一、沸腾
我们每天要喝开水,开水是把水烧开,水“开”了物理学中叫做沸腾。现在回忆一下烧水时的有关情况,思考:水是不是一开始烧就沸腾了?你怎样判断水是否在沸腾?
初步总结:沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
实验──探究水沸腾时温度变化的特点
提出问题:
水在沸腾时有什么特征?水沸腾后如果继续加热,温度是不是越来越高?水里的气泡是怎么来的?
猜想和假设:
因为沸腾是日常生活中大家都非常熟悉的现象,可以让同学们相互讨论、思考和猜想,教师将学生提出的问题和猜想列在黑板上,并进行归类。如:水沸腾时温度会上升……
根据学生情况提出:
要进一步研究沸腾现象,还需要通过实验仔细观察。
重点观察:(1)温度随时间的变化情况;(2)气泡的生成和变化情况。
制定计划与设计实验:
明确了实验目的,让学生根据需要确定器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、钟表。
设计实验方案时,让学生思考讨论:怎样才能使水尽快沸腾?
进行实验与收集数据:
学生在进行实验时,学会分工合作,如计时、观察气泡的变化情况、温度的变化,温度计的使用方法、酒精灯的正确操作在此得到进一步的复习巩固,要求同学们将观察到的数据和现象记录在表格中。
要注意观察水沸腾前后的气泡和温度的变化;要记录当水温升高时,每隔1min记录一次温度计的示数,直至水沸腾后3~5min;实验后要画出水沸腾前后温度随时间的变化图象。
分析数据、得出结论:
(1)绘制“温度—时间”图象。
实验结束后,根据记录的数据,在书本“水沸腾时的温度—时间图象”中标出相应的坐标点,用平滑的曲线把这些点连接起来。
(2)利用多媒体展示学生绘制的水沸腾的“温度—时间”图象。
交流评估:
小组的同学在实验时,得出水的沸点不是100℃,这时教师要肯定学生实事求是的科学态度,给予鼓励。同时还要帮助学生找出原因,可能是实验使用的温度计存在质量问题,也可能是本地的气压不是一标准大气压。
交流、讨论:
(1)水沸腾时,你从水中和水面各看到什么现象?水中气泡内的气体是从哪儿来的?
(2)水沸腾时,继续加热,水的温度变化吗?
(3)曲线上的哪一段表示水沸腾前的过程?水的温度怎样变化?曲线上的哪一段对应水的沸腾过程?水的温度怎样变化?
(4)根据观察的现象,结合图象分析液体沸腾有什么特点?
归纳总结:
(1)沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时,继续加热,液体的温度保持不变。
(2)沸点的概念:液体沸腾时保持不变的温度称作沸点。
学生活动:观察“几种液体的沸点”表。指出液体沸点与大气压有关,像我们用的高压锅,锅内气压高于标准大气压,所以高压锅内水的沸点也高于100℃。而高原的气压低于标准大气压,所以高原上水的沸点低于100℃。要记住酒精的沸点78℃、水银的沸点357℃。思考:为什么不能用酒精温度计测量沸水的温度?如何把空气中的氮气和氧气分离开?