第2课时 学生实验:观察水的沸腾
知识点 1 观察水的沸腾
如所示,在做水的沸腾实验中,在铁架台上安放器材时,应该根据酒精灯________的高度__________逐个安放铁圈、石棉网、烧杯、盖子、温度计、铁夹等.石棉网的作用:使烧杯__________.盖子的作用:①减少热量散失,________实验时间;②______________的位置.
2.某物理兴趣小组的同学用如甲所示的装置来研究水的沸腾特点.
(1)如图乙中A、B所示,其中图________是水沸腾时气泡的变化情况.当水温升到90 ℃时,每隔1 min记录一次温度计的示数,在实验中记录了下列数据.
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
温度/℃ 90 91 92 93 94 95 96 97 98 93 98 98 98
(2)观察记录的数据,可以看出在记录中明显错误的是第______min时的数据.
(3)根据记录的数据可得出的结论是此时水沸腾的温度为______℃,水在沸腾过程中温度不变.
(4)在中以时间为横轴,以温度为纵轴,根据表格中的数据作出水的沸腾图像.
(5)在这次实验中,发现水从开始加热到沸腾的这段时间过长,为了缩短实验的时间,可以采取的措施是______________________________________________________________.
知识点 2 沸腾
3.沸腾是在液体__________和__________同时发生的剧烈的汽化现象.液体沸腾时要________热,但温度__________,这个温度叫________.液体沸腾的条件:①液体的温度达到________;②还能继续______热.
4.关于水沸腾时的特点,下列说法中正确的是( )
A.水只在表面发生剧烈汽化
B.水只在内部发生剧烈汽化
C.持续加热,水温不断上升
D.持续加热,水温保持不变
5.如所示是水的沸腾图像.下列对图像理解正确的是( )
A.OA段表示水沸腾的过程,此过程中水吸收热量,温度升高
B.加热4 min后,停止加热,水保持沸腾
C.因供热不足,水始终没能沸腾
D.AB段表示水沸腾的过程,此过程中水吸收热量,温度不变
6.如所示,烧杯内盛有适量水并用酒精灯加热(标准大气压下),甲试管盛有水,乙试管盛有酒精,则甲、乙两试管(酒精沸点为78 ℃)( )
A.都会沸腾
B.都不会
C.甲会沸腾,乙不会沸腾
D.甲不会沸腾,乙会沸腾
7.给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如中c图线所示.若其他条件不变,仅将水的质量减少,则温度与时间的关系图线正确的是( )
A.a B.b
C.c D.d
8.某药业有限公司在制药时,为了从溶液中提取抗菌素,可以用加热的方法使水沸腾而除去水分,但抗生素不能在超过80 ℃条件下提取,所以他们应采用的措施是( )
A.增加容器内的气压,使水的沸点低于80 ℃
B.用微火加热使其沸腾
C.缩短加热沸腾的时间
D.降低容器内的气压,使水的沸点低于80 ℃
9.利用如所示的小纸锅,可以将水加热到沸腾,但纸锅没有燃烧,其原因是在加热过程中,水不断吸热;当水沸腾后,水继续吸热,温度________,水的沸点________(选填“高于”或“低于”)纸的着火点.
10.小李同学看到“在沸腾的油锅中取铁球”的表演后,得知锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体,油的沸点为287 ℃,醋的沸点只有60 ℃,当温度达到________℃时液体就沸腾了,继续加热,液体的温度________(选填“会”或“不会”)升高,表演时铁球的温度不可能超过________℃,只有当____________时,继续加热,液体温度才会升高.
11.小聪的爸爸妈妈准备早餐时,经常煮鸡蛋,煮鸡蛋时,水开了后,为了能快点煮熟,爸爸建议用大火加热,而妈妈认为用小火加热,你认为__________(选填“爸爸”或“妈妈”)的想法更合理,理由是_________________________________________________.
12.[2020·淮安]如甲所示,在“观察水的沸腾”实验中,当温度上升到88 ℃后,每隔1 min记录一次温度计的示数,直到水沸腾一段时间后停止读数,测得的实验数据如下表所示.
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 88 90 94 96 98 98 98 98
(1)2 min时温度计的示数如图乙所示,此时温度计的示数是__________℃.
(2)根据表格中的数据,在图丙的坐标系中画出水的温度随时间变化的图像.
(3)在5 min到8 min时间内,要用酒精灯持续加热保持水沸腾,撤去酒精灯后水很快停止沸腾,这说明水沸腾时需要________热量.
(4)从图像可以看出:实验中水的沸点是______℃,水在沸腾过程中温度__________.
13.小亮在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中:
(1)如甲所示,此时温度计的示数是________℃.
(2)图乙是小亮根据实验数据绘制的温度—时间图像.由图像可知:水的沸点是________℃,分析图像还可以获得的信息有____________________________________________________
________________________________________________________________________
(写出一条即可).
