Question

5．在做“探究水的沸腾”实验中：

（1）实验装置如图甲所示，在组装过程中需要先调整的是B（A/B）部分．
（2）当水的温度加热到90℃时，每隔1min记录一次温度，直到水沸腾后几分钟为止．记录数据如下表：

时间/min	0	1	2	3	4	5	6	7
温度/℃	90		94	96	98	98	98	98

第1min温度计的示数如图乙所示，水的温度是92℃，分析表格中的数据可知水的沸点是98℃．
（3）撤掉酒精灯后，水不会立刻停止沸腾，原因是石棉网的温度高于水的温度，给水继续加热
（4）某实验小组观察到沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况，如图丙中的（a）、（b）所示，则图b是水在沸腾前的情况．
（5）为了减少从开始加热到沸腾时的时间，可以采取的措施是减少水的量（提高水的初始温度）
（6）做完“观察水的沸腾”实验后，该组又进一步探究了沸水自然冷却过程中温度随时间的变化情况，他们将实验数据记录在下表中：

时间/min	0	5	10	15	25	35	45	55	65	70
温度/℃	98	71	55	45	35	28	24	22	22	22

1）通过描点在图丁中画出水温随时间变化的曲线．
2）根据表中实验数据可知，他们做上述实验时的环境温度（即室温）应在22℃左右．
3）根据所画水温随时间变化的曲线，可知沸水在自然冷却过程中温度随时间变化的特点是随着时间的增长，温度下降的越来越慢．
4）如果有一天你要喝一杯奶茶，可以有两种方法供你选择：
①先将滚烫的热茶冷却5min，然后加一匙冷牛奶；
②先将一匙冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min；结合本次探究，你认为方法①的冷却效果更好．

Answer 1

分析 （1）在此实验中，酒精灯及温度计的使用都有特殊的规定：使用酒精灯的外焰加热，温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中，但不能碰到容器底；所以要从下向上进行调节；
（2）观察温度计的最小分度值，然后读数；根据水在沸腾过程中温度保持不变的特点结合表格中数据得出结论；
（3）水沸腾的条件：温度达到沸点，继续吸热；
（4）掌握沸腾前和沸腾时的现象：沸腾前气泡在上升过程中体积减小；沸腾时有大量的气泡产生，气泡在上升过程中体积逐渐增大，到液面处破裂．
（5）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．
（6）水自然冷却，当温度保持不变时，其温度等于环境温度；水在高温时散热快，所以温度降低得快，低温时散热慢，所以温度降低得也慢．观察图象得到沸水自然冷却的规律．并结合这一规律进行应用，选择出最佳的冷却方案．

解答 解：（1）由于要用酒精灯的外焰加热，所以需先根据酒精灯固定B的高度；
（2）温度计的分度值是1℃，示数为92℃；由表格中数据知，水在沸腾过程中保持98℃不变，所以水的沸点是98℃，在沸腾过程中温度虽然保持不变，但要不断吸热；
（3）撤掉酒精灯后，石棉网有余热温度高于水的沸点，对水继续加热．
（4）A图中气泡在上升过程中体积不断增大，所以是沸腾时的现象；B图中气泡在上升过程中体积减小，所以是沸腾前的现象．
（5）从造成加热时间过长的原因入手可以知道，减少加热时间可以采取：减少水的质量、提高水的初温、加盖、调大酒精灯的火焰等方法．
（6）1）根据时间和水的温度描点连线得：
；
2）水在自然冷却过程中，将热传给周围空气，由图象可以看出，当温度降低到22℃时，不再变化了，说明环境温度为22℃；
3）由图看出温度变化特点是，先快，后慢，再不变．
4）根据水的温度降低的规律，如果要使一杯热的奶茶快速冷却，最好的办法是先将滚烫的热茶冷却5min，然后加一匙冷牛奶，即方案①效果更好．
故答案为：（1）B；（2）92；98；（3）石棉网的温度高于水的温度，给水继续加热；（4）b；（5）减少水的量（提高水的初始温度）；（6）1）见上图；2）22；
3）随着时间的增长，温度下降的越来越慢；4）①；

点评 在做“观察水沸腾”的实验时，应能熟练装配实验的装置，并能分析实验条件对其结果的影响，同时要学会分析温度随时间变化的图象．在“探究水的沸腾实验”中，要学会通过记录数据画出曲线图，并能通过数据或图象准确找出沸点温度，同时知道如何缩短水从开始加热到沸腾的时间，从而使实验进行更顺序．