内容正文:
实验03 探究水在沸腾前后温度的变化特点
酒精灯、铁架台(带石棉网)、烧杯、温度计、停表、等。
(1)秒表测量加热时间,温度计测量物质的温度;
(2)带小孔的硬纸板,硬纸板减少热量损失,缩短加热时间;小孔为了保持烧杯内外气压平衡。
(1)按照顺序组装实验器材;
(2)将适量温水倒入烧杯中加热,温度到80℃后,每隔0.5min记录一次温度,并观察水中气泡的变化情况;
(3)绘制温度--时间图像,分析图像,得出结论。
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
...
温度/℃
(1)水在沸腾过程中持续吸热,温度保持不变;
(2)沸腾前后气泡的特点,沸腾前有少量的气泡,上升过程中体积逐渐变小;沸腾时产生大量的气泡且在上升过程中体积逐渐变大,到水面破裂。
(1)温度计的玻璃泡全部浸没水中,但不能接触烧杯底和烧杯壁;
(2)撤去酒精灯后,水不会立即停止沸腾的原因:石棉网的温度高于水的沸点,水可以继续从石棉网吸热;
(3)水正在沸腾时撤去酒精灯,稍等一会儿,水不再沸腾了,原因是水沸腾时需要吸热;
(4)水沸腾时烧杯口处产生的“白气”,是水蒸气遇冷液化形成的小水滴;
(5)测出的水的沸点低于100℃,原因是当地的大气压低于标准大气压;
(6)缩短加热时间的方法:用初温较高的水,适当减少水的质量,给烧杯加盖等。
1.如图所示是小明探究“水沸腾时温度变化特点”的实验装置。
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装。已知一个标准大气压下,水银和酒精的沸点分别为357℃和78℃,本实验应选用 (选填“水银”或“酒精”)温度计;
(2)小明观察到水在加热过程中水中气泡的情况如图乙所示,图 (选填“①”或“②”)是表示水沸腾时的情况;
(3)小明记录的实验数据如下表所示,由表中数据可知,当时条件下的大气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压。根据实验数据和我们的生活经验,说一说水沸腾时的温度变化和吸放热特点是 ;
加热时间
/min
0
0.5
1
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
98
(4)小明发现水正在沸腾,移走酒精灯,水还能沸腾一段时间,表明水沸腾过程中不需要吸热,这种说法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
(5)如图丙所示,B容器中装有适量水,A试管内也装有水,现用酒精灯给B容器加热,一段时间后,B容器内水沸腾时,A试管内的水 (选填“会”或“不会”)沸腾;
(6)现给一定量的水加热,其温度与时间的关系如图丁中a图线所示(实线部分),若其它各件不变,仅将水量减少,则温度与时间的关系图线正确的是 (填字母);
(7)周末小华在家烧水煮饺子,当水烧开准备下饺子时,妈妈提醒他锅里的水量少了点,于是小华又往锅里迅速加了一碗水(水量比锅里少),用同样大的火直至将水再次烧开。图中能说明小华整个烧水过程中温度随时间变化的图像是 。
A. B. C. D.
(8)细心的小明同学观察爸爸在家里用电陶炉烧水,发现当水沸腾时,离壶口一段距离处出现“白气”,而壶口处却没有(如图所示),请分析出现这个现象的原因 。
【答案】 自下而上 水银 ① 小于 持续吸热温度不变 错误 见解析 不会 c A 见解析
【详解】(1)[1]小明同学在组装实验装置时,因为酒精灯需要用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度,所以组装实验装置时,应该按照自下而上的顺序组装。[2]一个标准大气压下,水的沸点为100℃,水银的沸点为357℃,酒精的沸点为78℃,假设用酒精制作的温度计,这温度计接触100℃的沸水,酒精的温度也会升高到100℃,酒精的温度高于自身的沸点78℃,酒精会沸腾起来,温度计不能正常使用,所以不能用酒精制作的温度计;假设用水银制作的温度计,水银要达到357℃才会沸腾,这温度计接触100℃的沸水,水银不会沸腾,温度计可以正常使用,所以本实验应选用水银制作的温度计。
(2)[3]沸腾时,不断有水汽化为水蒸气进入气泡,上升变大,到水面破裂开来,所以对应的图应该是①。
(3)[4]根据表格中数据,从2到3.5分钟,水吸热但温度保持98℃不变,所以是水的沸腾过程,水的沸点为98℃。当时水的沸点小于标准大气压下水的沸点(100℃),所以当时气压小于标准大气压。
[5]根据实验数据和生活经验可知,水沸腾