实验01 探究水的沸腾解析版.docx
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实验01探究水的沸腾解析版
实验一、探究“水的沸腾"实验
【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、秒表
【实验装置】
【实验步骤】
①按装置图安装实验仪器；
②用酒精灯给水加热并观察；
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。
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。
水沸腾前水沸腾后
3.沸点：
液体沸腾时的温度。
4.液体沸腾的条件：
（1）温度达到沸点；
（2）继续吸收热量。
【实验补充】
（1）液体沸腾需要一定的温度，在标准大气压下不同的液体沸点不同。
（2）液体沸腾前吸收热量温度升高，沸腾后吸收热量温度保持不变。
（3）液体的沸点还与大气压有关，气压越高液体的沸点越高，高压锅就是利用了这一原理。
（4）蒸发和沸腾的异同：
汽化方式
异同点
蒸发
沸腾
不同点
发生部位
液体表面
液体表面和内部同时发生
温度条件
任何温度
只在沸点时
剧烈程度
缓慢
剧烈
相同点
都属于汽化现象，都是吸热过程
【考点方向】
1、水沸腾的条件：
达到沸点，继续吸热。
2、由图像描点，水沸腾时特点：
温度不变，继续吸热。
3、开始加热到沸腾时间过长，改进：
①用温水；②减少水的质量；
4、石棉网作用：
使烧杯底部受热均匀。
5、酒精灯拿开后，沸腾继续，原因：
石棉网有余热，水断续吸热；
6、水沸点98度，原因：
低于1个标准大气压。
7、沸水降温至室温，温度变化特点：
先快后慢。
8、若无论加热多长时间，水都不能沸腾，原因：
火力太小，吸收热量小于热损失。
9、安装装置时顺序：
自下而上。
10、水沸腾前，烧杯内上升的气泡是由大变小的；
水沸腾时，烧杯内上升的气泡由小变大，因为上升过程中，水对气泡压强变小。
11、烧杯的纸盖上留有两个小孔，穿过温度计的那个孔作用：
固定温度计。
另外一个孔的作用是使水面上方大气压强与外界相同，使水的沸点测量值更准确；若不留小孔对实验结果产生的影响是如果没有小孔，会使里面气压增大，测出的水的沸点偏高。
【创新母题】如图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置。
（1）图甲实验装置的组装顺序应为___________（选填“自上而下”或“自下而上”）。
其中石棉网的作用是。
带孔硬纸板的作用是。
（2）实验中某次温度计的示数如图乙，为________℃。
根据实验数据绘制的水的温度随加热时间变化的图像如图丙，由图可知本实验中水的沸点为_____℃。
在0-2min内时，烧杯内的水（选填吸收/放出）热量，温度（选填不变/升高/降低）。
2-3min内水（选填吸收/放出）热量。
（3）实验中发现温度计上部出现许多小水珠，这些小水珠是___________形成的。
实验过程中沸腾前观察到烧杯内的气泡在上升过程中；
声音比沸腾后。
（4）该实验可以得出水沸腾的条件是、。
（5）撤去酒精灯后，水仍能继续沸腾一小段时间，其原因是_________________。
【答案】
（1）.自下而上；使烧杯受热均匀；减少热量散失，缩短加热时间，同时固定温度计位置。
（2）.92；98；吸收；升高；吸收
（3）.水蒸气液化；沸腾前烧杯内的气泡上升过程中逐渐变小；声音越来越大。
（4）达到沸点、继续吸热。
（5）.石棉网的温度仍高于水的沸点，水能继续吸热
【解析】
（1）实验中，酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，且不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此实验装置的组装顺序应为自下而上的顺序进行。
石棉网的作用是使烧杯受热均匀，防止因加热不均导致烧杯破裂。
带孔纸板能够减少热量的损失，使的沸腾所需要的时间缩短。
（2）图乙中温度计的分度值为1℃，则温度计的示数为92℃；
由图丙，水在第2min开始沸腾，沸腾时，不断吸收热量，温度保持98℃不变，所以本实验中水的沸点为98℃；在0-2min中时水还没有沸腾，此时水继续保持吸热，温度不断升高。
2-3min段水已经达到沸腾，温度不在上升，但是继续吸热。
（3）水沸腾时，热的水蒸气遇到温度低的温度计液化形成小水珠，附着在温度计上。
