探究水沸腾时温度变化的特点
观察水沸腾前后气泡的变化，测出水在沸腾前后的温度，探究水在沸腾前后温度变化的特点，并认识沸点。
- 时长 Time
- 30 min
- 难度 Level
- 器材 Items
- 8 件
动手做实验 · Virtual Lab
自下而上组装、每分钟记一次温度，看沸腾前后的气泡和温度有什么不同
正在搭建 3D 实验台
第 1 步
组装实验装置
按自下而上的顺序组装器材，往烧杯里加水，盖上中心有孔的纸板，插入温度计，点燃酒精灯。
第 1 步「序」：组装的顺序。
- 序组装的顺序
- 水往烧杯里加水
- 盖盖纸板
- 温度计插入温度计
- 点点燃酒精灯
- 自下而上：铁圈的高度由酒精灯外焰的高度决定，温度计的位置由烧杯里的水决定。
- 陶土网：使烧杯底部受热均匀，烧杯不会因受热不均而破裂。
- 温水、纸板：缩短加热时间；纸板的孔用来插温度计。
- 温度计的玻璃泡浸没在水中，不碰杯底和杯壁。
文字版：器材、步骤与结论适合备课、打印+
器材
- 铁架台
- 酒精灯
- 陶土网
- 烧杯
- 温度计
- 中心有孔的纸板
- 停表
- 温水
- 01
按自下而上的顺序组装器材：先放酒精灯，根据外焰的高度固定铁圈和陶土网，再放烧杯，最后固定温度计。
要点温度计的玻璃泡要浸没在水中，不能碰到杯底和杯壁。
- 02
在烧杯中加入适量温水，盖上中心有孔的纸板，把温度计穿过纸板的孔插入水中。
要点用温水、盖纸板、适当减少水量，都能缩短加热时间。
- 03
点燃酒精灯给水加热，水温升到 90 ℃ 左右时开始计时，每隔 1 min 记录一次温度，同时观察水中气泡的变化。
- 04
水沸腾后继续加热几分钟，继续记录温度。
- 05
撤去酒精灯，观察水是否继续沸腾。
- 06
根据记录的数据，在坐标纸上画出水温随时间变化的图像。
现象
沸腾前，气泡在上升过程中越来越小，水温不断升高；沸腾时，大量气泡上升、变大，到水面破裂，温度保持在 98 ℃ 左右不变，纸板孔上方冒出「白气」；撤去酒精灯，水很快停止沸腾。
结论
水在沸腾前吸热，温度不断升高；沸腾时继续吸热，温度保持不变，这个温度叫作水的沸点。液体沸腾需要两个条件：温度达到沸点，继续吸热。
记忆口诀
沸腾吸热温不变
水沸腾时要持续吸热，但温度保持在沸点不变；撤去酒精灯，水很快停止沸腾。
01 — Principle
实验原理
沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。加热时，杯底的水温先升高，产生的气泡里是水蒸气：沸腾前上层水温较低，气泡上升时里面的水蒸气遇冷液化，气泡越来越小；水沸腾时整杯水温度相同，水不断汽化进入气泡，气泡越来越大，到水面破裂。液体沸腾时的温度叫作沸点，沸点与气压有关。
02 — Pitfalls
易错点
Q1实验中测得水的沸点是 98 ℃，是测错了吗？+
不一定。液体的沸点与气压有关，气压越低，沸点越低。在 1 标准大气压下水的沸点是 100 ℃，实验室的气压通常略低于 1 标准大气压，水的沸点就略低于 100 ℃。
Q2怎样缩短把水加热到沸腾的时间？+
用温水（提高初温）、适当减少水的质量、给烧杯盖上纸板（减少热量散失），都能缩短加热时间。
Q3撤去酒精灯后，水为什么没有马上停止沸腾？+
陶土网和烧杯底的温度仍高于水的沸点，水还能从它们那里吸收少量的热，所以会再沸腾一小会儿，然后停止沸腾。
Q4纸板孔上方的「白气」是水蒸气吗？+
不是。水蒸气是看不见的，「白气」是水蒸气遇到上方温度较低的空气液化成的小水珠。
Q5图像中哪一段表示水在沸腾？+
温度不再升高的那一段水平线。前面上升的一段表示水沸腾前吸热升温，水平的一段表示水沸腾时吸热、温度保持在沸点不变。
03 — Practice
典型例题
例 1
水沸腾时，下列说法正确的是（ ）
例 2
下列能说明水正在沸腾的现象是（ ）
例 3
在高山上用普通锅煮饭，饭不容易煮熟，这是因为（ ）
例 4
两组同学用相同的装置做实验，水的初温相同，A 组的水先沸腾，原因可能是（ ）
04 — In Life
生活中的应用
气压高，沸点高
高压锅
锅盖密封，锅内的气压高于 1 标准大气压，水的沸点高于 100 ℃，食物更容易煮熟。
气压低，沸点低
高原煮饭
高原上气压低，水不到 100 ℃ 就沸腾了，饭菜不容易煮熟，常用高压锅。
沸腾时温度不变
炖汤用小火
汤沸腾以后，用大火、小火温度都一样，改用小火既能保持沸腾，又能节省燃料。
05 — Safety
安全提示
- 注意防止被沸水和水蒸气烫伤，不要用手直接摸烧杯和陶土网。
- 用火柴点燃酒精灯，用灯帽盖灭；不要向燃着的酒精灯里添加酒精。
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