Question

同學們做“觀察水的沸騰”實驗．

（1）實驗時所選用的溫度計應(yīng)該是

 

（水銀/酒精）溫度計（在l標準大氣壓下，水銀的沸點是357℃，酒精的沸點是78℃）；為了完成實驗，還需要的測量器材是

 

．一同學為溫度計寫了一份使用說明書，其中有科學性錯誤的一條是

 

（填序號）；

溫度計說明書 ①測量前，了解溫度計的量程和分度值； ②測量時，溫度計的玻璃泡與被測液體充分接觸； ③待溫度計的示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)，讀數(shù)時溫度計可以離開被測液體； ④讀數(shù)時，視線要與溫度計中液柱的上表面相平．

（2）在組裝器材時，應(yīng)按照

 

（由上到下/由下到上）的順序，在固定石棉網(wǎng)時，應(yīng)處于酒精燈火焰的

 

（外焰/內(nèi)焰/焰心）位置．
（3）如圖甲所示，剛倒入熱水時發(fā)現(xiàn)溫度計管壁模糊，很難看清示數(shù)，主要原因是

 

．
（4）對水加熱的過程中，可以觀察到：
①沸騰前，水的溫度不斷

 

，脫離器壁的氣泡在上升過程中體積逐漸

 

，還未到達液面就消失了；
②沸騰后，水的溫度

 

，同時脫離器壁的氣泡在上升過程中體積逐漸

 

，一直上升到液面而破裂；
③水沸騰前，有部分水蒸氣產(chǎn)生，這是通過

 

的方式使水汽化而形成的，同時在水面上方會形成一些霧氣，這是水蒸氣

 

形成的．
（5）燒杯上方加一紙蓋后進行實驗，如圖乙所示．每隔1min記錄溫度計示數(shù)（見下表），6min時溫度計示數(shù)如圖丙所示，此時溫度為

 

℃，直到水沸騰一段時間后停止讀數(shù)，由表可知水的沸點為

 

℃．

時間/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8
溫度/℃	88	90	92	94		97	98	98	98

（6）根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)在圖丁中畫出水溫隨時間變化的圖象．
（7）實驗中發(fā)現(xiàn)，水從開始加熱到沸騰的時間過長，造成這種現(xiàn)象的原因可能是：

 

（寫一種原因即可）．

Answer 1

分析：（1）用液體溫度計測量溫度時，被測溫度在該液體的凝固點和沸點之間．否則不能根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)來工作．
在此實驗中需要探究水的溫度隨時間的變化情況，所以需要秒表控制時間，用溫度計測量水的溫度．
讀數(shù)時溫度計的玻璃泡要繼續(xù)留在液體中，視線要與溫度計中液柱的上表面相平．
（2）用酒精燈加熱物體時，安裝裝置時，先從下到上，方便調(diào)節(jié)；酒精燈火焰的外焰溫度最高．
（3）物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程是液化．
（4）掌握水沸騰前和沸騰時的現(xiàn)象區(qū)別：沸騰前氣泡在上升過程中體積逐漸減小；沸騰時氣泡在上升過程中體積逐漸增大；掌握液化的概念，水沸騰時，水面上的白氣是由水蒸氣液化來的小水珠．
（5）①溫度計的讀數(shù)：首先確定零上還是零下，確定每一個大格和每一個小格各代表的示數(shù)，從小數(shù)字讀向大數(shù)字．
②液體沸騰時不斷吸收熱量，溫度保持不變，這個不變的溫度是液體的沸點．
（6）在時間和溫度圖象上，描出溫度和時間的對應(yīng)點，并把各點用光滑的曲線連接起來．
（7）加熱時間過長可以從以下幾個方面考慮：水的初溫、水量多少、火焰大小等．

解答：解：（1）此時水的沸點是98℃，高于酒精的沸點，98℃時，酒精是氣態(tài)，水銀是液態(tài)，所以采用水銀溫度計．
此實驗中需要探究水的溫度隨時間的變化情況，所以用的測量器材有秒表和溫度計；
溫度計玻璃泡進入被測液體后要稍等一會兒，待溫度計示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)；三是讀數(shù)時溫度計的玻璃泡要繼續(xù)留在液體中，視線要與溫度計中液柱上表面相平．因此③不正確．
（2）先安裝下面器材，再安裝上面器材，便于調(diào)節(jié)器材間的距離，在固定石棉網(wǎng)時，因酒精燈火焰的外焰溫度最高，所以應(yīng)處于酒精燈火焰的外焰加熱．
（3）倒入熱水時，熱的水蒸氣遇冷的溫度計壁液化成小水珠，沾在溫度計壁上，造成很難看清示數(shù)．
（4）①沸騰前，水的溫度不斷升高，脫離器壁的氣泡在上升過程中體積逐漸變小，還未到達液面就消失了；
②氣泡在上升過程中，體積逐漸增大，這是沸騰時的現(xiàn)象；沸騰后，水的溫度保持不變，同時脫離器壁的氣泡在上升過程中體積逐漸變大，一直上升到液面而破裂；
③水沸騰前，有部分水蒸氣產(chǎn)生，這是通過蒸發(fā)的方式使水汽化而形成的，同時在水面上方會形成一些霧氣，我們看到的這些霧氣是由水蒸氣液化形成的小水珠．
（5）①零刻度在溫度計的下方，液柱遠離零刻度，是零上，每一個大格代表10℃，每一個小格代表1℃，示數(shù)是96℃．
②由表格數(shù)據(jù)知，水在第6min開始，水不斷吸收熱量，溫度保持98℃不變，所以此時水的沸點是98℃．
（6）在時間和溫度圖象上描出（0，88）（1，90）（2，92）（3，94）（4，96）（5，97）（6，98）（7，98）（8，98），用光滑的曲線連接各點．如圖．
（7）水加熱時間過長可能是水的初溫太低；也可能是水量太多；也可能是酒精燈火焰太小等．
故答案為：（1）水銀；秒表；③；
（2）由下到上；外焰；
（3）水蒸氣遇到冷的溫度計管壁時會發(fā)生液化現(xiàn)象，在管壁上出現(xiàn)了一層小水珠；
（4）①升高；變��；②保持不變；變大；③蒸發(fā)；液化；
（5）96；98；
（6）如圖．

（7）水的初溫較低．

點評：本題通過水的沸騰實驗考查了液化、溫度計的讀數(shù)、沸點等基礎(chǔ)知識，用數(shù)學描點法描繪時間和溫度的圖象，體現(xiàn)了學科間的整合．