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物理探究实验虚拟实验

探究固体熔化时温度的变化规律

用水浴法给海波和石蜡加热,记录它们熔化前后温度的变化和状态,画出温度随时间变化的图像,比较晶体和非晶体熔化时的特点。

动手做实验 · Virtual Lab

水浴加热海波和石蜡,每分钟记一次温度和状态,画出图像比一比:谁有熔点?

实验步骤

正在搭建 3D 实验台

铁架台、酒精灯、陶土网、烧杯、试管、温度计、停表、海波、石蜡、水

第 1 步

组装实验装置

按自下而上的顺序组装器材,用水浴法给试管中的海波加热,把温度计的玻璃泡插在海波中。

第 1 步「水浴」:怎样给试管加热。

组装步骤
  1. 水浴怎样给试管加热
  2. 粉试管里装什么样的海波
  3. 浸试管放多深
  4. 温度计插温度计
  5. 点点燃酒精灯
为什么这样装
  • 水浴法:试管里的物质受热均匀,温度上升较慢,便于记录。
  • 碎末状的固体受热均匀,温度计的玻璃泡也能和它充分接触。
  • 试管中装有固体的部分要浸没在水中,但不碰烧杯底和烧杯壁。
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
  • 试管
  • 温度计
  • 停表
  • 海波
  • 石蜡
  • 水
  1. 01

    按自下而上的顺序组装器材,把装有碎末状海波的试管放在盛水的烧杯中(水浴法加热)。

    要点试管中装有海波的部分要浸没在水中,但不要碰到烧杯底和烧杯壁。

  2. 02

    把温度计的玻璃泡插在海波中,点燃酒精灯加热。

    要点玻璃泡不要碰到试管底和试管壁。

  3. 03

    海波的温度升到 40 ℃ 左右时,每隔 1 min 记录一次温度,并观察海波的状态,直到海波全部熔化后再记录 3~4 次。

  4. 04

    用石蜡代替海波,重复上述实验。

  5. 05

    根据记录的数据,画出海波和石蜡的温度随时间变化的图像,比较它们熔化时的特点。

现象

海波熔化过程中温度保持在 48 ℃ 不变,处于固液共存状态,全部熔化后温度才继续升高;石蜡熔化时温度不断升高,先变软,再变稀,最后变成液体。

结论

晶体熔化时吸热,温度保持不变,有确定的熔点;非晶体熔化时吸热,温度不断升高,没有确定的熔点。晶体熔化的条件是:温度达到熔点,继续吸热。

记忆口诀

晶体熔化温不变,非晶熔化温升高

晶体熔化时吸热、温度保持在熔点不变;非晶体熔化时吸热、温度不断升高,没有熔点。

01 — Principle

实验原理

物质从固态变成液态的过程叫熔化,熔化要吸热。有的固体熔化时温度保持不变,有确定的熔化温度,叫晶体(如海波、冰、金属),这个温度叫熔点;有的固体熔化时温度不断升高,没有确定的熔化温度,叫非晶体(如石蜡、松香、玻璃)。用水浴法加热,可以使试管中的物质受热均匀,温度上升较慢,便于观察和记录。

02 — Pitfalls

易错点

Q1为什么用水浴法加热,而不直接加热试管?+

水浴法使试管中的物质受热均匀,温度上升较慢,便于观察状态、记录温度;直接加热,物质受热不均,温度升得太快,来不及记录。

Q2为什么要用碎末状的海波?+

碎末状的海波受热均匀,温度计的玻璃泡也能和海波充分接触,测得的温度更准。

Q3海波熔化时温度不变,是不是就不需要吸热了?+

不是。熔化过程中要一直吸热,吸收的热量用来使海波由固态变为液态,温度才保持不变。撤去酒精灯,海波就停止熔化。

Q4图像中水平的一段表示什么?海波在这段时间处于什么状态?+

表示海波在熔化,温度保持在熔点 48 ℃ 不变;这段时间海波处于固液共存状态。水平段之前是固态,之后是液态。

03 — Practice

典型例题

点选答案,立即查看解析答对 0 / 3
  1. 例 1

    下列物质中属于晶体的是( )

  2. 例 2

    海波的熔点是 48 ℃,48 ℃ 的海波可能处于( )

  3. 例 3

    把一块 0 ℃ 的冰放进 0 ℃ 的水中(周围也是 0 ℃),冰会( )

04 — In Life

生活中的应用

熔化吸热

冰块保鲜

鱼、肉放在碎冰中,冰熔化时吸收热量,温度保持在 0 ℃,能较长时间保持低温。

金属是晶体

铸造

把金属加热到熔点以上熔化成液体,浇进模子里,冷却凝固后就得到形状一定的铸件。

降低熔点

雪后路面撒盐

在积雪上撒盐,盐水的凝固点比水低,雪在较低的温度下也能熔化,路面不容易结冰。

05 — Safety

安全提示

  • 酒精灯用火柴点燃、用灯帽盖灭,禁止用燃着的酒精灯点燃另一只酒精灯。
  • 温度计的玻璃泡不要碰到试管底和试管壁。
  • 不要用手直接接触热的烧杯和试管,防止烫伤。

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