由于水沸腾前，水下部的温度比上部的温度要高，水发生汽化形成气泡，在上升的过程中，水温逐渐降低，气泡内水蒸气遇冷液化成水，同时水液化过程中引起水的剧烈振动，发出声音较大。
沸腾后，气泡上升过程中由于上下温度一致不在发生液化，因此会在液面液化，引起液体的振动相对不太剧烈。
所以声音相对较小。
（4）由实验可以得知要实现沸腾满足两个条件达到沸点和继续吸热。
（5）酒精灯加热时，铁圈和石棉网的温度升高，高于水的温度。
撤去酒精灯后，水还会从铁圈和石棉网吸收热量，仍能继续沸腾一小段时间。
练习1：
（2019●鹤岗）如图甲所示为小明同学“探究水沸腾时温度变化特点”的实验，请回答下列问题：
甲乙A丙B
①刚开始时，烧杯内温度计的示数如图乙所示，此时温度计的示数为 ℃。
②实验现象中，水沸腾时水中气泡的情形应为图中的 （填“A”或“B”）图。
③在水沸腾过程中，将酒精灯撤掉时，会观察到水继续沸腾一会儿。
理由是：
。
【答案】①68；②A；③石棉网余温高于水的沸点，水继续吸热。
【解析】①温度计的分度值是1℃，所以其温度68℃；
②水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小，图B符合水沸腾前的现象；
水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大，图A符合水沸腾时的现象。
③在水沸腾过程中，将酒精灯撤掉时，会观察到水继续沸腾一会儿。
理由是：
石棉网余温高于水的沸点，水继续吸热；
练习2：
（2019●黔东南）小明用如图1所示的实验装置探究水沸腾的特点。
（1）请指出图1中的操作错误：
。
（2）如图2是根据实验数据画出的水温度随时间变化的图线。
由图可知，水沸腾时的特点是：
水继续吸热，温度 。
（3）为说明水在沸腾过程中是否需要吸热，应 ，观察水是否继续沸腾。
（4）小明再次实验时为节省加热时间，减少了水的质量，请在图2中画出大致能体现这项措施的图线。
【答案】
（1）温度计的玻璃泡碰到容器底壁；
（2）不变；（3）停止加热；（4）见上图。
【解析】
（1）实验中温度计的使用，要注意使用前看清量程和分度值，使用时要让温度计液泡完全浸没与被测液体中，不能碰到容器底和容器壁。
读数时要让温度计继续待在被测液体中，等到示数稳定后再读数，读数时视线要与温度计刻度垂直。
（2）水在达到沸点后，如果还在吸热就会持续沸腾。
沸腾时，虽然在吸热，但是温度不再变化。
（3）水沸腾后，已经达到了沸点，在持续沸腾时，停止加热，观察水是否继续保持沸腾，如果不再沸腾则说明沸腾过程中需要持续吸收热量。
（4）实验中，如果把水的质量减少，那么水达到沸腾所需要的时间就会缩短，如上图所示。
练习3：
（2018●南京）用如图所示的实验装置做“观察水的沸腾”实验
（1）下表为记录实验数据的表格，表中（a）处应填的内容是 。
（a）
温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
…
（2）分析实验数据可知，水的沸点是 ℃．沸腾过程中 （选填“需要”或“不需要”）吸热。
（3）实验结束停止加热后，发现水在高温时散热快，低温时散热慢。
查阅资料，同一燃气灶不同火力加热的耗气量还有如下信息：
火力大小
水的质量m/kg
水的初温t0/℃
水的末温t/℃
消耗的燃气V/m3
大火
4.0
26.0
50.0
0.0453
中火
4.0
26.0
50.0
0.0278
综合分析可知：
从节能的角度，用燃气灶烧开水的策略为 （填字母）
A．先中火后大火B．先大火后中火C．一直用大火D．一直用中火
【答案】
（1）时间/min；
（2）98；需要；（3）A。
【解析】
（1）探究水的沸腾温度变化规律时，需要时间，记录实验数据的表格中（a）处应填的内容是时间/min；
（2）由表中的实验数据可知：
水不断吸收热量，温度保持98℃不变，所以此时水的沸点是98℃；当水的温度达到沸点后，需要吸热，才能保持沸腾，水的温度保持不变；
（3）分析资料可知，低温时加热使水达到相同的温度，质量是4kg的水，初温是26℃加热到50℃时，大火消耗的燃气是0.0453m3，大火消耗的燃气是0.0278m3，水在高温时散热快，低温时散热慢，所以用中火节约燃气，综合分析可知：
从节能的角度，用燃气灶烧开水的策略为A。
练习4：
（2018●苏州）小明在做“观察水的沸腾”实验时，用到的器材如下：
铁架台、烧杯、温度计、秒表、硬纸板、石棉网等。
（1）组装器材时如何确定铁圈（石棉网）的高度？
