Question

11．探究水的沸騰實(shí)驗(yàn)：
（1）組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)按照自下而上的順序（選填“自上而下”或“自下而上”）．實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有水銀溫度計(jì)（-20℃～120℃）、酒精溫度計(jì)（-80℃～60℃）、體溫計(jì)、寒暑表等不同種類的溫度計(jì)，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的溫度計(jì)是水銀溫度計(jì)；實(shí)驗(yàn)中所用溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮 的規(guī)律制成的．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組在剛倒入熱水時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)管壁模糊，很難看清示數(shù)，主要原因是水蒸氣液化成的水珠沾在溫度計(jì)管壁．
（3）該小組的同學(xué)們?cè)谔骄克�沸騰時(shí)，當(dāng)水溫度接近90℃時(shí)，開始每隔1min記錄一次溫度，記錄數(shù)據(jù)如下表所示：

時(shí)間/min	0	1	2	3	4	5	6	7
溫度/℃	90	92	94	96	98	98	98	98

請(qǐng)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，在如圖的坐標(biāo)中描點(diǎn)畫出水的溫度隨時(shí)間變化圖象．
（4）由上表的數(shù)據(jù)可知水沸騰時(shí)溫度為98℃，說明這天氣壓小于 （大于/等于/小于）一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．
（5）該小組小明、小華與小紅在做實(shí)驗(yàn)，小明與小華分工合作，小明計(jì)時(shí)，小華讀出溫度并記錄數(shù)據(jù)，而小紅獨(dú)自計(jì)時(shí)，讀取溫度并記錄數(shù)據(jù)．他們同時(shí)按下秒表且每隔1min記錄一次溫度計(jì)的示數(shù)，小紅每次讀數(shù)都比小華遲6s．在同一坐標(biāo)標(biāo)系中，將小紅和小華所測(cè)數(shù)據(jù)繪制出溫度隨時(shí)間變化的圖象，可以發(fā)現(xiàn)，小紅的圖象在小華的左（左/右）邊．
（6）小明發(fā)現(xiàn)，水溫從90℃到沸騰用了10分鐘，為了節(jié)約課堂時(shí)間，請(qǐng)你給小明提出一條合理化建議提高水的初溫．
（7）完成該實(shí)驗(yàn)后，小組同學(xué)往水中加入一定量的鹽繼續(xù)探究．當(dāng)鹽水溫度接近90℃時(shí)，開始每隔0.5min記錄一次溫度，記錄數(shù)據(jù)如下表所示：

時(shí)間/min	0	0.5	1	1.5	2	2.5	3	3.5	4	4.5
溫度/℃	88	91	94	97	100	102	102	102	102	102

（a）實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)看到鹽水中有大量氣泡不斷上升、變大（選填“變大”或“變小”），到液面破裂開來，里面的水蒸氣散發(fā)到空氣中，就表明鹽水沸騰了．由上表可知鹽水的沸點(diǎn)為102℃．繼續(xù)給沸騰的鹽水加熱，鹽水的溫度會(huì)不變（選填“升高”、“不變”或“降低”）．
（b）老師認(rèn)為該小組的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)很有價(jià)值，還可以繼續(xù)深入探究，請(qǐng)你提出一個(gè)值得深入探究的問題：鹽水的沸點(diǎn)與鹽水的濃度有關(guān)嗎？．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，需用酒精燈的外焰加熱，所以要調(diào)整好鐵圈的高度，然后根據(jù)溫度計(jì)的使用規(guī)則固定好其位置；要正確地選擇溫度計(jì)，需要了解各溫度計(jì)的量程．體溫計(jì)、家用寒暑表、酒精溫度計(jì)的最大測(cè)量值都不會(huì)達(dá)到100℃；液體溫度計(jì)是根據(jù)液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的；
（2）物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)稱為液化，水蒸氣遇冷的物體時(shí)會(huì)發(fā)生液化現(xiàn)象，水蒸氣液化成的水珠沾在溫度計(jì)管壁使得溫度計(jì)管壁模糊，很難看清示數(shù)；
（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來；
（4）水在沸騰過程中溫度保持不變，水沸騰時(shí)的溫度就是水的沸點(diǎn)；水的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān)，氣壓越高沸點(diǎn)越高．1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的溫度為100℃．
（5）水沸騰前，加熱時(shí)間越長，水吸收的熱量越多，升高的溫度越高．
（6）加熱時(shí)間過長可以從以下幾個(gè)方面考慮：水的初溫、水量多少、火焰大小等；
（7）（a）沸騰前，上層的水溫度較低，上升的氣泡遇低溫液化，氣泡減�。�沸騰后水溫度相同，上升氣泡由于液體壓強(qiáng)減小，不斷變大；沸騰特點(diǎn)，不斷吸熱溫度保持不變，保持不變的溫度即為沸點(diǎn)；
（b）本題是觀察水的沸騰實(shí)驗(yàn)，不斷加鹽，鹽水的濃度會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)鹽水的沸點(diǎn)是否與鹽水濃度去提出問題．

