Question

同学们做“观察水的沸腾”实验．

（1）实验时所选用的温度计应该是

 

（水银/酒精）温度计（在l标准大气压下，水银的沸点是357℃，酒精的沸点是78℃）；为了完成实验，还需要的测量器材是

 

．一同学为温度计写了一份使用说明书，其中有科学性错误的一条是

 

（填序号）；

温度计说明书 ①测量前，了解温度计的量程和分度值； ②测量时，温度计的玻璃泡与被测液体充分接触； ③待温度计的示数稳定后再读数，读数时温度计可以离开被测液体； ④读数时，视线要与温度计中液柱的上表面相平．

（2）在组装器材时，应按照

 

（由上到下/由下到上）的顺序，在固定石棉网时，应处于酒精灯火焰的

 

（外焰/内焰/焰心）位置．
（3）如图甲所示，刚倒入热水时发现温度计管壁模糊，很难看清示数，主要原因是

 

．
（4）对水加热的过程中，可以观察到：
①沸腾前，水的温度不断

 

，脱离器壁的气泡在上升过程中体积逐渐

 

，还未到达液面就消失了；
②沸腾后，水的温度

 

，同时脱离器壁的气泡在上升过程中体积逐渐

 

，一直上升到液面而破裂；
③水沸腾前，有部分水蒸气产生，这是通过

 

的方式使水汽化而形成的，同时在水面上方会形成一些雾气，这是水蒸气

 

形成的．
（5）烧杯上方加一纸盖后进行实验，如图乙所示．每隔1min记录温度计示数（见下表），6min时温度计示数如图丙所示，此时温度为

 

℃，直到水沸腾一段时间后停止读数，由表可知水的沸点为

 

℃．

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

（6）根据上表中的数据在图丁中画出水温随时间变化的图象．
（7）实验中发现，水从开始加热到沸腾的时间过长，造成这种现象的原因可能是：

 

（写一种原因即可）．

Answer 1

分析：（1）用液体温度计测量温度时，被测温度在该液体的凝固点和沸点之间．否则不能根据液体热胀冷缩的性质来工作．
在此实验中需要探究水的温度随时间的变化情况，所以需要秒表控制时间，用温度计测量水的温度．
读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱的上表面相平．
（2）用酒精灯加热物体时，安装装置时，先从下到上，方便调节；酒精灯火焰的外焰温度最高．
（3）物质由气态变为液态的过程是液化．
（4）掌握水沸腾前和沸腾时的现象区别：沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐减小；沸腾时气泡在上升过程中体积逐渐增大；掌握液化的概念，水沸腾时，水面上的白气是由水蒸气液化来的小水珠．
（5）①温度计的读数：首先确定零上还是零下，确定每一个大格和每一个小格各代表的示数，从小数字读向大数字．
②液体沸腾时不断吸收热量，温度保持不变，这个不变的温度是液体的沸点．
（6）在时间和温度图象上，描出温度和时间的对应点，并把各点用光滑的曲线连接起来．
（7）加热时间过长可以从以下几个方面考虑：水的初温、水量多少、火焰大小等．

解答：解：（1）此时水的沸点是98℃，高于酒精的沸点，98℃时，酒精是气态，水银是液态，所以采用水银温度计．
此实验中需要探究水的温度随时间的变化情况，所以用的测量器材有秒表和温度计；
温度计玻璃泡进入被测液体后要稍等一会儿，待温度计示数稳定后再读数；三是读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱上表面相平．因此③不正确．
（2）先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离，在固定石棉网时，因酒精灯火焰的外焰温度最高，所以应处于酒精灯火焰的外焰加热．
（3）倒入热水时，热的水蒸气遇冷的温度计壁液化成小水珠，沾在温度计壁上，造成很难看清示数．
（4）①沸腾前，水的温度不断升高，脱离器壁的气泡在上升过程中体积逐渐变小，还未到达液面就消失了；
②气泡在上升过程中，体积逐渐增大，这是沸腾时的现象；沸腾后，水的温度保持不变，同时脱离器壁的气泡在上升过程中体积逐渐变大，一直上升到液面而破裂；
③水沸腾前，有部分水蒸气产生，这是通过蒸发的方式使水汽化而形成的，同时在水面上方会形成一些雾气，我们看到的这些雾气是由水蒸气液化形成的小水珠．
（5）①零刻度在温度计的下方，液柱远离零刻度，是零上，每一个大格代表10℃，每一个小格代表1℃，示数是96℃．
②由表格数据知，水在第6min开始，水不断吸收热量，温度保持98℃不变，所以此时水的沸点是98℃．
（6）在时间和温度图象上描出（0，88）（1，90）（2，92）（3，94）（4，96）（5，97）（6，98）（7，98）（8，98），用光滑的曲线连接各点．如图．
（7）水加热时间过长可能是水的初温太低；也可能是水量太多；也可能是酒精灯火焰太小等．
故答案为：（1）水银；秒表；③；
（2）由下到上；外焰；
（3）水蒸气遇到冷的温度计管壁时会发生液化现象，在管壁上出现了一层小水珠；
（4）①升高；变小；②保持不变；变大；③蒸发；液化；
（5）96；98；
（6）如图．

（7）水的初温较低．

点评：本题通过水的沸腾实验考查了液化、温度计的读数、沸点等基础知识，用数学描点法描绘时间和温度的图象，体现了学科间的整合．