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- 2021-11-10 发布
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实验三探究固体熔化时温度的变化规律
◎核心考点:
1.实验器材及作用:
(1)测量工具:温度计、秒(停)表;
(2)温度计的原理、使用和读数;
(3)石棉网的作用:使烧杯底部均匀受热;
(4)器材组装顺序:按自下而上的顺序组装;
实验装置
2.实验操作及注意事项:
(1)实验中选用小颗粒固体的目的:使小颗粒固体受热均匀;使温度计的玻璃泡与固体小颗粒充分接触,温度测量更准确;
(2)采用水浴法加热优点:①使被加热的物质受热均匀;②固体物质温度上升缓慢,便于记录各个时刻的温度;
(3)烧杯中水量的要求:能够浸没试管中的固体即可;
(4)试管插入烧杯中的位置要适当:①试管中所装物质要完全浸没在水中;②试管不能接触到烧杯底或侧壁;
【分析数据和现象,总结结论】
图1 晶体的熔化和凝固图像图2 非晶体的熔化和凝固图像
4
3.根据实验数据描绘温度-时间图像;
4.根据实验数据或图像判断熔点、熔化时间、晶体、非晶体、物态、内能大小等;
5.根据实验数据或图像总结晶体熔化特点。
【交流与讨论】
6.探究冰在熔化过程中是否需要吸热:当试管中的冰开始熔化时,立即将试管浸入另一只装有冰水混合物的烧杯中,观察冰是否继续熔化;
7.烧杯口处“白气”的成因:水蒸气遇冷液化形成的小水珠;
8.熔化过程中内能、温度和热量的变化规律:晶体熔化过程中吸热热量,内能逐渐增大,但温度保持不变;非晶体熔化过程中,吸收热量,内能增大,温度不断升高;
9.增加熔化时间的方法:①增加固体物质的质量;②调小酒精灯火焰;
10.熔化前后图线倾斜程度不同的原因:熔化前后物质的状态不同,比热容不同(相同时间温度变化量小的比热容大);
11.冰熔化后继续对烧杯加热,试管内水不会继续沸腾的原因:没有温度差,试管内的水不能再继续吸热;
12.晶体熔化的条件:达到熔点,继续吸热;
13.晶体熔化时的特点:持续吸热,温度不变;
14.撤去酒精灯,晶体还会继续熔化的原因:水的温度高于晶体熔点,晶体可以继续吸热;
15.通过图像区分晶体和非晶体:晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点;
16.比热容的相关判断和计算;
实验结论:晶体有熔点,晶体熔化时要吸热,但温度不变;非晶体没有固定的熔点,非晶体熔化时要吸热,但温度一直上升
◎针对训练
如图甲是探究“冰熔化时温度变化规律”的实验装置,刚开始加入100g冰。
甲乙丙
(1)实验中通过水对试管加热,而不是直接加热试管,目的是 ;
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(2)加热过程中某时刻温度计示数如图甲所示,该物质此时的温度为 ℃;
(3)实验中每隔一分钟记录一次物质的温度及对应状态,并记录数据,作出温度随时间变化的规律图象,如图乙所示由图象可知:
①冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),这样判断的依据是
;
②由图象可知该物质的熔点是 ℃,在第3min时该物质处于状态,
该物质从开始熔化到完全熔化持续了 min。
③物质在第3min具有内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)在第5min
具有的内能;
④该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。该物质在段(选填“AB”或“CD”)吸热能力更强,由此可知,同种物质的比热容与物质的有关;
(4)在加热过程中,杯口上方出现“白气”,“白气”是水蒸气(填一物态变化)而成的;
(5)当冰全部熔化成水后,继续用酒精灯不断加热,试管中的水(填“会”或
“不会”)沸腾;
(6)重复实验,当试管中的冰开始熔化时,将试管浸入到另一只装有冰水混合物烧杯中,发现冰不再熔化,该现象(选镇“能”或“不能”)说明冰在熔化过程中需要吸热;
(7)某同学实验后,重新实验,绘制的温度-时间图像如图丙所示,则两次图像的差异是因为该同学在实验中;
(8)设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了J的热量,冰的比热容为J/(kg·℃)(已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃))。
答案:
(1) 使海波均匀受热,有利于控制加热的速度;
(2) -2;
(3)①晶体;有固定的熔化温度;②0℃;固液共存;4min;③小于;④2;CD ;状态;
(4)液化;
(5)不会;
(6)能;
(7)加入了一些冰块;
(8)0.63×103J;2.1×103。
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