損失）25．（2023?攀枝花）在科學實踐活動中，小明利用紙鍋燒水來觀察水的沸騰，如圖甲所示。測溫物質凝固點/℃沸點/℃水銀﹣39357酒精﹣11778注：在一個標準大氣壓下（1）由上表可知，本實驗應選用（選填“水銀”或“酒精”）溫度計。（2）水沸騰后，溫度不再變化，溫度計的示數如圖乙所示，則水的沸點為℃。（3）為了驗證水在沸騰過程中是否需要吸熱，可，觀察水是否繼續(xù)沸騰。（4）紙的著火點為183℃，酒精燈火焰溫度可達500℃，紙鍋卻不會被點燃，其原因主要是：。26．（2023?四川）小楊同學在做“探究水在沸騰前后溫度變化的特點”的實驗時，用到的器材有鐵架臺、試管、溫度計、秒表、石棉網等，如圖甲所示。（1）在安裝實驗器材時，應按照（選填“自上而下”或“自下而上”）的順序進行。（2）實驗中某時刻溫度計的示數如圖乙所示，其示數為℃。（3）根據實驗中記錄的數據，描繪出溫度與時間的變化圖像（如圖丙所示），則水在沸騰的過程中不斷吸熱，溫度（選填“升高”“降低”或“不變”）。（4）實驗數據表明：實驗所在地的大氣壓（選填“小于”或“大于”）1個標準大氣壓。27．（2023?宿遷）小明用圖甲所示裝置“探究水的沸騰特點”。（1）組裝實驗裝置時，要保證用酒精燈的外焰加熱，應先調整（選填“燒杯”或“溫度計”）的位置；（2）實驗中，水溫升到90℃開始，每隔1min讀一次溫度并記入表格，第3min時溫度計示數如圖乙，讀數是℃；時間/min0123456水的溫度/℃909294989898（3）由實驗數據可知，水在沸騰時的溫度特點是；（4）觀察到氣泡如圖丙所示，這是水沸騰（選填“前”或“時”）的現象。實驗結束后撤去酒精燈，水還能繼續(xù)沸騰一小會，這說明水沸騰時不需要吸熱，這種判斷是否正確：。28．（2023?牡丹江）【活化知識，還原生活】生活中常將牛奶放在熱水中（即“水浴法”）加熱，如圖甲所示。小明想知道牛奶的沸點，實驗裝置如圖乙所示。（1）實驗中還需要添加的測量工具是。小明用酒精燈給牛奶加熱，當溫度接近90℃，每隔0.5min記錄一次溫度，數據如表所示。時間/min00.511.522.533.54溫度/℃9092949698100100100100（2）牛奶沸騰時，內部涌出大量氣泡，在表面堆積，不易破裂，需不斷攪拌氣泡?？梢?，牛奶的沸騰也是一種劇烈的現象。同時奶香四溢，這屬于現象。（3）實驗表明，牛奶在沸騰過程中，溫度，用酒精燈持續(xù)加熱，表明牛奶沸騰需要熱量。（4）小明發(fā)現牛奶的沸點與水的沸