内容正文:
实验报告单
探究固体熔化时温度的变化规律
实验班级
实验小组
姓名
实验日期
小组成员
一、实验目的
1. 经历固体熔化的实验探究过程,知道晶体和非晶体熔化时温度变化的不同规律。
2. 学会正确使用酒精灯和温度计,理解水浴法加热的优点。
3. 会设计表格记录实验数据,能根据数据画出温度—时间图像。
二、实验原理
熔化是物质由固态变为液态的过程,熔化过程需要吸热。晶体(如海波)有固定的熔点,熔化过程中吸热但温度保持不变,处于固液共存状态;非晶体(如石蜡)没有固定熔点,熔化过程中吸热且温度持续上升。本实验采用水浴法加热,通过对比海波和石蜡熔化过程中温度随时间的变化,认识晶体与非晶体熔化规律的区别。
三、实验器材
铁架台(带铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、烧杯、大试管、温度计(量程-20~100℃)、搅拌器、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水、火柴、钟表(秒表)、坐标纸。
四、实验步骤
1. 按装置图组装器材,采用水浴法加热,将装有海波的试管放入盛水烧杯中,温度计玻璃泡插入海波中间且不触碰试管底壁。
2. 点燃酒精灯加热,待温度计示数升至约40℃时开始计时,每隔1 min记录一次温度,同时观察海波状态(固态/固液共存/液态)。
3. 海波完全熔化后,继续加热并记录3~4次温度。
4. 换用石蜡,重复上述实验步骤。
五、数据记录
表1 海波熔化过程记录
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
温度/℃
状态
表2 石蜡熔化过程记录
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
温度/℃
状态
六、数据处理与分析
1. 在下方坐标纸上,根据表1和表2数据分别描点,用平滑曲线连接。海波图像用实线,石蜡图像用虚线。
2. 分析:
(1)海波熔化过程中,哪一段时间温度保持不变?这段时间它处于什么状态?
答:________________________________________________________________
(2)石蜡的温度变化有什么特点?它有固定的熔点吗?
答:________________________________________________________________
七、实验结论
1. 晶体熔化时________热,温度________,有固定的________。
2. 非晶体熔化时________热,温度________,________固定熔点。
3. 晶体熔化的条件:温度达到________,且继续________。
八、误差分析
本实验可能产生误差的环节及原因:① 温度计读数时的估读误差;② 海波受热不均或搅拌不及时导致温度记录滞后;③ 计时与温度记录不同步;④ 海波纯度不同会导致熔点与标准值(48℃)略有偏差。
九、问题与讨论
1. 实验中为什么采用水浴法加热,而不直接用酒精灯加热试管?
答:________________________________________________________________
2. 我国古代铸造青铜器时,将铜块和锡块一起熔化后浇入模具。请用物态变化知识解释这一过程。
答:________________________________________________________________
3. "下雪不冷化雪冷"包含什么物理道理?北方冬天菜窖里放几桶水为什么能防止菜冻坏?
答:________________________________________________________________
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