实验探究 :探究固体熔化时温度的变化规律
实验器材:铁架台(需要配置三个十字夹)、红液温度计、试管、烧杯、石棉网、酒精灯、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水、环形搅拌器、火柴。
提出问题:
不同物质在由固态变成液态的过程中,温度的变化规律相同吗?
猜想和假设:
(1)在熔化过程中物质温度应该不断上升。
(2)每一种物质熔化时温度应该不同。
设计实验:
探究海波(硫代硫酸钠)和石蜡的熔化过程,分别取适量的海波和石蜡,对它们进行加热,测出加热过程中的温度,观察熔化的情况,根据记录的数据绘制图像,比较二者熔化时温度的变化规律。
实验装置:如图所示
实验器材:
铁架台、红液温度计、试管、烧杯、石棉网、酒精灯、海波(硫代硫酸钠)、石蜡、水、搅拌器、火柴。
注意事项:
①安装实验器材按照自下而上的顺序。
②水浴法:可使物体均匀、缓慢受热。
③石棉网:使烧杯均匀受热。
④搅拌器:使物体均匀受热。
⑤用灯帽盖灭酒精灯。
进行实验与收集证据:
(1)别将蜡和海波分别放入试管中,并用酒精灯加热。
(2)温度计插入试管后,待温度升至40℃左右时开始每隔大约1min记录一次温度;观察不同温度下它们的状态变化,在海波和蜡完全熔化后再记录4~5次。把数据填入表格。
分析与论证:
(1)以方格纸上的纵轴表示温度,横轴表示时间,将表中的数据分别在两方格纸上描点,然后再将所有的点用平滑的曲线连起来,得到海波和石蜡温度随时间变化的图像。
(2)现象:海波加热,温度逐渐上升,温度达到48℃时开始熔化。熔化的过程中继续加热,海波的温度保持不变,熔化完,才吸热升温;石蜡熔化过程,随着不断加热温度持续上升,在此过程中,石蜡由硬变软变稀,最后熔化为液体。
海波和石蜡在熔化前、熔化中、熔化后三个阶段温度变化特点
熔化前 | 熔化中 | 熔化后 | |
海波 | 吸收热量,温度升高 | 吸收热量,温度不变 | 吸收热量,温度升高 |
石蜡 | 吸收热量,温度升高 | 吸收热量,温度升高 | 吸收热量,温度升高 |
实验结论:
由探究过程可知:海波熔化需要达到一定的温度(达到48℃),熔化过程需吸收热量,但保持温度不变,是固液共存态。石蜡熔化没有一定的温度,熔化过程吸收热量,温度一直升高。所以不同物质熔化过程中,温度的变化规律不同。
评估:回想实验过程,有没有可能在什么地方发生错误?进行论证的根据充分吗?实验结果可靠吗?
交流与合作:与同学进行交流。你们的结果和别的小组的结果是不是相同?如果不同,怎样解释?