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专题二十七 熔化+沸腾+比热容热学实验
一、教学目标
1．知道物质的熔点、凝固点和沸点，知道熔化、凝固和沸腾的条件；
2．知道其曲线对应的物理含义，知道并能根据图像分析实验过程的现象、条件等
二、合作探究
[基础回顾]
1.晶体熔化的条件是:____________________,晶体与非晶体熔化特征的区别：____________________
2.液体沸腾的条件是:____________________,水沸腾时的现象：________________________________
3.不同的物质在____________、______________时，吸收的热量不同，可以用公式___________进行分析；比较不同物质的吸热能力，可以在质量相同、_____________时比较吸收热量的多少，也可以在质量相同、______________时，比较_________________。可以用公式法进行分析。
[思考]：求一种物质的比热容，有哪些方法，如果让你出一道题目，你会给出哪些条件，如何求？下面的图能不能给你一点启示。
[点拔]：求比热容，我们利用公式_________，设置条件，代入数据直接求；也可以设置两种物质，找出它们关联点，求出相应量。
[典题精讲]
例1在“探究固体熔化时温度的变化规律”实验中，芳芳将适量的固体碎末装在试管中，所用的实验装置如图甲所示。
(1)将放入适量固体碎末的试管放在盛有水的烧杯中加热，其目的是_______。
(2)试管在水中的深度要适当。其中“适当”的含义是_______和________________。
(3)她根据实验数据绘制的图象乙中所对应的固体属于______(填“晶体”或“非晶体”)，理由是_______。
(4)图象丙是她根据实验数据绘制的冰的熔化图象，其熔点是______℃，处于固液共存态的是图中的______段，在此过程中混合物要______(填“吸收”或“放出”)热量，总体积______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)从图丙中可以看到此液体的沸点是__________，实验过程_______（填“可以、不可以”）看到液体的沸腾的现象。
(5)华华重做了一次实验如图丁，你认为华华和芳芳图像差异的地方在于_______________________
例2小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点，当水温接近90℃时，每隔0.5分钟记录一次温度，并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图像。
（1）图甲的实验装置的组装顺序是：__________(选填：“自上而下或自下而上”)
（2）实验时，当看到水中有大量气泡不断上升、变大，到水面破裂开来，里面的 散发到空气中，就表明水沸腾了。
（3）分析图乙可知，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，最有可能的原因是
（4）小明在第9分钟撤掉酒精灯后，发现有一段时间水温依然保持不变。如图乙所示，这段时间内烧杯底部的温度______（填“高于”“等于”或“低于”）杯内水的温度，原因是_______________。
例3某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力．
(1)在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和______．加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过_______来判断的．
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如右表：
通过分析实验数据，能够得出的结论是：______________．
(3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量－时间”和“温度－时间”图象，能正确描述该实验真实情况的图象是_____(填序号)．据此选择煤油的比热容是_________________.
(4)使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间明显偏长，其原因可能是________．
(5)这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是___________________．
三、课内反馈
1．小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热，在相同时间内物质吸收的热量相同，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态。图乙是他根据记录的数据绘制的温度—时间图象，根据图象可知（　　）
A．冰属于晶体,熔化时吸热，内能不变
B．在BC阶段物质处于液体状态，温度为0℃
C．在BC阶段物质共吸收了4.2×103J的热量
D．在标准大气压下，烧杯里的水先沸腾试管里的水后沸腾
2 ．在探究水沸腾时温度变化特点的实验中，某同学用如图甲所示的实验装置进行实验，并绘制了如图乙所示的图线 ① ．现将烧杯中的水冷却至室温，倒掉约三分之一的水，保持其他条件不变，重做上述实验并绘制了图线，此图线是（　　）
A ． ① B ． ② C ． ③ D ． ④
3．图甲是探究海波熔化时温度变化规律的实验装置，图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象。
(1)该物质熔点是_______℃。
(2)从图象中发现海波熔化时间过短，下列措施中，一定不能延长海波熔化时间的是 _______填序号）。
① 增加试管中海波的质量
② 增加烧杯中水的质量
③ 降低烧杯中水的初温
④ 撒掉酒精灯或用“小火”加热
(3夏天，我们要喝冰凉的饮料，往往会在饮料中加入适量冰块，而不是直接加入与冰块质量相等的冷水。一方面是因为冰块的________更低，另一方面是因为冰块熔化成水的过程中__________热量，从而使饮料的温度下降得更多。
4．图甲是观察物质熔化和凝固现象的实验装置，图乙是根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象。
(1)安装图甲所示的器材时，先确定＿＿＿＿＿(选填“铁棒A”“铁夹B”或“铁圈C”)的位置，实验中，需要观察试管内物质的＿＿＿＿＿，并记录温度和加热时间。
(2)分析图乙可知，该物质的凝固点为＿＿＿＿＿，该物质第40min的内能＿＿＿＿＿(选填“大于”、“等于”或“小于”)第20min的内量。
5．在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中，某组同学用如图甲所示实验装置进行了两次实验，并根据实验数据绘制了如图乙所示的图像。
(1)安装图甲所示的器材时，温度计的玻璃泡应该__________水中，不要碰到烧杯的底部或侧壁。
(2)从实验中可以看到，水沸腾时形成的大量气泡不断上升、________，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。水蒸气引起的烫伤往往比开水烫伤更严重，这是因为水蒸气和开水的温度虽然差不多，但是水蒸气_________________________，所以实验时要注意安全。
(3)分析图乙中的图线可知，第一次实验和第二次实验所用水的质量之比是__________________ 。
6．某同学用图甲所示的实验装置探究水沸腾时温度变化的特点。
(1)实验中观察到如图乙中a、b所示的两种情景，其中水沸腾时的情景为_________ (选填 “a”或“b”)。
(2) 水沸腾时温度计示数如图丙所示，表明此时水的沸点为________℃，说明此时气压_________ (选填“大于”“等于”或“小于”)1 个标准大气压。
(3)在水沸腾过程中继续加热，烧杯中水的内能___________ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
7．在“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验中,ab两组同学在同一间教室里，分别用如图甲所示的相同装置进行实验,并根据实验数据绘制了如图乙所示的图象。
(1)实验中需要的测量工具是温度计和_______________。分析图乙中的图象可知，两组同学的实验中所用水的质量大小关系是ma____ mb(选填“ >”“=”或“<”)。
(2)若b组同学将烧杯中100g的水从20℃开始加热，升高到50℃时消耗了1.4g酒精，则实验中酒精完全燃烧释放的热量有___________%被水吸收。
(3)同学们做完实验后，老师接着做了一个如图丙所示的演示实验:先用烧瓶将水烧开，撤去酒精灯，发现水停止沸腾,接着用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，发现水又重新沸腾了。水又重新沸腾的原因是因为瓶内水蒸气液化，瓶内_______________________,水的沸点降低。
同学们讨论后终于明白,他们所用的实验装置中，盖在烧杯上的纸盖上有一个小孔，是为了_______________。
8．图1是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油。
（1）选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内____________。
（2）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和_____________。
（3）图2中能合理反映该实验结果的图象是___________（选填“甲”“乙”或“丙”）
9．某同学用如图甲所示的实验装置，比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点。将分别盛有相同质量的水和食用油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头与水和食用油良好接触，将温度传感器与计算机相连，计算机上显示的实验图线如图乙所示。
(1)实验结果表明：不同物质，在_______、_______时，吸收的热量不同。
(2)由图乙可知：水沸腾时吸热，温度__________（选填“升高”、“不变”或“降低”）；加热2min 水吸收的热量_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；食用油的比热容为 ______________J/(kg.℃)。
四、课堂小结

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