内容正文:
第3课 水受热以后
一、实验知识梳理
实验一:研究冰融化过程中温度变化
实验器材:铁架台、石棉网、三脚架、冰块、温度计、秒表。
实验设计:1、取少量冰,测量它的温度。
2、用酒精灯加热冰,每隔1分记录录一次温度,直到烧杯中水达到10℃为止。
实验结论:冰融化前的温度一直在升高,当温度升到0℃时,冰就开始融化,在融化的过程中很长时间保持在0℃,待冰块完全融化成水后,温度还会继续上升。
实验二:水的沸腾
实验设计:1、加热前,记录烧杯中水面的位置。
2、用酒精灯继续加热烧杯中的水,每隔1分钟记录一次水温,直到水沸腾后4分钟,停止加热。
3、待水面平静后,观察,记录烧杯中水面的位置。
实验结论:水沸腾前,温度持续上升,水沸腾时的温度是100℃,水沸腾以后,停止加热前,温度保持不变。
二、课堂习题小练
课本习题
(P7)
1. 冰、水、水蒸气是同一种物质吗?它们有哪些相同和不同之处?
【答案】答:冰、水、水蒸气是同一种物质的不同状态。冰是固态,水是液态,水蒸气是气态。
冰、水、水蒸气的相同之处:无色、无味、透明 ……
冰、水、水蒸气的不同之处:冰有固定形状,不会流动,是固体;水没有固定形状,会流动,是液体;水蒸气没有固定形状,会流动,是气体。
【解析】
【详解】水在自然界中有气态、液态、固态三种存在状态,水蒸气是它的气态形式,水是它的液态形式,冰是它的固态形式。所以冰、水、水蒸气是同一种物质的不同状态。它们都无色、无味、透明;不同点是水是液体、没有固定形状,能够流动、柔软;冰是固体、不会流动、坚硬;水蒸气是气体,没有固定形状,会流动。
(P9)
2. 满壶的水烧开后会产生哪些现象?为什么?
【答案】水烧开后会有大量的“白气”冒出,壶内发出较大的声响,且壶内的水会流出来。出现这种现象的原因是水蒸气遇冷凝结成小水珠就造成看到的“白气”,水会流出来是由于水受热后体积膨大导致的。
【解析】
【详解】水具有热胀冷缩的性质,受热时会膨胀,遇冷时会收缩。水加热达到沸点时沸腾,水沸腾是剧烈的汽化现象,有大量气泡冒出。满壶的水烧开后水的体积膨胀,水会溢出来;同时水烧开是剧烈的汽化现象,水蒸气会推动壶盖跳动,同时冒“白汽”,这是水蒸气遇冷凝结造成的。
学生手册答案
3. 画出冰融化的温度变化曲线图,分析并回答问题。
(1)冰融化前,温度是否持续上升?
(2)冰融化时的温度是多少°C?
(3)冰融化的过程中,温度的变化规律是怎样的?
【答案】答:(1)冰融化前,温度持续上升。
(2)冰融化时的温度是0°C。
(3)冰融化的过程中,温度保持不变。
【解析】
【分析】冰受热以后从固态变成液态,这种现象叫作融化。
【详解】(1)观察温度变化曲线图,我们可知,在冰融化前,温度是持续上升的,从-10°C一直上升到0°C。
(2)观察温度变化曲线图,我们可知,冰融化时的温度是0°C。
(3)观察温度变化曲线图,我们可知,在冰融化前,温度是持续上升的,冰开始融化时的温度是0°C,并且持续了一段时间,所以冰融化的过程中,温度是0°C并且保持不变。冰融化后,温度持续上升,从0°C到了10°C。
4. 画出水沸腾前后的温度变化曲线图,分析并回答问题。
(1)水沸腾前,温度是否持续上升?
(2)水沸腾时的温度是多少℃?
(3)水沸腾以后,停止加热前,温度是否继续上升?
(4)停止加热后,烧杯中水面的位置会有什么变化?
