探究水的沸腾实验专题

探究水的沸腾河北叶连芬

1. 装置的固定顺序

实验装置如图所示，本实验中加热时要用酒精的外焰，因此应依据

酒精灯外焰高度来先确定石棉网的装置，然后再根据温度计的正确使用

方法，确定温度计悬挂的高度。

2．实验过程气泡大小的变化

水沸腾前，杯底部的水受热汽化产生的气泡上升。由于上部水温低，

上升过程中气泡内水蒸气遇冷液化收缩，所以气泡的体积由大变小。沸

腾时发生剧烈的汽化现象，整杯水的温度基本相同，这时有大量的气泡

产生，上升过程中气泡内水蒸气基本不发生液化，但随着深度的减小，

气泡所受液体的压强减小，所以就会向外膨胀而逐渐变大。

3．沸点与大气压的关系

因为液体的沸点随液体表面气压的增大而升高，随气压减小而降低。1标准大气压时，水的沸点是100℃；若沸点低于100℃，则说明可能是当时的大气压低于1标准大气压；若沸点高于100℃，则说明当时的大气压高于1标准大气压。

4．能绘制和分析图像、图表信息

本实验中数据以表格的形式记录，再根据实验数据绘制液体沸腾时温度随时间变化的图像，通过图像总结液体沸腾的特点。液体沸腾的两个条件：一是温度要达到沸点，二是要继续吸热，二者缺一不可。液体沸腾的特点是：继续吸热，温度不变。

5．加热到沸腾用时过长的原因及改进办法

实验时，如果烧杯内水太多、水的初始温度太低、烧杯敞口、没用酒精灯外焰加热等，这些都会使加热时间过长。改进的措施可以是适当减少水量、给烧杯加盖、适当提高水的初温、用酒精灯的外焰加热等。

例题在“观察水的沸腾”实验中，小红每隔1min记录一次温度计的示数。数据记录如下表：

时间/min01234567

温度/℃90949698989898

（1）实验中，小红观察到从杯底产生的气泡在上浮的过程中越来越小，如图6所示。这说明（）

图7

图6

图8 图9

A．整杯水的温度均达到沸点

B．气泡上升时，因上部水温较低，部分水蒸气液化成水

C．气泡上升时，气泡的密度变大

D．气泡上升时，气泡内压强变大

（2）当加热至水沸腾再继续加热时，温度计的示数将（选填“升高”“不变”或“下降”），烧杯的纸盖上留有一小孔，它的作用是；若不留小孔对

实验结果产生的影响是。

（3）实验中观察到，水沸腾时，可以看到水面上不停的冒“白气”产生此现象的原因是。小红同学为了方便读出温度计的示数，将温度计从水中拿出来进行

观察读数，则会导致所测温度偏________ （选填“低”或“高”）。

（4）某次数据没有记录，当时温度计示数如图7所示，请将这次数据填入表格内。

（5）从表格中的数据可知，水的沸点为℃。如果温度计测量无误，这说明当时水面上方的气压一个标准大气压。（选填“大于”、“等于”或“小于”）

（6）从开始对水加热到水沸腾，小红所用的时间过长，请你帮她提出两条合理的改进方案：。）小紫做此实验时，发现无

论加热多长时间，水始终都不能沸腾，你认为原因可能是(写出一条即可)。

（7）此实验中，小兰和小青选用的实验装置相同，她们绘制的沸腾图像如图8所示。问a、b图像不同的原因是______________________。

（8）小黄也在做“观察水的沸腾”实验，在加热的过程中酒精灯熄灭，经检查发现酒精没了，他们添加酒精后继续加热完成实验，且在熄灯的过程中他始终记录水的温度变化，根据实验记录数据作出图9所示的图像。由此图像回答下列问题：小黄测得水的沸点_______℃；实验中酒精灯熄灭后对应的图像是_________段；反映水在吸热过程中的一段是_________段。

解析（1）如果整杯水的温度均达到沸点，那气泡在上浮的过程中就不会越来越小。所以A是错的。在加热时，烧杯中的水受热是不均匀的，底部的受热升温比上部快，在杯底的水开始沸腾时，上部的水的温度还低于沸点，所以水泡在上浮的过程中会有部分水蒸气液化成了水，导致气泡越来越小。因此B正确。气体在加压的情况下密度和压强才会变大，而气泡在上浮的过程中水对其压力是越来越小的。所以C、D都是错的。