八年級物理大單元設(shè)計第三單元物體變化4.探究水沸騰時溫度變化的特點知識點一、探究水沸騰時溫度變化的特點【實驗原理和方法】1.通過酒精燈對燒杯中的水加熱，每隔一段時間觀察燒杯水中氣泡的生成及其體積的變化，并記錄溫度計的示數(shù)，填入表格；2.水量太少不容易測水溫,即便能測也不容易測準確,實驗現(xiàn)象也不明顯;水量太多又會造成加熱時間過長，因此，燒杯中的水要適量，水的初溫要適當；3.作出水的沸騰圖像，找出液體沸騰時溫度的變化規(guī)律?！咎岢鰡栴}】你認真觀察過水的彈騰嗎？水在沸騰時有什么特征？水沸騰后如果繼續(xù)加熱，溫度會不會越來越高？【猜想與假設(shè)】水沸騰時，需要繼續(xù)加熱，這時的溫度可能不斷上升。【實驗器材及設(shè)計】(1)實驗裝置的安裝順序是從下往上。(2)溫度計在使用過程中不要碰到燒杯底和燒杯壁?！具M行實驗】（1）按上圖組裝實驗儀器，為了縮短加熱時間，燒杯中充入溫水，水量約200ml；（2）點燃酒精燈，對水加熱，注意觀察并記錄從開始加熱到沸騰的過程中，水中氣泡的生成及其體積變化，并且觀察水沸前和沸騰時氣泡體積變化有什么不同；（3）觀察水沸騰前和沸騰時聲音的大小有什么不同；（4）當水溫升高到90℃時，每隔1min記錄一次水的溫度,直到水沸騰后5min左右停止加熱。觀察從開始加熱到沸騰過程以及沸騰后水的溫度變化情況；（5）移開酒精燈并將其熄滅，觀察水是否繼續(xù)沸騰；(6)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),以時間為橫軸，以溫度為縱軸,進行描點,然后用平滑的曲線把它們連接起來，繪制出水沸騰時溫度與時間關(guān)系的圖象?！臼占瘮?shù)據(jù)】數(shù)據(jù)記錄如表所示:時間/min012345678910溫度/℃9092949698100100100100100100水的狀態(tài)未沸騰沸騰【分析與論證】用方格紙上的縱軸表示溫度,橫軸表示時間，根據(jù)表格中各個時刻對應的溫度在方格紙上描點,然后將這些點用平滑的曲線連接，便得到水沸騰時溫度隨時間變化的圖象，結(jié)合實驗現(xiàn)象進行分析?！緦嶒灲Y(jié)論】對水不斷加熱,水的溫度不斷升高；當達到某一溫度時,水開始沸騰；繼續(xù)對水加熱,水的溫度保持不變；停止加熱,水的沸騰也會停止?！咀⒁馐马棥?.組裝實驗器材時應自下而上，用酒精燈的外焰加熱（外焰溫度最高），燒杯底墊石棉網(wǎng)，使燒杯底能均勻受熱，防止燒杯底因受熱不均而炸裂；2.燒杯中的應充入溫水，水適量，一般在200ml為宜，溫度計玻璃泡應完全浸入水中，不接觸燒杯底和燒杯壁，燒杯口應用紙板蓋住，以縮短加熱時間；3.實驗過程每隔一段時間觀察并記錄一次，觀察內(nèi)容包含液體中氣泡的多少，氣泡的大小及體積變化，溫度計的示數(shù)等，時間間隔不宜過長，也不宜過短，一般為1min左右。4.使用酒精燈時，先檢查酒精是否大于三分之一的量并且不是滿的,如果太少或太多都不好；用一酒精燈去點燃另一酒精燈,會使酒精燈內(nèi)酒精流出來,引發(fā)火災，直接用嘴吹滅,容易使火焰沿著酒精燈進入瓶內(nèi),引發(fā)火災，所以都是錯誤的；熄滅酒精燈時，可用燈帽將其蓋滅，如果是玻璃燈帽，蓋滅后需再重蓋一次，放走酒精蒸汽，讓空氣進入，免得冷卻后蓋內(nèi)造成負壓使蓋打不開；如果是塑料燈帽，則不用蓋兩次，因為塑料燈帽的密封性不好?；A(chǔ)自測：1．做“探究水在沸騰前后溫度變化的特點”實驗時，小明和小紅選用規(guī)格完全相同的實驗裝置進行實驗，如圖甲所示。

