Question

19．在“觀察水的沸騰”實驗中，當水溫升到90℃時，小名同學開始記時，每隔1min記錄一次水的溫度，有關記錄數據如表：

時間/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
溫度/℃	90	92	94	96	97	98	99	99	99	99

（1）根據實驗記錄的數據分析，如果在其它條件不變的情況下，第9min后，繼續對水加熱1min，則水的溫度是99℃．
（2）請根據記錄的數據在圖1中先描點，再用平滑的曲線畫出水的沸騰圖象．

（3）如圖2甲圖為實驗時的情形．在組裝器材時，是按照由下到上選填“由上到下”或“由下到上”）的順序，在固定石棉網時，應處于酒精燈火焰的外焰（選填“外焰”“內焰”或“焰心”）．由于操作錯誤，他觀察到水沸騰時，溫度計的示數大于100℃，他的錯誤是溫度計玻璃泡接觸到了燒杯底．當糾正錯誤后，他觀察到水沸騰時，如圖2乙所示，溫度計的讀數為99℃．
（4）由圖象可以看出，把水從90℃加熱到剛開始沸騰所需時間為6min．水已沸騰后，若繼續對水加熱，則水在加熱過程中溫度將不變；此時，水中的氣泡與沸騰前相比，有什么不同？沸騰時，隨著氣泡上升其體積逐漸變大（寫出一點即可）．
（5）某同學在實驗過程中，發現水從開始加熱到沸騰這段時間過長，造成這種現象的原因可能是哪些？（至少寫一點）水量太多．
（6）某實驗小組根據各自的數據，畫出了如圖3所示的圖線，其中實線表示A同學的圖線，虛線表示B同學的圖線，兩同學的圖線水平部分重合，整個過程中兩同學的操作都規范準確．根據圖中的分析圖線：兩同學開始加熱時，水的初溫是90℃；從開始加熱直到水達到沸點，兩個同學實驗所用的時間是不同（選填：“相同”、“不同”或“無法判斷”）．造成兩同學圖線差異的原因：有可能是加熱條件完全相同的情況下，A同學用來被加熱的水的多少比B同學的小．（選填“大”或“小”）
（7）實驗交流環節時，小明所在小組的水沒有沸騰，溫度計的溫度始終定格在95℃，請您幫助他們分析一下其中的原因（說出一個合理原因）水中有雜質．．

Answer 1

分析 （1）要掌握水沸騰時的特點：吸熱但溫度保持不變．
（2）根據圖象中縱、橫坐標的內容，從表格中找了相應的數據進行描點，最后連點成線即可；
（3）①用酒精燈加熱物體時，安裝裝置時，先從下到上，方便調節．酒精燈的外焰溫度高．
②測量液體溫度時，必須使溫度計的玻璃泡全部浸在被測液體中，不能碰到容器底和容器壁；
③根據溫度計的分度值和液面所指的刻度即可讀數．
（4）①找出開始沸騰的時間，確定水從90℃加熱到剛開始沸騰所需時間．
②水沸騰時的特點：吸熱，但溫度不變；
③據水沸騰的現象回答即可．
（5）加熱時間過長可以從以下幾個方面考慮：水的初溫、水量多少、火焰大小等；
（6）水加熱時的初溫和達到沸點時的時間可由圖象直接讀出．
在氣壓相同，實驗器材相同的情況下，加熱的時間長說明加熱的水的質量大．
（7）一個標準大氣壓下水的沸點是100℃，水的沸點跟氣壓有關，氣壓越低，沸點越低；由于溫度計不準確，測量值和真實值之間有差異．1）根據圖象中縱、橫坐標的內容，從表格中找了相應的數據進行描點，最后連點成線即可；

解答 解：
（1）水在沸騰過程中溫度吸熱溫度保持不變，所以繼續對水加熱1min，水的溫度仍為99℃．
（2）依次找出不同時間對應的溫度點，描點連線．如下圖所示：

（3）①先安裝下面器材，再安裝上面器材，便于調節器材間的距離；酒精燈的外焰溫度高，所以在固定石棉網時，應處于酒精燈火焰的外焰；
②溫度計使用時玻璃泡不能觸及容器底，故此同學的錯誤就在于玻璃泡碰到了容器底部，容器底部與酒精燈火焰直接接觸，溫度會比杯內的水要高．
③溫度計的分度值為1℃，此溫度計液柱上表面對準了100℃下面一格，即99℃．
（4）①水加熱到第6min開始沸騰，所以水從90℃加熱到剛開始沸騰所需時間為t=6min．
②水已沸騰后，若繼續對水加熱，則水在加熱過程中溫度將不變．
③此時水中的氣泡與沸騰前相比是不同的，在沸騰前氣泡逐漸上升，其體積逐漸變小；而沸騰時，氣泡逐漸上升，其體積變大．
（5）水加熱時間過長可能是水的初溫太低，可以用初溫較高的水開始加熱；也可能是水量太多，可以減小水量；也可能是酒精燈火焰太小，可以增大火焰．
（6）從圖象上看，A、B同學都是從90℃時開始加熱的，因此加熱的初始溫度是相同的．A同學加熱快到10min分鐘時，水開始沸騰；B同學加熱快到14min時水開始沸騰．B同學的水沸騰時間要晚些；水的初溫相同，達到沸點的時間不同；A同學的水先沸騰，可能是杯中的水較少，B同學杯中的水較多．
（7）水的沸點是99℃，可能是此時的氣壓低于1個標準大氣壓，可能是溫度計不準確造成的，也可能是因為水中有雜質．
故答案為：
（1）99；（2）見上圖；（3）由下到上；外焰；溫度計玻璃泡接觸到了燒杯底；99；（4）6；不變；沸騰時，隨著氣泡上升其體積逐漸變大；（5）水量太多；（6）90；不同；小；（7）水中有雜質．

點評 （1）此題是探究水的沸騰，主要通過對圖象的分析考查了對沸點概念的理解及水沸騰時的特點．
（2）本實驗需思考的問題較為抽象，認真分析，對解決實驗中的疑惑起到指導作用．