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专题05 物态变化实验分析(原卷版)
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解题方法与技巧
1、温度计的工作原理和使用:
(1)温度计:温度计是利用液体的热胀冷缩原理制成的。温度计的构成:玻璃泡、玻璃管、水银和刻度;
(2)使用前:观察它的量程、分度值(每个小刻度表示多少温度),估测是否适合测量待测物体的温度,待测温度不能超过温度计的量程(否则会损坏温度计);并看清温度计的分度值,以便准确读数。
(3)测量时:温度计的玻璃泡应全部浸入被测液体中,不能紧靠容器壁和容器底部;温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。
2、探究晶体熔化时温度的变化规律:
(1)实验目的:通过实验探究,知道晶体在熔化过程中温度和状态变化的变化有什么特点。
(2)实验器材:晶体(海波或者水)、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、试管、温度计、搅拌器、停表。
(3)实验步骤:步骤①在小试管中放入了少量的晶体物质海波,将搅拌器和温度计的玻璃泡插入试管里的海波粉中,温度计的玻璃泡不要接触试管壁和底,要埋在海波粉中;(试管中晶体粉末不宜过多,只要全部熔化后仍能浸没温度计测温泡即可。);
步骤②在大烧杯中注入足量的温水(35~40℃之间),把试管放在大烧杯的水中,将烧杯放在铁架台的石棉网上,用酒精灯加热;
步骤③用搅拌器不停地搅动海波,当海波温度升到 40 ℃时,每隔 1分钟记录一次海波的温度,并观察海波的状态;(等各组的熔化过程完成后继续加热几分钟,然后撤去酒精灯和热水);
步骤④最后根据记录的数据在坐标纸上画出海波的温度随时间变化的图线。
实验结论:晶体在熔化过程中,继续加热,温度保持不变;晶体全部熔化为液体时,继续加热,温度变高。
3、探究水沸腾时温度变化的特点:
(1)实验目的:通过实验探究,知道水在沸腾过程中温度和状态变化的变化有什么特点。
(2)实验器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、停表(秒表)。
(3)实验步骤:步骤①安装实验仪器;
步骤②用酒精灯给水加热并观察;
步骤③当水温接近90℃时每隔1min 记录一次温度,并观察水的沸腾现象;
步骤④完成水沸腾时温度和时间关系的曲线。
实验现象:水沸腾时的现象:剧烈的汽化现象,大量的气泡上升、变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。虽继续加热,它的温度不变。
实验结论:水在沸腾过程中,继续加热,温度保持不变。
4、影响蒸发快慢的因素:
(1)液体的温度:液体的温度越高蒸发越快;液体的温度越低蒸发越慢,同样湿的衣服在阳光下千得快,在树阴下干得慢。
(2)液体的表面积:液体的表面积越大蒸发越快;液体的表面积越小蒸发越慢,同样多的水,装在盘子里干得快,装在瓶子里干得慢。
(3)液面上的空气流动:液体表面上的空气流动越快蒸发越快;液体表面上的空气流动越慢蒸发越慢,同样湿的鞋子在通风的地方干得快,在没风的地方干得慢。
5、探究“碘的升华”的实验:
(1)升华和凝华现象是物质在固态和气态两种状态之间直接的相互转化,中间并没有经过液体这个过程。
(2)并不是所有的物质都能发生升华和凝华现象,它仅限于某些物质在一定条件下发生。
(3)物质从气态直接变成固态叫凝华,凝华过程要放出热量;冬天“窗花”是凝华现象,日光灯管两端变黑是钨丝先升华后凝华生产的。
典例分析
【实验1 温度计的工作原理和使用】
【典例1】(2022秋•青岛期中)小明同学设计的一个温度计,如图所示,瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管水平部分有一小段液柱。
(1)这个温度计是根据 (填“液体热胀冷缩”或“气体热胀冷缩”)的规律制成的。
(2)将此装置放在室内,当周围的温度降低时,液柱将向 (填“左”或“右”)移动。
【典例2】(2022秋•峰峰矿区校级期中)某学习小组的同学自制了一个简易温度计,A为一塑料瓶,B为吸管,通过软木塞与A相连,管下端插入水槽中,使管内外水面有一高度差h,在不同温度下分别测出对应水柱高度h,记录数据如表:
温度/℃
17
19
21
23
25
27
h/cm
30.0
24.9
19.7
14.6
9.4
4.2
(1)此温度计的测温原理是 。
(2)这个温度计的塑料瓶部分(图中的A)相当于常用温度计的 。
(3)若将此装置放在室内,液柱向上移动,说明温度 (选填“升高”或“降低”)。
【典例3】(2022秋•福鼎市校级月考)小明和几位同学利用国庆假期尝试自制温度计,用玻璃小药瓶、透明吸管、红墨水等器材制成了图中A、B、C、D四支温度计并标有刻度,其中A、B、C三支温度计的小药瓶中装满