Question

5．在“觀察水的沸騰”的實驗中：

（1）如圖1，是某同學(xué)選用溫度計測小燒杯中水的初溫的操作圖．甲圖是操作過程，乙圖是讀數(shù)過程．
①甲圖中操作的錯誤是：溫度計玻璃泡接觸到燒杯底部；
②乙圖讀數(shù)中的錯誤是：溫度計玻璃泡拿出水面讀數(shù)；
（2）實驗中，他們點燃酒精燈后即開始計時，當(dāng)水中有氣泡上升時，每隔1min記錄的水的溫度如表所示．

時間/min	…	8	9	10	11	12	13	14	15
溫度/℃	…	92	94	96	97	98	98	98	98

①水沸騰時大量氣泡上升，如圖2a、b所示的是觀察水沸騰實驗中出現(xiàn)的兩種情景，其中水沸騰時的情景為a（填“a”或“b”）
②利用表中數(shù)據(jù)，在圖3中描繪出水的溫度隨時間變化的關(guān)系圖線；
③由實驗數(shù)據(jù)分析可知：水的沸點是98℃，由此可判斷當(dāng)?shù)氐臍鈮盒∮冢ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”）1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．
④水在沸騰過程中，需要吸收（選填“吸收”或“放出”）熱量，溫度不變（選填“升高”、“不變”或“降低”）
（3）實驗結(jié)束后，同學(xué)們相互交流時，有的小組覺得把水加熱到沸騰的時間過長，為了節(jié)約課堂時間，請你提出一條合理化建議：適當(dāng)減少水量；
（4）小明得出水沸騰條件：達(dá)到沸點且繼續(xù)吸熱，但他發(fā)現(xiàn)撤掉酒精燈時，燒杯內(nèi)的水沒有立即停止沸騰，你認(rèn)為可能的原因鐵圈和石棉網(wǎng)的溫度高于水的沸點，水能繼續(xù)吸熱（寫出一條即可）．
（5）小明發(fā)現(xiàn)鄰組測得的沸點比自己測量結(jié)果低1℃，認(rèn)為是鄰組在實驗中溫度計的玻璃泡碰到了燒杯底造成的，他的想法正確嗎？錯誤（“正確”或“錯誤”）．
（6）水在沸騰時，杯口附近出現(xiàn)大量“白氣”．“白氣”是水蒸氣遇冷液化（填物態(tài)變化名稱）形成的．如圖4所示，將燒瓶內(nèi)水沸騰時所產(chǎn)生的水蒸氣通入試管A中，試管A放在裝冷水的容器B內(nèi)，過一段時間，觀察到試管A中產(chǎn)生的現(xiàn)象是A管壁出現(xiàn)小水珠，同時看到溫度計C的示數(shù)升高，這個實驗說明了液化放熱．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溫度計的正確使用方法來作答；
（2）①水沸騰時，整個容器中溫度相同，氣泡上升過程中，有大量的水汽化成水蒸氣進(jìn)入氣泡，氣泡越來越大；
②利用描點法畫出水的溫度隨時間變化的關(guān)系圖線；
③沸點與氣壓之間的關(guān)系，知道氣壓越高，沸點越高，氣壓越低，沸點越低；
④水的沸騰規(guī)律：吸熱但溫度不變；
（3）要解決此題，首先要知道加熱時間與水的多少、是否給燒杯加蓋、水的初溫有關(guān)．水的量越少、水的初溫越高，達(dá)到沸點所吸收的熱量越少，所以加熱時間越少．同時給燒杯加蓋，可以減少熱量的損失，縮短加熱時間．
（4）水沸騰的條件：達(dá)到沸點，吸熱溫度不變．酒精燈加熱時，鐵圈和石棉網(wǎng)的溫度升高，高于水的溫度，移開酒精燈時，水還會從鐵圈和石棉網(wǎng)吸收熱量，繼續(xù)沸騰．
（5）在測量水的溫度時，溫度計的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁．當(dāng)碰到容器底直接受熱，所以溫度會很高．
（6）水蒸氣受冷就會液化，形成小水珠；水蒸氣受冷液化時要放熱．

解答 解：
（1）溫度計測量液體的溫度時，不能碰到容器底；讀數(shù)時，溫度計要繼續(xù)留在被測液體中；所以甲圖中操作的錯誤是溫度計玻璃泡接觸到燒杯底部；乙圖中操作的錯誤是溫度計玻璃泡拿出水面讀數(shù)；
（2）①水沸騰前，整個容器中上層溫度低于下層溫度，氣泡上升過程中，氣泡中的水蒸氣遇冷液化成小水珠，氣泡變小，圖b符合沸騰前的現(xiàn)象；水沸騰時，整個容器中溫度相同，氣泡上升過程中，有大量的水汽化成水蒸氣進(jìn)入氣泡，氣泡越來越大，圖a符合沸騰時的現(xiàn)象．
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，利用描點法得出水的溫度隨時間變化的關(guān)系圖線：

③由圖知，當(dāng)水的溫度達(dá)到98℃時，溫度不再變化，說明此時是水的沸騰過程，沸點是98℃．
沸點低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點，所以實驗室中的大氣壓小于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；
④水在沸騰過程中，需要吸收熱量，但溫度不變；
（3）為了減少從開始加熱到沸騰的時間，可以適當(dāng)減少水量、適當(dāng)提高水的初溫、給燒杯加蓋子等．
（4）酒精燈加熱時，鐵圈和石棉網(wǎng)的溫度升高，高于水的溫度，當(dāng)移開酒精燈時，水還會從鐵圈和石棉網(wǎng)吸收熱量，繼續(xù)沸騰；
（5）燒杯底由于直接受熱，所以溫度會很高．鄰組的溫度比小明的測量結(jié)果低，所以不是因為溫度計的玻璃泡碰到容器底．所以小明的想法是錯誤的．
（6）“白氣”水沸騰時冒出的水蒸氣遇冷液化形成的；
燒瓶中水沸騰時產(chǎn)生的大量水蒸氣進(jìn)入試管A中，試管A放在裝有冷水的容器B中，試管A的溫度也比較低，通入試管A中的水蒸氣受冷就會液化，形成小水珠，附著在試管壁上；水蒸氣液化時要放出熱量．
故答案為：
（1）①溫度計玻璃泡接觸到燒杯底部； ②溫度計玻璃泡拿出水面讀數(shù)；
（2）①a； ②如圖所示； ③98；小于； ④吸收；不變；
（3）減少水量；
（4）鐵圈和石棉網(wǎng)的溫度高于水的沸點，水能繼續(xù)吸熱；
（5）錯誤；
（6）液化；A管壁出現(xiàn)小水珠；液化放熱．

點評 在觀察水沸騰的實驗中，應(yīng)正確使用溫度計，并學(xué)會記錄、分析實驗數(shù)據(jù)、繪制溫度隨時間變化的圖象，同時重點觀察沸騰過程中的現(xiàn)象，這些都是該實驗中應(yīng)該重點掌握的內(nèi)容．