内容正文:
实验04 探究固体熔化时温度的变化规律
1.【实验目的】
通过探究式实验,得固体熔化时温度的变化规律。
2.【实验器材】
(1)铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、试管、温度计、搅拌器、火柴、停表
(2)主要器材作用: ①温度计:测物体温度。
②石棉网:使烧杯底部受热均匀。
③停表:记录加热时间
3. 【设计实验】
(1) 提出问题: ①熔化和凝固发生的条件是什么?
②物质熔化和凝固时温度会怎么变化?
③不同物质熔化和凝固的规律一样吗?
(2) 猜想假设:点燃蜡烛,蜡烛熔化了;寒冷的夜晚,湖水结冰了。由此我们猜想熔化要吸收热量,反之凝固则会放出热量。
(3) 如何验证你的猜想:
①实验需要测量什么物理量?
②由此需要什么器材?
③怎样组装实验器材?
④如何进行实验,收集证据?
4. 【器材安装顺序】 自下而上。
5. 【实验步骤】
让我们分别加热碎冰(或海波)和石蜡,多次测量其加热过程中的温度,比较其温度变化规律。
(1) 分别将碎冰和石蜡放入两支试管中,按上图所示的装置分别加热碎冰和石蜡,观察碎冰和石蜡在熔化过程中温度及状态的变化。
(2) 实验时,尽量使酒精灯的火焰等外界条件相同。每隔相同的时间将测得的温度值及对应状态填入表中,并分别在坐标纸上设温度为纵坐标,时间为横坐标,建立坐标系,并在坐标系中描出各点(碎冰和石蜡熔化时温度随时间变化),然后将这些点用平滑曲线连接起来。
6. 【实验表格】
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
冰温度/℃
石蜡的温度/℃
7.【实验现象】
(1)海波或冰在熔化过程中不断吸热,温度不变。
(2)石蜡在熔化过程中不断吸热,温度一直升高。
8.【实验结论】
(1)晶体熔化时有固定温度,熔化过程中不断吸热,温度不变。
(2)非晶体熔化时没有固定温度,熔化过程中不断吸热,温度一直升高。
9.【注意事项】
(1)用酒精灯外焰加热。
(2)试管浸没水中深度要适当。
(3)为保证物质受热均匀,采取:A.水浴法加热;B.用玻璃棒搅拌;C.把物质压成粉末。
1.选用粉末状或较小的固体颗粒的好处:
(1)小颗粒固体受热更均匀。
(2)温度计玻璃泡与小颗粒充分接触,测量温度更准确。
(3)另外,温度计玻璃泡不能接触试管底或试管壁。。
2.水浴法加热的好处:
(1)被加热物质受热均匀。
(2)物体温度上升较慢,便于记录各个时刻的温度。
3.试管在水中的位置要“适当”的含义:
(1)试管不能接触烧杯底和烧杯壁。
(2)试管中装有固体的部分完全浸没在水中。
(3)另外,温度计玻璃泡不能接触试管底或试管壁。。
4.会画熔化图像:
在坐标纸上设温度为纵坐标,时间为横坐标,建立坐标系,并在坐标系中描出各点(碎冰和石蜡熔化时温度随时间变化),然后将这些点用平滑曲线连接起来。
(1) 晶体熔化图像
(2)非晶体熔化图像
【典例1】在探究“冰熔化时温度变化的规律”的实验中,分别在烧杯和试管中放入适量的碎冰,并各放了一支温度计组成如图甲所示的实验装置,完成下面探究实验.
(1)点燃酒精灯给烧杯加热,一段时间后温度计A的示数如图甲所示,此时温度计示数为________℃。
(2)实验过程中A、B两个温度计的示数随时间变化的图像如图乙所示,通过分析图像可知,____(选填“实”或“虚”)线是试管内碎冰温度随时间变化的图像,第7 min时烧杯内的碎冰处于________态,此时试管内的碎冰______(选填“能”或“不能”)熔化。
(3)通过实验可以得出晶体熔化的条件是:温度达到熔点,______________________________。
【典例2】小华同学利用图甲所示的装置探究某物质熔化的特点,他每隔1 min记录一次温度计的示数,观察物质的状态,并作出温度随时间变化规律的图像,如图乙所示.
(1)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管,目的是________(写一点即可)。
(2)图乙中第4 min时,物质处于________态。
(3)该物质熔化时的特点:吸收热量,温度______.该物质是________(选填 “晶体”或“非晶体”)。
【对点1】如图甲是探究海波熔化时温度的变化规律的装置.
(1)按自下而上的顺序安装装置,便于调整石棉网的高度,确保能用________________进行加热,提高效率.
(2)取适量的海波装进试管中,将试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌海波,其好处是使海波__________________.
(3)每隔1 min记录海波的温度,并将数据在坐标图中进行描点,如图乙.请根据描点作出海波熔化时温度随时间变化的图像.
(4)分析图像可得海波熔化时的温度特点:_________________________