解答 解：（1）酒精燈需用外焰加熱，所以要放好酒精燈，再固定鐵圈的高度；而溫度計(jì)的玻璃泡要全部浸沒到液體中，但不能碰到容器壁和容器底，所以先放好燒杯后，再調(diào)節(jié)溫度計(jì)的高度，所以組裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)按照自下而上的順序；
體溫計(jì)的量程在35℃～42℃，家用寒暑表的量程是-20℃～60℃，水銀溫度計(jì)的量程為-20℃～120℃，酒精溫度計(jì)的量程為-80℃～60℃；而標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，所以應(yīng)選擇水銀溫度計(jì)；
溫度計(jì)都是根據(jù)液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的；
（2）將熱水倒入燒杯中，水蒸氣遇到冷的溫度計(jì)管壁時(shí)會(huì)發(fā)生液化現(xiàn)象，在管壁上出現(xiàn)了一層小水珠，所以很難看清示數(shù)；
（3）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，并用平滑的曲線連接起來，如圖所示：

（4）由表格中數(shù)據(jù)知，從4到7分鐘，水的溫度保持98℃不變，所以可以看出水的沸點(diǎn)是98℃；此時(shí)的沸點(diǎn)低于水標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)，所以當(dāng)時(shí)氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；（5）小紅每次讀數(shù)都比小華遲6s，則小紅所繪的溫度比小華所繪的溫度高，小紅的圖象在小華的左邊；
（6）這是開放題，提高水的初溫，減少水的質(zhì)量，用酒精燈的外焰加熱等都是可以的；
（7）（a）沸騰是液體內(nèi)部和表面同時(shí)進(jìn)行的劇烈的汽化現(xiàn)象；鹽水沸騰時(shí)，從水底冒出的氣泡在上升過程中，不斷有水蒸氣進(jìn)入氣泡內(nèi)，同時(shí)水的壓強(qiáng)減小，所以氣泡會(huì)不斷變大，升到水面破裂；
液體沸騰時(shí)，不斷吸熱，溫度保持不變；由表格數(shù)據(jù)可知，鹽水的沸點(diǎn)為102℃．
（b）本題是觀察水的沸騰實(shí)驗(yàn)，不斷加鹽，鹽水的濃度會(huì)發(fā)生變化，很容易想到鹽水的沸點(diǎn)是否會(huì)發(fā)生變化；所以提出的問題可以為：鹽水的沸點(diǎn)與鹽水的濃度有關(guān)嗎？
故答案為：（1）自下而上；水銀溫度計(jì)；熱脹冷縮；（2）水蒸氣液化成的水珠沾在溫度計(jì)管壁；（3）見上圖；（4）98；小于；（5）左；（6）提高水的初溫，減少水的質(zhì)量，用酒精燈的外焰加熱（合理即可）；（7）（a）    變大；102；不 變；（b） 鹽水的沸點(diǎn)與鹽水的濃度有關(guān)嗎？（其他合理答案也可）

點(diǎn)評(píng) 探究水沸騰的實(shí)驗(yàn)中，有關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)節(jié)、溫度計(jì)的原理、沸騰的特點(diǎn)、物態(tài)變化、沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系等知識(shí)，是一道綜合題目，要熟練掌握．