（1）圖乙是杯中水沸騰時，氣泡內(nèi)的氣體主要是。（2）兩位同學繪制的沸騰圖像如圖丙所示，由該圖可知，水的沸點是℃，a、b圖像傾斜度不同的原因是所用水的不同?！敬鸢浮克魵?8質(zhì)量【解析】（1）[1]氣泡中的氣體是液態(tài)水汽化形成的水蒸氣。（2）[2]由圖丙可知，當水溫達到98℃之后就不再變化，所以水的沸點是98℃。[3]觀察圖丙中的圖像可知，a升溫快、b升溫慢，則產(chǎn)生這種差異的原因是兩次實驗中水的質(zhì)量不同。2．課后活動小組同學們利用課余時間進行“觀察水的沸騰”實驗，每隔1min記錄一次溫度計的示數(shù)，實驗數(shù)據(jù)記錄如表格所示。時間/min012345678溫度/88919497100103103103103

（1）通過實驗同學們了解到，水在沸騰時需要不斷的熱量（選填“吸收”或“放出”），但其溫度（選填“升高”、“不變”或“降低”）；（2）實驗中水的沸點是，原因可能是水面氣壓標準大氣壓（選填“低于”或“高于”）；（3）實驗中收集多組數(shù)據(jù)是為了；A．避免偶然性，尋找普遍規(guī)律

B．求平均值，減小實驗誤差（4）如圖，在其他條件都相同的情況下，b杯中水的加熱時間較長，這是由于b杯中水的（選填“質(zhì)量大”、“初溫低”或“兩種情況都有可能”）。

【答案】吸收不變高于A質(zhì)量大【解析】（1）[1][2]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，水在沸騰時需要不斷地吸收熱量，但其溫度不變。（2）[3][4]由表格數(shù)據(jù)可知，實驗中水的沸點是103℃，而水在標準大氣壓下的沸點為100℃，原因可能是水面氣壓大于標準大氣壓。（3）[5]實驗中收集多組數(shù)據(jù)是為了避免偶然性，尋找普遍規(guī)律，故A符合題意，B不符合題意。故選A。（4）[6]如圖，在其它條件都相同的情況下，從圖中可知，初溫是相同的，b杯中水的加熱時間較長，這是由于b杯中的水的質(zhì)量大。3．探究“水在沸騰前后溫度變化的特點”實驗裝置如圖甲所示，圖丙是小海同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的溫度與時間關(guān)系的圖像。

（1）在組裝器材時，應按照（選填“由上到下”或“由下到上”）的順序；（2）某一時刻溫度計的示數(shù)如圖乙所示，此時水的溫度是℃；（3）水沸騰過程中酒精燈一直在燃燒，結(jié)合圖丙分析可知水沸騰過程中的特點是；（4）水的沸點低于100℃的原因可能是當?shù)卮髿鈮簶藴蚀髿鈮骸！敬鸢浮坑上碌缴?8溫度不變，持續(xù)吸熱低于【解析】（1）[1]用酒精燈加熱物體時，安裝裝置時，先從下到上，方便調(diào)節(jié)，在固定石棉網(wǎng)時，應處于酒精燈火焰的外焰的位置。（2）[2]如圖乙所示，溫度計的分度值為1℃，此時溫度計的示數(shù)為68℃，故水的溫度是68℃。（3）[3]如圖丙所示，從第4min開始水沸騰，然后溫度不再升高，故水沸騰過程中的特點是：溫度不變，持續(xù)吸熱。（4）[4]水的沸點受氣壓的影響，氣壓越低，沸點越低。一個標準大氣壓下，水的沸點是100℃；當氣壓低于一個標準大氣壓時，水的沸點低于100℃。4．另一學習小組的然然利用如圖所示裝置探究水沸騰時的溫度變化特點：

