Question

5．在“观察水的沸腾”的实验中：

（1）如图1，是某同学选用温度计测小烧杯中水的初温的操作图．甲图是操作过程，乙图是读数过程．
①甲图中操作的错误是：温度计玻璃泡接触到烧杯底部；
②乙图读数中的错误是：温度计玻璃泡拿出水面读数；
（2）实验中，他们点燃酒精灯后即开始计时，当水中有气泡上升时，每隔1min记录的水的温度如表所示．

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

①水沸腾时大量气泡上升，如图2a、b所示的是观察水沸腾实验中出现的两种情景，其中水沸腾时的情景为a（填“a”或“b”）
②利用表中数据，在图3中描绘出水的温度随时间变化的关系图线；
③由实验数据分析可知：水的沸点是98℃，由此可判断当地的气压小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）1个标准大气压．
④水在沸腾过程中，需要吸收（选填“吸收”或“放出”）热量，温度不变（选填“升高”、“不变”或“降低”）
（3）实验结束后，同学们相互交流时，有的小组觉得把水加热到沸腾的时间过长，为了节约课堂时间，请你提出一条合理化建议：适当减少水量；
（4）小明得出水沸腾条件：达到沸点且继续吸热，但他发现撤掉酒精灯时，烧杯内的水没有立即停止沸腾，你认为可能的原因铁圈和石棉网的温度高于水的沸点，水能继续吸热（写出一条即可）．
（5）小明发现邻组测得的沸点比自己测量结果低1℃，认为是邻组在实验中温度计的玻璃泡碰到了烧杯底造成的，他的想法正确吗？错误（“正确”或“错误”）．
（6）水在沸腾时，杯口附近出现大量“白气”．“白气”是水蒸气遇冷液化（填物态变化名称）形成的．如图4所示，将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中，试管A放在装冷水的容器B内，过一段时间，观察到试管A中产生的现象是A管壁出现小水珠，同时看到温度计C的示数升高，这个实验说明了液化放热．

Answer 1

分析 （1）根据温度计的正确使用方法来作答；
（2）①水沸腾时，整个容器中温度相同，气泡上升过程中，有大量的水汽化成水蒸气进入气泡，气泡越来越大；
②利用描点法画出水的温度随时间变化的关系图线；
③沸点与气压之间的关系，知道气压越高，沸点越高，气压越低，沸点越低；
④水的沸腾规律：吸热但温度不变；
（3）要解决此题，首先要知道加热时间与水的多少、是否给烧杯加盖、水的初温有关．水的量越少、水的初温越高，达到沸点所吸收的热量越少，所以加热时间越少．同时给烧杯加盖，可以减少热量的损失，缩短加热时间．
（4）水沸腾的条件：达到沸点，吸热温度不变．酒精灯加热时，铁圈和石棉网的温度升高，高于水的温度，移开酒精灯时，水还会从铁圈和石棉网吸收热量，继续沸腾．
（5）在测量水的温度时，温度计的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁．当碰到容器底直接受热，所以温度会很高．
（6）水蒸气受冷就会液化，形成小水珠；水蒸气受冷液化时要放热．

解答 解：
（1）温度计测量液体的温度时，不能碰到容器底；读数时，温度计要继续留在被测液体中；所以甲图中操作的错误是温度计玻璃泡接触到烧杯底部；乙图中操作的错误是温度计玻璃泡拿出水面读数；
（2）①水沸腾前，整个容器中上层温度低于下层温度，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成小水珠，气泡变小，图b符合沸腾前的现象；水沸腾时，整个容器中温度相同，气泡上升过程中，有大量的水汽化成水蒸气进入气泡，气泡越来越大，图a符合沸腾时的现象．
②根据表中数据，利用描点法得出水的温度随时间变化的关系图线：

③由图知，当水的温度达到98℃时，温度不再变化，说明此时是水的沸腾过程，沸点是98℃．
沸点低于标准大气压下的沸点，所以实验室中的大气压小于1标准大气压；
④水在沸腾过程中，需要吸收热量，但温度不变；
（3）为了减少从开始加热到沸腾的时间，可以适当减少水量、适当提高水的初温、给烧杯加盖子等．
（4）酒精灯加热时，铁圈和石棉网的温度升高，高于水的温度，当移开酒精灯时，水还会从铁圈和石棉网吸收热量，继续沸腾；
（5）烧杯底由于直接受热，所以温度会很高．邻组的温度比小明的测量结果低，所以不是因为温度计的玻璃泡碰到容器底．所以小明的想法是错误的．
（6）“白气”水沸腾时冒出的水蒸气遇冷液化形成的；
烧瓶中水沸腾时产生的大量水蒸气进入试管A中，试管A放在装有冷水的容器B中，试管A的温度也比较低，通入试管A中的水蒸气受冷就会液化，形成小水珠，附着在试管壁上；水蒸气液化时要放出热量．
故答案为：
（1）①温度计玻璃泡接触到烧杯底部； ②温度计玻璃泡拿出水面读数；
（2）①a； ②如图所示； ③98；小于； ④吸收；不变；
（3）减少水量；
（4）铁圈和石棉网的温度高于水的沸点，水能继续吸热；
（5）错误；
（6）液化；A管壁出现小水珠；液化放热．

点评 在观察水沸腾的实验中，应正确使用温度计，并学会记录、分析实验数据、绘制温度随时间变化的图象，同时重点观察沸腾过程中的现象，这些都是该实验中应该重点掌握的内容．