【答案】答:
(1)水沸腾前,温度持续上升。
(2)水沸腾时的温度是100℃。
(3)水沸腾以后,停止加热前,温度不再继续上升。
(4)停止加热后,烧杯中水面的位置下降了。
【解析】
【详解】(1)从图中可以看出,0-9分钟水没有沸腾,温度持续上升。
(2)从图中可以看出,10分钟后水温为100℃不再改变,100℃就是水的沸点,这一阶段水处于沸腾状态。
(3)从图中可以看出,10-14分钟水一直在加热,但是温度没有继续上升。
(4)沸腾是一种汽化现象,水从液态变为气态的水蒸气。整个过程,液态水的总量减少,烧杯中的水面会下降。
【点睛】本题考查了水沸腾,要会观察温度变化曲线图,要知道水沸腾前后的温度变化情况。
三、巩固知识小测
典型例题
5. 做水的沸腾实验时,下列现象出现的先后顺序是( )。
①气泡越来越大,温度更高
②杯子底部产生气泡,温度上升
③水翻滚,温度不再上升
A. ①②③ B. ②①③ C. ③①②
【答案】B
【解析】
【详解】沸腾时,温度达到100℃,温度不再升高,大量气泡上升、变大,至水面破裂释放出里面的水蒸气。观察到的现象先后顺序是②杯子底部产生气泡,温度上升①气泡越来越大,温度更高③水翻滚,温度最高,而且不再上升。B符合题意。
6. 水沸腾后继续加热,水的温度会继续上升。( )
【答案】×
【解析】
【详解】把水在正常压强下加热到约100℃时,水会迅速地变成水蒸气,并且不停地翻腾起来,这种现象叫做水的沸腾。水沸腾后烧杯中的水在减少,但是温度保持不变。
7. 下列是“水沸腾”实验。
从图a中可以发现,实验中一个明显的错误是___________________。
图b温度计的所指的温度是__________________。
在水沸腾的实验过程中,水的温度变化是__________________。
停止加热后,烧杯中水面的位置会怎么变化?为什么?
答:_________________________________。
【答案】 ①. 观察时视线与刻度保持水平 ②. 38℃ ③. 从低到高 ④. 水位位置会下降;产生了水蒸气(蒸发)
【解析】
【详解】温度计测温时,要注意温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中;不要碰到容器底或容器壁,实验中的温度计触及可容器底;
温度计的分度值为1°C,且液柱在零刻度线的下方,说明温度在零下。液柱在零刻度线的上方,说明温度在零上。该温度计的分度值是1℃,液柱在30和40之间过8个小格,此时温度是38℃。
把水在正常压强下加热到约100℃时,水会迅速地变成水蒸气,并且不停地翻腾起来,这种现象叫做水的沸腾。在水沸腾的实验过程中,水的温度变化是从低到高,沸腾后继续加热温度保持不变。
停止加热后,烧杯中水面的位置会下降,因为蒸发了不少水。
巩固提升
8. 一般情况下,当温度升高到( )时,水会沸腾;当温度降低到0℃时,水会结冰。
A. 90℃ B. 100℃ C. 110℃
【答案】B
【解析】
【详解】一般情况下,当温度升高到 100℃时,水会沸腾,并产生大量气泡;当温度降低到 0℃时,水会结冰。水结冰时,体积会 增大。
9. 当温度达到0℃时,冰开始融化,并且在融化的过程中,温度继续上升。( )
【答案】×
【解析】
【详解】冰的温度升至 0℃时开始融化;冰在融化过程中,温度会长时间保持在 0℃,直至完全融化成水,然后温度才会继续上升。冰在融化过程中,要从周围 吸收热量。
乐乐小组用下图的实验装置做水沸腾的实验,
10. 给水加热时,应该用酒精灯的_________加热。
A. 焰心 B. 外焰 C. 内焰
11. 实验中,温度计_________(填“能”或“不能”)碰到容器底部或烧杯壁。
12. 根据上图所示,将下表中的实验数据补充完整。
时间/分
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
水温/℃
20
25
40
60
70
80
90
____
100
100
100
13. 根据记录表中的数据将水温变化统计图补充完整。
14. 从统计图看出,当水温达到_______时就不能再升高了,继续加热,水量会______(填“增加”或“减少”),这是因为产生了______________。
15. 实验结束后,乐乐整理器材时,不小心碰倒了酒精灯,酒精在桌面燃烧起来。乐乐正确的灭火方法应该是_______。
A. 用嘴吹灭 B. 用水浇灭 C. 用湿抹布盖灭
【答案】10. B 11. 不能
12. 94 13.
