2023年中考物理复习 探究不同燃料燃烧放热本领

探究不同燃料燃烧放热本领

【实验目的】探究得出不同燃料燃烧释放热量的本领不同，建立热值的概念

【实验器材】

天平：用来测量相等质量的水、酒精、碎纸片

两支相同的温度计：测量水的温度和排除因温度计材料不同导致吸热不同造成的对实验的影响。

两支相同的搅拌器：使水均匀受热和排除因搅拌棒不同导致吸热不同造成对实验的影响。

等质量的两种燃料：酒精和碎纸片，通过其完全燃烧，对相同质量的水进行加热。

两个相同的烧杯、燃烧皿：排除因烧杯和燃烧皿的不同造成吸热不同造成对实验的影响。

两个铁架台：用来支撑实验器材

两个相同的石棉网：一是使被加热物均匀受热，防止烧杯因不均匀受热而爆裂；二是保证它们吸收的热量相同，对实验结果的影响降到最小。

两个相同的铁圈：一是用来放置石棉网和烧杯，二是保证他们吸收的热量相同，对实难结果的影响降低到最小。

【实验装置及安装顺序】

安装顺序：自下而上，先根据燃烧的火焰的高度确定铁圈的位置，然后是石棉网、烧杯、温度计，最后是横杆的位置

【实验主要步骤】

(1)按照实验装置图正确的组装好实验器材。

(2)用天平测量出等质量的水，将其分别倒入两个烧杯中；再用天平测量出10g酒精和碎纸片，将其分别放入两个燃烧皿中点燃。

(3)使酒精和碎纸片完全燃烧，记录加热前后两支温度计的示数。加热时，上下反复慢地提拉搅拌器。

(4)待装置冷却后，整理好实验器材。

【设计好记录数据的表格】

【常见考查方向】

方向1：实验研究方法

控制变量法：本实验中要控制的相同的量有：酒精和碎纸片的质量相同；两个燃烧皿、烧杯、铁圈、石棉网要相同；两支温度计和搅拌棒要相同；两种燃料燃烧的程度（完全燃烧）和燃烧的环境要相同相同。不同的是燃料的种类要不同。

转换法：由于无法直接测出燃料完全燃烧后放出的热量，因此实验中是通过比较相同质量的水在加热后升高的温度大小来确定两种不同燃料燃烧后放热本领的大小。因此实验中是通过比较水温升的大小来比较燃料完全燃烧后放热本领的大小的。

方向2：实验装置：

1.有关温度计的考查

温度计的放置：实验中温度计玻璃泡要与被测液体充分接触，但不能碰到容器底或容器壁，考查中常出要求找出温度安装的错误之处。

温度计的读数：能根据图示情况，正确读出温度计的示数。

温度计读数时的视线考查：正确的视线是视线要与温度计中的液柱表面相平；俯视会使温度计示数偏小，仰视会使温度计的示数偏大。及错误读法的导致结果偏大或偏小的讨论。

2.有关实验装置的考查：安装顺序的考查以及各个主要器材的作用。

A.天平正确使用和读数的考查

B.石棉网作用的考查

C.搅拌棒作用的考查

方向3：根据具体的数据或图像推算出燃料的热值或两种燃料的热值之比。前提是：假定燃料完全燃烧后放出的热量全部被水吸收后。

方向4：实验结果偏离分析。由于在实验中，燃料完全燃烧后放出的热量不可能全部被水吸收，因此通过水吸收的热量来计算燃料热值的大小，即Q放=C水m水∆t计算出来的热值将比实际值偏小。

方向5：实验中能量散失。实验中由于不能做到完全燃烧，有一部分化学能没有转化成内能，还有一部分会通过热传递的方式被烧杯、铁圈、燃烧皿、温度计、搅拌棒吸收，还有一部分会散失到空气中。最终燃料的化学能通过燃烧的方式转化为内能时只有一部分被水吸收，因此通过水吸热的方式来计算出燃料的热值是明显小于燃料本身的热值的。

方向6：通过温度--时间图像收集有用信息，再通过Q燃放=m燃q燃=C水m水∆t水来推导出需要的q关系或具体的数值

方向7：将热值与比热容联系起来考核。

方向8：实验优化和改进

优化1：烧杯的问题

三个不足：一是由于烧杯直径较大，因此没有专门的夹子固定，在实验中易碰翻，存在一定的实难安全隐患；二是由于开口较大，与空气接触面积较大，水蒸发较快，散热较多，导致温度计示数上升缓慢，影响实验效果；三是为了保证烧杯受热均匀，要使用石棉网，导致石棉网也要吸收一部分热量，会浪费时间和燃料。

改进措施：改烧杯为圆底烧瓶。烧瓶可以用夹子夹住，避免碰翻；圆底烧瓶面积大，增大了受热面积，瓶口面积小，减小了热量散失，提高了实验效果。

优化2：燃料方面

三个不足：(1)燃料质量的选择：10g酒精和10g碎纸片燃烧的时间太长，课堂花费的时间太多；(2)燃料中的碎纸片因很难做到完全燃烧而产生大量烟雾和气味，污染教室环境外，另外放出的热量明显减少；而酒精的燃烧程度要远远优于碎纸片，这样不具有可比性；(3)因酒精是极易蒸发，因此在实验中，很难做到控制燃料的质量相等。

改进措施：

(1)用餐巾纸揉成蓬松的多个小纸团来代替碎纸片。因餐巾纸比较蓬松，燃烧比较充分，放出的热量多于碎纸片，产生气味和烟雾少而减轻对教室环境污染。对于餐巾纸团可采用逐个添加的方法，防止燃烧的中断。(2)减小燃料质量。根据经验可知：3g酒精和3g餐巾纸团燃烧就能使温度计的示数变化比较明显，而且还节省了燃料。

(3)燃料酒精的保存：为了减少酒精蒸发，可将酒精放在注射器中。实验时再将酒精从注射器中缓缓注入燃烧皿，防止溅出，这样能较好地控制，使燃料的质量相同。

方向8：记录数据表格完善和设计。

方向9：拓展与延伸。燃料不可能做到完全燃烧且燃烧放出的热量会通过热传递的方式散失空气、烧杯、温度计、燃烧皿、铁圈、石棉网等中去，水只吸收了一部分。这就会涉及到燃烧效率、利用率等一些具体问题，在试题中，要根据题意进行具体解答。

【典型习题】

1.为了比较不同燃料燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验.

 

 

 

 

(1)实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、烧杯、铁圈、燃具等器件在铁架台上的安装顺序