内容正文:
专题02 热学实验(原卷版)
目录
实验一、探究固体熔化时温度的变化规律 1
实验二、探究水沸腾时温度的变化特点 6
实验三:探究不同物质的吸热本领 11
实验一、探究固体熔化时温度的变化规律
【实验目的】探究不同固体物质熔化时温度的变化规律
【实验器材】铁台架、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、试管、晶体(冰块)、石蜡(研碎)、温度计、秒表、水。
【实验步骤】一、按图组装器材。
二、把晶体放入试管中,试管放入盛有水的烧杯中。
三、用酒精灯给晶体加热,记录加热开始时间,观察试管内晶体温度变化情况。
四、当晶体开始熔化时记录此时温度和加热时间。
五、继续加热,观察固液共存态时温度变化情况。
六、继续加热,待晶体完全熔化时记录此时温度和加热时间(见表格1)。
七、继续加热,观察液态时的温度变化和加热时间。
八、把晶体换成石蜡(研碎),用酒精灯给石蜡加热,记录加热开始时间,并记录石蜡随加热时间的温度变化情况,记录填入表格2。
九、实验表格
表格1 冰熔化时温度、状态随时间变化情况
温度(°C)
加热时间(min)
物质形态
固态
固液共存态
液态
表格2 石蜡熔化时温度、状态随时间变化情况
温度(°C)
加热时间(min)
物质形态
固态
黏稠状态
液态
十、整理器材。
【实验结论】晶体熔化过程中,给晶体加热,随着温度的升高,当晶体温度达到熔点时,晶体开始熔化;此时处于固液共存态,随着继续加热,固态继续熔化,温度不变;当晶体完全熔化后,液体温度才会升高。晶体熔化曲线如下图(1)。
图(1) 图(2)
结合石蜡的熔化曲线,可知石蜡的熔化情况与冰不同:随着加热的进行,石蜡由固态慢慢便软、变稠、变稀,逐渐熔化为液态,整个熔化过程石蜡不断吸热,温度逐渐升高,没有明显的拐点。
【考向点拨】
1.晶体熔化条件:达到熔点、继续吸热;
2.晶体熔化曲线的特点:熔化过程中,固液共存态、温度不变(曲线水平段);
3.石棉网的作用:受热均匀;
4.把试管放入盛水的烧杯中(水浴法),目的是:受热均匀;
5.仪器安装顺序:自下而上;
6.晶体与非晶体的区别:晶体有固定熔点,熔化曲线可反映出来;
7.选取小颗粒物质的原因:固体受热均匀、温度计与物质能充分接触并便于观察温度变化;
8.烧杯放入适量的水,目的是:加快实验进度;
9.水浴法的优点:使物质均匀受热;被加热物质受热缓慢便于观察温度变化;
10.烧杯口出现白气和烧杯壁出现小水珠的原因:水蒸气遇冷液化形成的小水滴;
11.熔化过程的吸放热:熔化过程吸热(内能增加);
12.晶体熔化前后曲线倾斜长度不同的原因:同种物质在不同状态下比热容不同;
13.温度计的使用注意事项:温度计应放在被测物质中间部位、不能碰器壁、读取温度时不能取出温度计;
14.确定熔点:熔化曲线水平段对应的温度;
15.热量的计算:Q=cm△t。
【典例1】(2021·山东烟台市)在探究某固体熔化时温度的变化规律的实验中,小明采用了水浴法加热。
(1)水浴法加热的好处是______;
(2)小明组装的实验器材如图甲所示,图中有在一处明显的不足,请你指出不足之处并说明理由______;
(3)小明纠正了不足,重新调整了器材,根据实验测得的数据作出图像,如图乙所示,由图像可知该物质的熔点是______℃,第10min时,该物质所处的状态是______(填“固态”、“液态”或“固液共存”)。
【典例2】(2021·内蒙古通辽市)在探究“固体熔化时温度变化规律”的实验中,取两个相同的试管A、B,在A试管中放入蜂蜡,在B试管中放入冰,已知蜂蜡是非晶体,冰是晶体,且蜂蜡的沸点高于水的沸点。如图甲所示,两个试管放入同一杯水中加热,请你完成下面的探究实验:
(1)开始实验后,某一时刻B试管中温度计的示数如图所示,温度为______℃。
(2)两种物质熔化前后温度随时间变化关系的图像如图乙所示,通过分析图像可知,晶体熔化特点是持续吸热,__________。
(3)第时B试管中的水_____(填“能”或“不能”)沸腾。从第到第,蜂蜡的内能______(填“增加”或“不变”)。
1.(2021·广西贺州市)小明所在的学习小组开展了“冰熔化时温度的变化规律”的实验探究,在标准大气压下,利用如图甲所示的实验装置进行探究:
(1)根据实验数据,小明作出了冰熔化时温度随时间变化的图像,如图乙所示,冰属于晶体_______(选填“晶体”或“非晶体”);
(2)该物质在第5分钟时,处于___