①如圖甲中有一處錯誤，該錯誤是；②改正錯誤后，當水沸騰時，溫度計示數(shù)如圖乙所示，其示數(shù)為°C；③然然利用圖像法處理數(shù)據(jù)如圖丙，發(fā)現(xiàn)水溫增長到一定溫度不再發(fā)生變化。小組成員對此展開了激烈討論，其中的說法是最合理的。然然：環(huán)境溫度過低導致散熱過快豪豪：酒精燈使用過程中燃料越來越少導致火焰逐漸變小恒恒：水沸騰后不斷吸收熱量，但溫度保持不變【答案】溫度計的玻璃泡接觸了燒杯底部96恒恒【解析】①[1]溫度計測溫時，溫度計的玻璃泡要全部浸沒到液體中，但是不能碰到容器壁和容器底，由圖甲可知，圖中的錯誤操作是溫度計的玻璃泡接觸了燒杯底部。②[2]溫度計的分度值是1°C，此時是零上，液柱上表面對準了90°C上面第六個小格處，故其示數(shù)為96°C。③[3]由于水沸騰后，水吸收熱量后從液態(tài)汽化為氣態(tài)，這個過程不斷吸收熱量，但溫度會保持不變，故恒恒的說法合理。5．在“探究水沸騰時的溫度變化的特點”的實驗中，在燒杯中裝入適量的水，用如圖所示的裝置進行實驗.并將實驗中的相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在下表中：時間/min012345678910溫度/℃9192939495969798999999（1）本實驗中除使用如圖甲中所示裝置外，還用到的測量工具是；（2）如圖甲所示，在安裝器材時的順序是（選填：“從A到B”或“從B到A”）。在調(diào)節(jié)B的高度時（選填：“需要”或“不需要”）點燃酒精燈，安裝好器材，在實驗過程中的操作如圖甲所示，其錯誤之處是；（3）如圖乙中A、B所示，其圖是水沸騰時的氣泡的變化情況；（4）結(jié)合實驗數(shù)據(jù)請在坐標紙中畫出其沸騰前后溫度和時間關(guān)系的圖像；（5）實驗中水沸騰時的溫度為℃，可能當時水面上的氣壓（選填：“大于”、“小于”或“等于”）一個標準大氣壓，請你預測一下，當水沸騰2min后，如果小明繼續(xù)對水加熱4min，此時的水溫應為℃；（6）小明發(fā)現(xiàn)撤掉酒精燈后，燒杯內(nèi)的水沒有立即停止沸騰，你認為可能的原因（答案合理即可）?！敬鸢浮棵氡韽腂到A需要視線沒有與溫度計液柱上表面相平A答案見解析如圖99小于99見解析【解析】（1）[1]實驗時要用秒表測量水吸收熱量的長度，來反映水吸收熱量的多少。（2）[2][3]如圖甲中的器材安裝順序是自下而上的原則，酒精燈加熱應用外焰加熱，故調(diào)節(jié)燒杯下鐵圈的高度時，需要點燃酒精燈調(diào)節(jié)。[4]溫度計讀數(shù)時視線與管內(nèi)液柱上表面相平，俯視偏大，仰視偏小。（3）[5]沸騰前，上層的水溫度較低，上升的氣泡遇低溫液化，氣泡減?。环序v時有大量的氣泡產(chǎn)生，液體汽化為水蒸氣在氣泡內(nèi)上升到達液面破裂釋放出來。（4）[6]表格中橫軸為時間，縱軸為溫度，在表格先描點，然后把所描的點用線連接即可，如下圖（5）[7][8]由表格中數(shù)據(jù)知，從8到10分鐘，水的溫度保持99℃不變，所以可以看出水的沸點是99℃。[9]因水的沸點隨氣壓的降低而降低，所以此時的氣壓小于一標準大氣壓。（6）[10]撤掉酒精燈時，鐵圈、石棉網(wǎng)的溫度還高于水的溫度，所以可以繼續(xù)吸熱，不馬上停止沸騰。6．如圖甲是觀察“水的沸騰”的實驗裝置。（1）實驗室現(xiàn)有水銀溫度計、酒精溫度計，本實驗應選用的溫度計是溫度計；（在標準大氣壓下，水銀的熔點為﹣39℃，沸點為357℃；酒精的熔點為﹣117℃，沸點為78℃）（2）安裝實驗器材時應按照（自上而下/自下而上）的順序進行；（3）圖乙中，表示水在沸騰時的現(xiàn)象是其中的（A/B）圖；（4）小紅覺得從開始加熱到沸騰的時間偏長，請你提出一個改進的措施。【答案】水銀自下而上A減少水的質(zhì)量【解析】（1）[1]1標準大氣壓下，水的沸點為100℃，高于酒精的沸點，但低于水銀的沸點，為了保證溫度計內(nèi)的測溫液體不沸騰，所以應選擇水銀溫度計來測量。