(3)结合图像提供的信息,在同样环境条件下,给一大碗滚烫的热水降温,现有两种方法供你选择:①先让滚烫的热水冷却5 min,然后加一小杯冷水;②先在滚烫的热水中加入一小杯冷水,然后冷却5 min.你认为冷却效果较好的是________(选填“方法①”或“方法②”).
考| 题| 展| 示
14.[2020·苏州]如所示,在烧瓶中注入刚刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇烧瓶的底部,可以看到水又重新沸腾起来.该实验现象说明了( )
A.沸腾过程需要吸热
B.沸腾过程需要放热
C.水的沸点与环境温度有关
D.水的沸点与水面上方气压有关
15.[2020·南京节选]如甲所示,用100 g初温为90 ℃的水做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验.加热一段时间后,温度计示数如图乙所示,为________℃,继续实验,观察到水刚开始沸腾,接下来的操作是________加热,__________记录温度计示数.分析数据,完成实验.(后两空均选填“继续”或“停止”)
答案
1.外焰 由下向上 均匀受热 缩短
固定温度计
2.(1)A (2)9 (3)98
(4)如图所示
(5)减少水的质量(或提高水的初温)
3.内部 表面 吸 保持不变 沸点 沸点 吸
4.D 沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象,故A、B错误;水沸腾过程中继续加热,水的温度保持不变,故C错误,D正确.
5.D OA段表示水的加热过程,故A错误,不符合题意;加热4 min后,停止加热,由于水不能继续吸热而不能沸腾,故B错误,不符合题意;据图像可知,在AB段水已经沸腾了,故C错误,不符合题意;AB段表示水沸腾的过程,此过程水吸收热量,温度不变,故D正确,符合题意.
6.D 在标准大气压下水的沸点是100 ℃,甲试管中装的是水,烧杯中的水沸腾接反,温度最高也是100 ℃,即试管中的水能够达到100 ℃,但达到100 ℃后就不能从烧杯中的水吸收热量,故不会沸腾;乙试管中装的是酒精,因为酒精的沸点是78 ℃,低于水的沸点,会从水中不断吸热,会沸腾.
7.A 由题意可知,其他条件不变,仅将水的质量减少,所以水的沸点不变,但是b、d图线表示沸点都变了.由于水的质量减少,相同时间吸收的热量相同,所以温度升高得比较快,A正确.
8.D
9.不变 低于
10.60 不会 60 醋全部汽化
由于锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体,醋的沸点是60 ℃,所以锅中的液体温度达到60 ℃时就沸腾了;液体沸腾的特点是吸收热量,但温度不变,所以继续加热,液体的温度不会升高,表演时铁球的温度不可能超过60 ℃;只有当醋全部汽化后,再继续加热,液体温度才会升高.
11.妈妈 水沸腾时加热温度不变,用小火加热,保持水的沸腾状态,可以节约能源
锅内水剧烈沸腾后,温度将不再升高,只需要小火让锅内水微微沸腾,同样能很快将鸡蛋煮熟;所以妈妈的想法更合理,这样水沸腾时加热温度不变,用小火加热,保持水的沸腾状态,可以节约能源.
12.(1)92
(2)如图所示
(3)吸收 (4)98 不变
(1)温度计的分度值为1 ℃,且液柱在零刻度线的上方,因此该温度计的示数是92 ℃.
(2)根据表格中的数据描点,并用平滑的曲线连接起来.
(3)当撤去酒精灯后,水很快停止了沸腾,这说明水在沸腾过程中要不断吸热.
(4)由记录的数据可知,水的温度升高到98 ℃后,就不再变化了,因此此时水的沸点是98 ℃.水在沸腾过程中温度不变.
13.(1)96
(2)100
水在沸腾的过程中吸收热量,温度不变
(3)方法①
(1)由图像知,温度计的分度值是1 ℃,示数是96 ℃.
(2)水沸腾时,不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是水的沸点,所以水的沸点是100 ℃.分析图像还可以获得的信息有:水在沸腾的过程中吸收热量,温度不变.
(3)结合图像提供的信息,发现液体降温时先快后慢,在同样环境条件下,给一大碗滚烫的热水降温,故选择方法①的冷却效果好.
14.D 在烧瓶中注入刚沸腾的水,塞紧瓶塞,将烧瓶倒置,再用冷水浇时,烧瓶中的水蒸气液化,瓶内气压降低,水的沸点降低,所以会看到水重新沸腾,故D正确.
15.95 继续 继续 (1)由图乙可知,温度计的分度值是1 ℃,该温度计的示数是95 ℃;要探究水沸腾时温度变化的特点,在观察到水开始沸腾时,需要继续对水加热,并继续记录温度计示数,然后分析数据,完成实验.