内容正文:
热学
实验1 探究固体熔化时温度的变化规律
实验器材与装置
实验器材:铁架台、酒精灯、陶土网、盛水的烧杯、试管(装有蜡或海波)、温度计、搅拌器、停表。
实验装置:如右图所示
命题方向探究
1. 实验所需测量仪器:温度计和停表。
2. 实验器材的安装顺序及目的:要先下后上安装,目的就是保证使用酒精灯的外焰加热。
3. 陶土网的作用:使烧杯底部受热均匀。
4. 选用小颗粒固体的原因:
(1)温度计与固体充分接触;
(2)使固体受热均匀。
5. 水浴法加热的优点:
(1)使被加热的物质受热均匀;
(2)使被加热的物质受热缓慢,便于观察温度变化规律。
6. 试管插入烧杯中的要求:
(1)试管中所装物质要浸没在水中;
(2)试管不能接触烧杯壁或烧杯底。
7. 烧杯中的水要适量:水太多会延长实验的时间;太少不能使固体浸没,造成受热不均匀。
8. 温度计的使用:温度计不能接触试管底或试管壁。
9. 温度计读数:物体温度=大格示数+小格数×分度值。
10. 记录温度的时间间隔不能太久,否则会错过达到熔点的温度或熔化过程。
11. 缩短实验时间常用的方法:
(1)用热水(提高水的初温)做实验;
(2)适当加大酒精灯的火焰;
(3)适当减少水的质量。
12. 对表格数据或曲线图的分析(晶体、熔点、物质状态判断):若有一段时间内温度不变,则为晶体,此温度为熔点。
13. 绘制温度—时间图象:先描点,然后用平滑曲线连接。
14. 熔化过程中内能变化情况:内能不断增大。
15. 熔化前后曲线的倾斜程度不一样的原因:同种物质,在不同状态下的比热容不同。
16. 实验结论:晶体有固定的熔点,熔化过程中吸热,温度不变,内能增大;非晶体熔化过程中不断吸热,温度升高,没有固定的熔点。
典题精准跟踪:(2023·荆州)用如图甲所示的装置探究某物质的熔化规律。
(1)组装器材时,应先固定 (选填“A”“B”或“C”)。
(2)下列措施不能使物质受热均匀的是 。
A.加热过程中不断搅拌
B.通过水给试管加热
C.温度计的玻璃泡完全浸没在物质中
C
C
(3)加热到某一时刻温度计示数如图乙所示,其温度为
℃。
(4)根据实验数据绘出该物质的温度—时间图象如图丙所示,该物质是 (选填“晶体”或“非晶体”)。
(5)另一小组同学用相同物质进行实验,绘制出的温度—时间图象中没有出现明显的水平段,原因可能是
。(写出一种即可)
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晶体
物质受热不均匀,导致温度测量不准确
实验2 探究水沸腾时温度变化的特点
实验器材与装置
实验器材:陶土网、停表、温度计、带有小孔的纸板、水。
实验装置:如右图所示
命题方向探究
1. 对实验装置安装、实验数据的读数和记录等考点的要求与专题1中的相同。
2. 缩短加热时间的方法:
(1)用初温较高的水直接加热;
(2)适当减少放入烧杯中水的质量;
(3)适当加大酒精灯的火焰。
3. 实验现象
(1)水沸腾前:气泡上升,越来越小(原因是沸腾前下部水温高于上部水温);
(2)水沸腾时:大量气泡上升,越来越大(原因是水沸腾时,液体内部温度均匀,从下向上液体的压强越来越小),气泡在水面破裂,气泡里面的水蒸气散发到空气中;
(3)沸腾结束后:气泡上升,越来越小(原因是水沸腾结束后,液面因为水蒸发而温度较低)。
4. 实验结论:液体沸腾过程中不断吸热,但温度保持不变。
5. 水的沸点不是100 ℃的原因:(1)气压低于标准大气压;(2)水中有杂质;(3)温度读数有误差。
6. 实验相关拓展
(1)为了验证水沸腾时需要继续吸热,应进行的操作是移去酒精灯,停止加热,沸腾停止;
(2)水在沸腾过程中是通过热传递的方式改变水的内能,水沸腾时烧杯口的“白气”是 形成的。
水蒸气遇冷液化
典例精准跟踪:(2022·锦州)小明和小华都选用如图甲所示的实验装置“探究水沸腾时温度变化的特点”。
(1)实验时,给盛水的烧杯加热,是通过 的方式改变水的内能;
(2)水沸腾时,继续加热,水的温度 (选填“升高”“降低”或“不变”);
(3)实验过程中两位同学分别绘制了水的温度随时间变化的图象(如图乙所示),两位同学图象不同的原因是水的 不同;
热传递
不变
质量
(4)水沸腾后,将水倒入烧瓶,发现水停止沸腾。如图丙所示,用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置,向烧瓶底部浇冷水,发现水重新沸腾了。这是因为浇冷水后瓶内水蒸气