（2）[2]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，所以安裝實驗器材時，應按照自下而上順序進行。（3）[3]沸騰時，由于此時整個容器內(nèi)的水溫相同，所以氣泡不斷升高，深度不斷減小，水壓不斷減小，并且有大量水蒸氣進入氣泡，氣泡逐漸變大，圖乙中，表示水在沸騰時的現(xiàn)象是其中的A圖。（4）[4]從開始加熱到沸騰的時間偏長，為了縮短實驗時間可以減少水的質(zhì)量或提高水的初溫。知識點二、沸騰1.沸騰：液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。2.液體沸騰時的特點：液體沸騰時需要繼續(xù)加熱，但溫度不變。3.沸點（1）液體沸騰時的溫度叫沸點；（2）不同液體的沸點不同；（3）同一液體的沸點與液體表面的氣壓有關(guān)，氣壓越大，沸點越高；（4）水在標準大氣壓下的沸點為100℃。4.液體沸騰的條件（1）溫度達到沸點；（2）繼續(xù)吸熱?；A(chǔ)自測：7．下列有關(guān)熱現(xiàn)象的歸納不合理的是（）A．所有氣體在其溫度降到足夠低的條件下都可以液化B．實驗室常用的液體溫度計是利用液體熱脹冷縮的原理制成的C．液體的沸點除了跟液體種類有關(guān)外，還跟氣壓有關(guān)D．在大氣壓下，0℃的冰比0℃的水溫度低【答案】D【解析】A．液化有兩種方式，降低溫度和壓縮體積，所有氣體在溫度降到足夠低時都可以液化，故A不符合題意；B．一般物體有熱脹冷縮的性質(zhì)，實驗室常用的液體溫度計是利用液體熱脹冷縮的原理制成的，故B不符合題意；C．不同的液體沸點一般不同，同種液體的沸點與氣壓有關(guān)，氣壓增大，沸點升高，氣壓減小，沸點降低，故C不符合題意；D．溫度表示物體的冷熱程度。在大氣壓下，0℃的冰和0℃的水溫度相同，故D符合題意。故選D。8．下表是1標準大氣壓下各種液體的沸點。在常溫下將盛有表中某種液體的試管放入有水的燒杯中，在1標準大氣壓下用酒精燈給燒杯加熱，如圖所示，水在燒杯中沸騰后，試管中的液體也沸騰了，則試管內(nèi)盛的液體是（）物質(zhì)液態(tài)氨酒精水亞麻油沸點/℃﹣33.578100287A．液態(tài)氮 B．酒精 C．水 D．亞麻油【答案】B【解析】A．由表格得，液態(tài)氨的沸點﹣33.5℃，所以液態(tài)氮常溫下立即沸騰，故A不符合題意；BCD．因為水在1標準大氣壓下的沸點是100℃，且沸騰后溫度保持不變，燒杯受到酒精燈持續(xù)加熱后，發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)的液體沸騰起來了，說明乙試管中液體達到沸點，且繼續(xù)吸熱，則試管中液體的沸點一定低于100°C.所以由沸點表可得該物質(zhì)是酒精，故B符合題意，CD不符合題意。故選B。9．如圖所示是某同學制作的一個小紙鍋。在紙鍋里裝水，放到火上加熱，一段時間后水沸騰，而紙鍋沒有燃燒。關(guān)于“紙鍋燒水”，下列說法錯誤的是（）A．紙鍋里的水沸騰前，吸收熱量，溫度升高B．紙鍋里的水沸騰后，吸收熱量，溫度保持不變C．能夠用紙鍋燒水的原因是水的沸點低于紙的著火點D．水的沸騰溫度總是100℃【答案】D【解析】AB．用紙鍋燒水時，紙鍋、水開始吸熱溫度升高，當水達到沸點時，開始沸騰，接下來持續(xù)吸熱，但溫度保持不變，故AB正確，不符合題意；C．由于水的沸點遠低于紙的著火點，所以用紙鍋燒水，紙鍋不會燃燒，故C正確，不符合題意；D．一個標準氣壓下，水的沸點是100℃，但液體的沸點跟氣壓有關(guān)，氣壓增大，沸點升高，氣壓減小，沸點降低，故D錯誤，符合題意。