。
（2）实验时用温度计测出不同时刻水的温度，并记录在如表中，其中第3min时温度计的示数如图甲所示，示数为 ℃
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度/℃
80
84
88
96
98
98
98
（3）某时刻观察到烧杯中出现图乙所示的现象，表明水 沸腾。
（4）请在图丙方格纸上画出水的温度随时间变化的图象。
（5）小明回家后发现妈妈正在炖汤，汤沸腾后妈妈将火调小，汤仍在沸腾。
小明又把火调得更小，这时虽还在加热，汤却不沸腾了你觉得不沸腾的原因是 。
【答案】
（1）能用酒精灯的外焰加热；
（2）92；（3）正在；（4）见上图；（5）相同时间内吸收的热量小于或等于散失的热量。
【解析】
（1）把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度，确保用酒精灯的外焰加热，从而确定铁圈的高度，放好石棉网。
（2）由图知，温度计的分度值为1℃，因此该温度计的示数是90+2=92℃；
（3）由图乙可知，气泡越往上越大，水正处于沸腾阶段；
（4）根据表中的数据先在图象中描点，再用平滑的曲线把点连接起来。
图象如下：
（5）当汤沸腾后将火调小使得相同时间内吸热的热量小于或等于散失的热量，汤不会沸腾。
练习5：
（2018●德州）在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中：
（1）安装好实验器材后，为缩短实验时间，小强在烧杯中倒入热水，热水中温度计的示数如图甲所示，此时温度计的示数为___________℃
（2）当水温接近90℃时，每隔1min记录一次温度，并绘制了如图乙所示水温随时间变化的图象，由图象可知：
水沸腾时的特点是____________________________。
（3）小强观察到：
沸腾时水中气泡的情形为如图丙中___________图。
（选填“A”或“B”）
（4）小强同学想提高水的沸点，换用了火力更大的酒精灯加热，这种做法___________（选填“可行”或“不可行”）。
【答案】
（1）.68
（2）.继续吸热温度不变（3）.A（4）.不可行
【解析】
（1）温度计的分度值为1℃，示数为68℃。
（2）由图象可知：
水在沸腾过程中，吸收热量但温度保持不变。
（3）水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小，B图符合水沸腾前的现象；水沸腾时，整个容器中水的温度相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大，故图A符合水沸腾时的现象；答案为A。
（4）液体的沸点随气压的增大而增大，换用了火力更大的酒精灯加热，不能使气压增大，不能提高水的沸点，故这种做法不可行。
练习6：
（2019●黄石）某同学探究影响蒸发散热情况的实验，如图所示，请回答下列问题。
（1）该同学记录了三个示数，其中a温度计示数 ℃。
（2）酒精蒸发时会向温度计 （选填“吸收”或“放出”）热量。
（3）比较b和c温度计的示数，可以得出：
蒸发快慢与 有关，从分子热运动的角度来看，空气流动促进了酒精分子向空气扩散。
（4）该同学用水代替酒精多次实验，发现在相同温度但天气不同的情况下，三根温度计示数有时差别不大，有时差别却很大。
他猜想水的蒸发情况可能与天气有关，若示数差别不大，可能的天气是 。
【答案】
（1）25.5；
（2）吸收；（3）液体表面的空气流速；（4）雨天（或潮湿天气）。
【解析】
（1）由图知，温度计的分度值为0.1℃，则a温度计示数为25.5℃。
（2）液体蒸发时需要吸收热量，所以酒精蒸发时会向温度计吸收热量，导致温度计的示数降低。
（3）通过b、c温度计的示数可以看出，c的示数低，b、c温度计的主要区别在于液体表面的空气流速不同，因此可得出液体蒸发的快慢与液体表面的空气流速有关；
（4）该同学用水代替酒精多次实验，若三根温度计示数差别不大，即水的蒸发快慢差别不大，说明空气湿度较大，此时水不易蒸发，雨天或潮湿天气时空气湿度较大；若温度计的示数差别很大，则说明空气湿度较小，晴天时空气湿度较小，
由此可以猜想可能的天气是雨天或潮湿天气；
练习7：
（2019●昆明）今年5月，昆明市气温连续10天达到30℃左右，让“冬无严寒，夏无酷暑”的昆明人着实体验了一下什么叫“酷暑难耐”。
往室内地面上洒水、打开窗户通风、尽量穿短衣短裤等避暑手段纷纷登场。
这些措施为什么可以使人感觉到冻爽?
