水沸騰前后溫度變化特點實驗探究

一、實驗思路

與固體熔化實驗類似，我們可以通過將水______至沸騰，測量水的______，根據記錄的數據繪制______，得出水在沸騰前后溫度變化的特點。

二、實驗過程

如圖1，實驗過程如圖甲所示，用酒精燈（或家庭常用的電磁爐、電熱水壺等）將水加熱，使其沸騰。用______溫度計測量水溫，當水溫接近90 ℃時開始計時，每隔0.5 min讀數一次并將溫度填入設計好的表格中，直到水沸騰4～5 min后為止。

根據實驗過程回答下列問題。

1.除溫度計外，本實驗還需要的測量工具是______。組裝圖甲的器材應按照______（選填“自下而上”或“自上而下”）的順序，組裝時，要保證用酒精燈的______加熱。燒杯上的硬紙板可以起到______的作用，硬紙板上需要開______個孔。

2.為節省實驗時間，實驗用水應選擇______（選填“冷水”或“熱水”）。

3.某一時刻，溫度計的示數如圖乙所示，此時水的溫度為______℃。

4.水沸騰是一種劇烈的______現象。當觀察到水中形成大量氣泡不斷上升、______，到水面破裂開來，將里面的______散發到空氣中時，說明水______（選填“尚未”或“正在”）沸騰。

三、實驗結論

為了進一步發現規律，根據表1記錄的數據，在圖丙中繪制出水溫與時間關系的圖像。結合實驗現象，分析圖像可以得出水在沸騰前后溫度變化的特點：

①水在沸騰前，溫度______；②水在沸騰時，溫度______。

各種液體沸騰時都有確定的溫度，這個溫度叫做______。不同液體的沸點不同，沸點的大小與氣壓有關：氣壓升高，沸點升高；氣壓降低，沸點降低。分析表格中的數據可知此時水的沸點______（選填“大于”“小于”或“等于”）水在標準大氣壓下的沸點。

同學們完成了實驗報告，并在交流中解決了下列問題：

1.實驗中發現有時看不清溫度計的示數，交流后找到的原因是水蒸氣在溫度計表面發生了______現象。

2.每個小組都是用熱水做實驗，但有的小組實驗時間過長是因為______。

3.水沸騰的條件：① ______；② ______。

4.實驗完畢，撤去酒精燈后發現水繼續沸騰了一段時間，原因是______。

5.把水在沸騰的高壓鍋從灶上拿下來以后，水不再沸騰，但打開鍋蓋，水又會重新沸騰，原因是______。

6.用紙鍋也能將水燒開。如圖2所示的紙鍋，盛放一定量的水后，放在酒精燈上加熱一段時間，水沸騰了，但紙鍋卻沒有被點著。這是因為水加熱到沸點后，需要______（選填“吸收”或“放出”）大量的熱量，溫度______（選填“上升”“下降”或“不變”），使盛水的紙鍋的溫度______（選填“低于”或“高于”）著火點而不會被點著。

答案：

實驗思路：加熱 溫度 圖像

實驗過程：實驗用

1.停表 自下而上 外焰 減少散熱，縮短水加熱到沸騰的時間 2

2.熱水 3. 98 4.汽化 變大 水蒸氣 正在

實驗結論：圖像如圖3

①升高 ②不變 沸點 小于

1.液化 2.水量多

3. ①溫度達到沸點 ②持續吸熱

4.燒杯底部溫度高于水的沸點，水仍能繼續吸熱

5.水面上方氣壓變低，水的沸點降低

6.吸收 不變 低于

拓展訓練

“創新”小組的同學們在探究水沸騰實驗時，觀察到水沸騰時溫度為98 ℃。完成該實驗后，小組同學往水中加入一定量的鹽繼續探究。當鹽水溫度接近90 ℃時，開始每隔0.5 min 記錄一次溫度，記錄數據如表2所示：

（1）圖4中______（選填“a”或“b”）能反映鹽水沸騰時氣泡的情形。移去酒精燈后，燒杯中的氣泡逐漸減少直至消失。以上現象說明：鹽水在沸騰過程中，需要______熱量，溫度______。

（2）由表2中的數據可知鹽水的沸點為______℃。小組同學可以選用的溫度計測量范圍為： ______。

A. 35～42 ℃ B. -50～50 ℃ C. 0～100 ℃ D. 0～120 ℃

（3）交流評估環節中，同學們分析，鹽水沸騰后，將大火轉為小火加熱的好處是______。

答案：（1）a 吸收 不變 （2）102 D （3）節省燃料

（作者單位：撫順市順城區教師進修學校）