故選D。10．水沸騰時不斷，但溫度，有一定的點?！敬鸢浮课鼰岜３植蛔兎小窘馕觥縖1][2][3]根據(jù)液體的沸騰時的特點可知，水沸騰時不斷吸熱，但溫度保持不變，有一定的沸點。11．如圖所示，燉盅浸在大鍋的水中，當鍋中水沸騰后繼續(xù)加熱，燉盅中湯料（“會”或“不會”）沸騰，這是因為：湯料達到沸點后，還（“能”或“不能”）吸熱?！敬鸢浮坎粫荒堋窘馕觥縖1][2]將燉盅浸在大鍋的水中加熱，大鍋中的水會沸騰，燉盅從大鍋中的水中吸熱升溫，當燉盅溫度達到沸點后，與大鍋中沒有溫差，不能繼續(xù)吸熱，因此不能沸騰。12．某同學作出的水的沸騰圖像，如圖所示（1標準大氣壓下）。（1）圖中t1表示溫度為；（2）線段表示水在沸騰，從加熱計時開始經(jīng)分鐘水沸騰；（3）水沸騰的條件是。【答案】沸點AB4溫度達到沸點，繼續(xù)吸熱【解析】（1）[1]如圖是水的沸騰圖像，因為水沸騰時不斷吸收熱量，溫度保持不變，所以可以判斷t1是沸點。（2）[2][3]水沸騰時不斷吸收熱量，溫度保持不變，所以AB段是水的沸騰過程。水從第4min開始沸騰，到第10min結(jié)束，其中經(jīng)歷了6min。（3）[4]由圖可知，水沸騰時溫度不變，要不斷吸收熱量，停止加熱，水就停止沸騰，所以水沸騰的特點是溫度達到沸點，繼續(xù)吸熱。知識點三、蒸發(fā)與沸騰的區(qū)別和聯(lián)系1.聯(lián)系（1）蒸發(fā)和沸騰都是汽化現(xiàn)象；（2）蒸發(fā)和沸騰在發(fā)生過程中都要吸熱。2.區(qū)別（1）蒸發(fā)是只發(fā)生在液體表面的緩慢汽化現(xiàn)象；沸騰是液體內(nèi)部和表面同時發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象。（2）蒸發(fā)在任何溫度下都能進行；沸騰必須在溫度達到沸點后能繼續(xù)吸熱才能發(fā)生。（3）蒸發(fā)有降溫致冷的作用，沸騰發(fā)生時溫度不變?；A(chǔ)自測：13．關(guān)于蒸發(fā)和沸騰，下列說法正確的是（）A．蒸發(fā)不需要吸熱，沸騰需要吸熱B．蒸發(fā)可以在任何溫度下進行，沸騰必須在一定溫度下進行C．蒸發(fā)是發(fā)生在液體表面緩慢的汽化現(xiàn)象，沸騰是只發(fā)生在液體內(nèi)部劇烈的汽化現(xiàn)象D．水沸騰的過程中溫度不斷升高【答案】B【解析】A、蒸發(fā)和沸騰都是汽化現(xiàn)象，都需要吸收熱量，故A錯誤；B、蒸發(fā)可以在任何溫度下進行，而沸騰需要達到沸點，繼續(xù)吸熱才能進行，故B正確；C、蒸發(fā)只發(fā)生在液體的表面，而沸騰在液體的表面和內(nèi)部同時發(fā)生，故C錯誤；D、水沸騰的過程中溫度保持不變，故D錯誤。故選B。14．將某種固態(tài)物質(zhì)放入加熱裝置中，對其加熱至沸騰，溫度隨時間變化的關(guān)系如圖所示，以下關(guān)于該物質(zhì)的說法正確的是（）A．該固態(tài)物質(zhì)是非晶體 B．物質(zhì)在ab段是熔化過程C．物質(zhì)在bc段為氣態(tài) D．物質(zhì)在cd段是汽化過程，且只有沸騰一種形式【答案】B【解析】A.該固體有固定的熔點，為晶體，故A錯誤；B.ab段吸收熱量溫度不變，處于熔化過程，故B正確；C.物質(zhì)在bc段為液態(tài)，故C錯誤；D.cd段是汽化過程，但蒸發(fā)在任何溫度下都會進行，故D錯誤。故選B。15．下列關(guān)于汽化的幾種說法中，錯誤的是（）A．蒸發(fā)和沸騰是汽化的兩種方式B．蒸發(fā)和沸騰都需要吸收熱量C．沸騰時溫度不變，不需要吸收