小林同学准备了滴管、水、两块玻璃片、吹风机（有加热和不加热两档），请你加入进来一起探究蒸发快慢与哪些因素有关。
（1）小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上，并将其中一滴水摊开，把它们放在室内，观察蒸发情况，这是探究蒸发快慢与________的关系；
（2）如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系，应该__________。
然后用吹风机（不加热档）________，观察蒸发愔况；
（3）为了探究蒸发快慢与温度的关系，小林用滴管把两滴水分别滴在两块玻璃片上，然后用吹风机（加热档）去吹其中一滴水，观察蒸发情况，这样做是________的，
原因是：
__________________________________________；
（4）该实验将水滴在玻璃片上而不滴在木板上，这是为了________________；
（5）发烧病人使用酒精擦拭身体降温比用水擦拭的效果更好：
一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上，水很快就不见了，而油还在，由此，你的猜想是_______。
（6）小林同学上公共厕所洗完手后，用如图14所示的烘干机（手一放进去就自动吹暖风的机器）使手上的水快速蒸发。
当他把干燥的左手和沾水的右手，同时放进|烘干机内，左手感觉吹的是暖风，而右手感觉吹的却是凉风，这是因为________________________。
【答案】
（1）液体表面积大小
（2）控制两滴水其它条件都相同时；吹其中一滴水
（3）错误改变水温度的同时，改变了水表面空气流速大小
（4）避免木板吸水对本实验结果造成一定的影响
（5）液体的蒸发速度还可能与液体种类有关
（6）左手干燥，吹热风时蒸发较缓慢感觉到的是热风；右手潮湿，吹热风时加快了皮肤表面液体蒸发速度，蒸发吸热因此感觉是凉风
【解析】
（1）把两滴水分别滴在两块玻璃片上,并将其中一滴水摊开,保持了温度、液体表面空气流动速度相同,只有液体表面积不同,因此,这是探究蒸发快慢与液体表面积的关系;
（2）根据控制变量法,如果要探究蒸发快慢与液体表面空气流动快慢的关系,应该保持两滴水的大小、温度和表面积相同,然后用吹风机（不加热挡）对其中一滴水吹风,观察蒸发情况;
（3）探究蒸发快慢与温度的关系,应控制液体表面积和液体表面空气流动速度相同,而如果用吹风机（加热挡）去吹其中一滴水,则空气流动速度和温度都发生了改变,因此这样做是错误的;
（4）实验中将水滴在玻璃片上而不滴在木板上,这是为了防止因材料吸水影响实验效果;
（5）一滴油和一滴水掉在玻璃桌面上,水很快就不见了,而油还在,由此,可得出的猜想是液体蒸发的快慢与液体的种类有关;
（6）因为水蒸发吸热,有致冷作用,所以当他把干燥的左手和沾水的右手,同时放进烘干机内,左手感觉吹的是暖风,而右手由于水蒸发吸热,感觉吹的是凉风。
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