14. ①. 100℃(或100摄氏度) ②. 减少 ③. 水蒸气 15. C
【解析】
【10题详解】
酒精灯的火焰从外到内依次是外焰、内焰、焰心,外焰的温度最高,给水加热时,应该用酒精灯的外焰加热。
【11题详解】
用温度计测量水温时,不能碰到容器底部或烧杯壁。
【12题详解】
据图中温度计读数。第7分钟时水温是94℃。
【13题详解】
据表绘图即可。
【14题详解】
当水温达到100℃时就不能再升高了,继续加热,由于蒸发,水会减少,变成了水蒸气。
【15题详解】
酒精在桌面燃烧起来,正确是灭火方法是用湿抹布盖灭。
果果想要研究水沸腾前后温度和水位的变化。
实验步骤:①加热前,测量水的温度,记录烧杯中水面的位置。
②用酒精灯加热烧杯中的水,每隔1分钟测量一次水的温度,直到水沸腾4分钟后,停止加热。
③待水面平静后,观察、记录烧杯中水面的位置。
下图为水沸腾前后的温度变化曲线图,请你和果果一起分析并回答下列问题。
16. 水沸腾前,温度会( )。
A. 持续上升 B. 保持不变 C. 逐渐下降
17. 水沸腾时的温度是____________℃。
18. 下列图中所示的情景中,( )是水沸腾时才会出现的现象。
A. B. C.
19. 水沸腾以后,停止加热前,温度会( )。
A. 持续上升 B. 保持不变 C. 逐渐下降
20. 停止加热后,烧杯中水面的位置会( )。
A. 上升 B. 保持不变 C. 下降
【答案】16. A 17. 100 18. B 19. B 20. C
【解析】
【16题详解】
加热水时,水温的温度逐渐升高,当达到沸腾时,继续加热,水的温度不再升高。
【17题详解】
水沸腾时的温度是100℃,这是水的沸点。
【18题详解】
沸腾后容器内各部分水的温度都相同,水汽化后的蒸气形成气泡,气泡在上升过程中受压强的影响,越往上水的压强越小,气泡就会逐渐变大。
【19题详解】
水沸腾以后,停止加热前,温度会保持不变。
【20题详解】
停止加热后,水不再翻滚,而且水温逐渐下降,烧杯中水面的位置会下降。
一.四年级“腾飞”小组的学生在探究“冰融化过程中温度是如何变化的?”
21. 得出下列数据(表格1),请你接着在表2上先找出相应的点,然后在两点之间依次用直线连接。回答问题:
表1
时间
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
温度
-4
-3
-2
0
0
0
0
1
2
3
4
4
表2
22. 测量水温的温度计是易碎品,使用时要__________。
23. 冰融化时的温度是__________。
24. 冰融化过程中,温度变化的规律是______________。
【答案】21. 22. 轻拿轻放
23. 0℃ 24. 温度保持不变
【解析】
【分析】当环境温度高于0摄氏度,冰的温度升至0摄氏度时开始融化;冰在融化过程中,冰水混合在一起,温度会长时间保持在0摄氏度,直至完全融化成水。冰在融化过程中,要从周围吸收热量,热量是使水的状态发生变化的重要因素。
【21题详解】
根据题干数据画出折线图即可;
【22题详解】
温度计,是测温仪器的总称,可以准确的判断和测量温度。利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为设计的依据。由于温度计是易碎品,所以使用时要轻拿轻放;
【23题详解】
当环境温度高于0摄氏度,冰的温度升至0摄氏度时开始融化;冰在融化过程中,冰水混合在一起,温度会长时间保持在0摄氏度,直至完全融化成水。
【24题详解】
当环境温度高于0摄氏度,冰的温度升至0摄氏度时开始融化;冰在融化过程中,温度保持在0摄氏度不变。
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