内容正文:
4.探究水沸腾时温度变化的特点
第三单元 物态变化
1.能通过实验观察水的沸腾现象,了解沸点的概念。
2.能用图象描述水沸腾时温度的变化情况,理解沸腾的条件及图象的意义。
3.知道沸腾与蒸发的区别和联系。
一群业余登山队员登上一座高山后发现了一些奇怪的现象,如煮很长时间的饭是生的,把手伸到“开水”中也不烫手等。队员们百思不得其解。你们能这些怪现象或者提出问题进行探究吗?
水沸腾后,继续加热,温度会不会继续上升?水沸腾时究竟有什么特征?我们能通过怎样的实验来观察?
一、设置情景,提出问题
【实验原理和方法】
1.通过酒精灯对烧杯中的水加热,每隔一段时间观察烧杯水中气泡的生成及其体积的变化,并记录温度计的示数,填入表格;
2.水量太少不容易测水温,即便能测也不容易测准确,实验现象也不明显;水量太多又会造成加热时间过长,因此,烧杯中的水要适量,水的初温要适当;
3.作出水的沸腾图像,找出液体沸腾时温度的变化规律。
二、实验:探究水沸腾时温度变化的特点
【提出问题】
你认真观察过水的弹腾吗?水在沸腾时有什么特征?水沸腾后如果继续加热,温度会不会越来越高?
【猜想与假设】水沸腾时,需要继续加热,
这时的温度可能不断上升。
【实验器材及设计】
二、实验:探究水沸腾时温度变化的特点
【进行实验】
(1)按上图组装实验仪器,为了缩短加热时间,烧杯中充入温水,水量约200ml;
(2)点燃酒精灯,对水加热,注意观察并记录从开始加热到沸腾的过程中,水中气泡的生成及其体积变化,并且观察水沸前和沸腾时气泡体积变化有什么不同;
(3)观察水沸腾前和沸腾时声音的大小有什么不同;
(4)当水温升高到90℃时,每隔1min记录一次水的温度,直到水沸腾后5min左右停止加热。观察从开始加热到沸腾过程以及沸腾后水的温度变化情况;
(5)移开酒精灯并将其熄灭,观察水是否继续沸腾;
(6)根据记录的数据,以时间为横轴,以温度为纵轴,进行描点,然后用平滑的曲线把它们连接起来,绘制出水沸腾时温度与时间关系的图象。
二、实验:探究水沸腾时温度变化的特点
【收集数据】
数据记录如表所示:
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度/℃ 90 92 94 96 98 100 100 100 100 100 100
水的状态 未沸腾 沸腾
二、实验:探究水沸腾时温度变化的特点
【分析与论证】
用方格纸上的纵轴表示温度,横轴表示时间,根据表格中各个时刻对应的温度在方格纸上描点,然后将这些点用平滑的曲线连接,便得到水沸腾时温度随时间变化的图象,结合实验现象进行分析。
二、实验:探究水沸腾时温度变化的特点
【实验结论】对水不断加热,水的温度不断升高;当达到某一温度时,水开始沸腾;继续对水加热,水的温度保持不变;停止加热,水的沸腾也会停止。
【注意事项】
1.组装实验器材时应自下而上,用酒精灯的外焰加热(外焰温度最高),烧杯底垫石棉网,使烧杯底能均匀受热,防止烧杯底因受热不均而炸裂;
2.烧杯中的应充入温水,水适量,一般在200ml为宜,温度计玻璃泡应完全浸入水中,不接触烧杯底和烧杯壁,烧杯口应用纸板盖住,以缩短加热时间;
3.实验过程每隔一段时间观察并记录一次,观察内容包含液体中气泡的多少,气泡的大小及体积变化,温度计的示数等,时间间隔不宜过长,也不宜过短,一般为1min左右。
二、实验:探究水沸腾时温度变化的特点
4.使用酒精灯时,先检查酒精是否大于三分之一的量并且不是满的,如果太少或太多都不好;用一酒精灯去点燃另一酒精灯,会使酒精灯内酒精流出来,引发火灾, 直接用嘴吹灭,容易使火焰沿着酒精灯进入瓶内,引发火灾,所以都是错误的;熄灭酒精灯时,可用灯帽将其盖灭,如果是玻璃灯帽,盖灭后需再重盖一次,放走酒精蒸汽,让空气进入,免得冷却后盖内造成负压使盖打不开;如果是塑料灯帽,则不用盖两次,因为塑料灯帽的密封性不好。
二、实验:探究水沸腾时温度变化的特点
典例精讲
典例1.(2023·辽宁本溪·统考中考真题)小利在探究水在沸腾前后温度变化的特点实验中。
(1)他组装了如图甲所示的实验装置,其中纸板的作用是
。
减小热量散失
(2)加热一段时间后,温度计的示数如图乙所示,温度为 ℃,继续加热,烧杯内的水中形成大量的气泡不断上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中。
(3)上述实验现象说明了水 (填“已经”或“还没