探究液体沸腾的实验_探究液体沸腾的条件

时间：2018-12-28 03:31:22　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　沸腾是汽化的一种方式，近年来，各地考试对沸腾的特征和条件的考查屡见不鲜，其中对沸腾条件的考查又是重点。　　　　一、液体沸腾的定义　　　　沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象，沸腾与蒸发同属于汽化现象，但是，沸腾和蒸发是有区别的，蒸发发生在液体的表面而沸腾是在内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
　　除了以上的区别之外，那就是在条件上的不同，前面我们已经知道蒸发是在任何温度下都可以进行的，只是温度越高蒸发越快。
　　那么沸腾是在什么条件下进行的呢?教材上对于沸腾条件的获得主要是通过观察水的沸腾实验归纳总结而得出的。
　　
　　二、观察水的沸腾的实验
　　
　　1，实验装置：酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、纸盖、铁架台。
　　2，装置和操作的说明如图1，
　　
　　A，纸盖的作用：(1)减少热量的散失，减少加热的时间；(2)固定温度计，
　　B，先在烧杯内装入适量的温水，然后开始加热，这样做的目的是为了减少加热时间，
　　C，两个高度的调节：
　　(1)加热时，需要用到酒精灯的外焰，所以要调节石棉网的高度：
　　(2)温度计使用时，要与热水充分接触，不能碰到烧杯底部以及杯壁，所以要调节温度计的高度，那么这两个高度，哪个先调节呢?当然是先调节石棉网。
　　3，实验过程：主要是观察水温、气泡、声音的变化。
　　水温(如图2)：沸腾之前，随着加热的持续，温度不断上升，沸腾时，无论怎样加热，温度保持不变(此时的温度为沸点)。
　　气泡(如图3)：沸腾，之前，气泡相对少且在上升的过程中由大变小，沸腾时，气泡相对多且在上升的过程中由小变大。
　　声音：沸腾前声音较大，沸腾时声音较小(俗话说“开水不响，响水不开”)。
　　
　　三、沸腾条件的获得
　　
　　与蒸发相比，那么沸腾的条件是什么呢?
　　在上述实验中，我们发现水达到某一个温度时才开始沸腾，所以沸腾的第一个条件是达到某一温度――沸点(不同液体，沸点不同)，那么达到沸点的液体一定就能沸腾吗?如果对正在沸腾的水停止加热，我们会发现，水会立即停止沸腾，这说明了，即使液体达到沸点时，如果不加热，液体不吸热，液体也不会沸腾，所以沸腾的第二个条件就是液体要继续吸热。
　　要想使液体沸腾，上述两个条件缺一不可。
　　
　　四、沸腾条件的运用
　　
　　
　　例1　小红和小芳两位同学分别在家里煮鸡蛋，小红在水沸腾后继续用大火煮，小芳在水沸腾后，将火焰调小用微火煮，都把鸡蛋煮熟了，比较两位同学的做法( )。
　　A，小红用时短些
　　B，两人一样节省燃料
　　C，小红的做法节省燃料
　　D，小芳的做法节省燃料
　　解析沸腾的特征就是吸热，温度不变，大火只能加剧水的蒸发，不能改变水温，故小芳节省燃料，选D。
　　例2标准大气压下，在盛水的大烧杯A内放着盛有80℃热水的大试管，如图4所示，当对大烧杯内的水加热时，烧杯内的水很快就烧开，若继续加热，试管B内的水将( )。
　　A，达到100℃，并且沸腾
　　B，达到100℃。不能沸腾；
　　C，管内水温保持80℃不变
　　D，无法确定
　　解析在标准大气压下，水的沸点是100℃，当烧杯内的水沸腾时，水的温度是100℃，由于热传递，试管中的水也能达到100℃，满足了沸腾条件之一，但是，我们知道热传递的条件是存在温差。而试管的水和烧杯里的水的温度都是100℃，没有热传递，所以试管中的水不能吸热，不能沸腾，在本题中，只满足达到沸点的条件，没有满足继续吸热，选B。
　　接上题变形如图4，对烧杯加热一段时间至水沸腾。然后再将盛有某种液体的试管插入沸水中，结果。一会儿试管中的液体也沸腾了，由此可以判断( )。
　　A，试管中的液体也是水
　　B，试管中液体的沸点低于水的沸点
　　C，试管中的液体可能是水
　　D，试管中液体的沸点高于水的沸点
　　解析在上一题中，我们知道如果试管中放水的话，水温最高只能达到100℃，但不能沸腾，所以试管中的液体不可能是水，只能是沸点比水低的液体，例如酒精(沸点78.5℃)，这样酒精和烧杯中沸腾的水有着稳定的热传递，能够沸腾，选B。
　　例3 在标准大气压下，酒精的沸点是78.5℃，那么，温度是78.5℃的酒精( )。
　　A，一定正在沸腾　B，一定是液态的
　　C，一定是气态的　D，可能是气、液共存状态
　　解析很明显B不对，酒精有可能沸腾，为气态；酒精的沸点是78.5℃，而78.5℃的酒精不一定沸腾，是因为达到沸点，可能没有继续吸热，故不一定沸腾，所以A、C不对，78.5℃的酒精有可能沸腾，也有可能没有沸腾，选D。
　　
　　五、液体上方的气压与沸点的关系
　　
　　用酒精灯给烧瓶里的水加热，水沸腾后移去酒精灯，水立即停止沸腾，如果马上向外拉注射器活塞，会观察到瓶内的水会产生大量气泡，水又重新沸腾。
　　我们知道，当移去酒精灯之后，不能达到沸腾的第二个条件，不能继续吸热，故不会沸腾，但是当向外拉活塞，水又重新沸腾，这是因为水上方的气压减小，水的沸点降低。
　　实验结论：液体上方气压越低，沸点越低，
　　例4将一装有水的烧瓶加热至水沸腾后，把烧瓶移离火焰，水停止沸腾，迅速塞上瓶塞后倒置，再向瓶底浇冷水，如图6所示，烧瓶中会立刻产生大量气泡，原因是( )。
　　A，瓶中的水发生了分解反应，产生了气体
　　B，瓶中气压不变，水的沸点降低，水沸腾了
　　C，瓶中气压增大，水的沸点降低，水沸腾了
　　D，瓶中气压减小，水的沸点降低，水沸腾了
　　解析　浇冷水使得水上方的气压变小，水的沸点降低。故能沸腾，选D。
　　由实验可知，气压也会影响液体的沸点，在现实生活中，水的沸点一般不等于100℃，主要是因为水上方的气压不是标准大气压。

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