2.2物体的内能知识点讲练(三)-2026-2027学年浙教版科学九年级上册

2026-07-23
| 2份
| 23页
| 358人阅读
| 17人下载
普通

摘要:

本讲义聚焦物体内能中的热值及能量转化核心知识点,从燃料燃烧的化学能转化为内能切入,系统构建热值概念、公式(Q=mq或Q=Vq)、单位及物理意义,延伸至燃料利用率计算与提升途径,最后通过实验探究化学反应中的吸放热现象,形成“概念-计算-应用-拓展”的学习支架。 该资料融合科学观念(能量转化认知)、科学思维(概念辨析如“热值与放热关系”判断)和探究实践(镁与盐酸反应放热等实验现象分析),结合中考真题典例与分层练习。课中辅助教师高效讲解重难点,课后学生可通过例题解析与巩固题查漏补缺,提升知识应用与问题解决能力。

内容正文:

2.2物体的内知识点讲练(三) 热值 【学习目标】 1. 掌握燃料热值有关计算,知道提升燃料利用率的途径。 2. 区分吸(放)热化学反应,了解内能和化学能之间的转化。 知识讲练 燃料燃烧是物质剧烈氧化的过程,从能量转化的角度来看,燃料燃烧释放热量的过程,就是将贮存在燃料中的 转化为 的过程。 一、热值 1、概念:1kg某种燃料 放出的 ,叫做这种燃料的热值,用 来表示。于气体燃料而言,热值的定义是 1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。 2、公式: (Q为燃烧放出的热量)。 气体燃料有 (V为气体体积)。 公式变形:m= 3、 单位:固体燃料的热值的单位是 (J/kg)、气体燃料的热值的单位是 (J/m3)。 4、物理意义:热值表示 的本领。 如煤气的热值3.9×107J/m3,表示为: 。 焦炭的热值3.0×107J/kg,表示为: 。 5、热值反映的是不同燃料在燃烧过程中, 本领的大小。燃料的热值只与 有关,是物质的一种 ,与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧 。 6、常见燃料的热值 【概念辨析】 热值越大的燃料,燃烧放出的热量越多( ) 热值越大的燃料,完全燃烧放出的热量越多( ) 质量相同的燃料,热值大的,燃烧放出的热量多( ) 5、火箭常用液态氢做燃料,是因为:① ;② 。 二、燃料的利用率: 1、定义: 的那部分热量,与 之比,叫做燃料的利用率。 2、计算公式:η= = (炉子效率或燃料利用率) 2、提高热量利用率的途径: ① ; ② .  【例题】用燃气灶烧水,燃烧0.5千克的煤气,能使50千克的水从20℃升高到70℃(不计热散失)。已知水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃),煤气的热值为4.2×107焦/千克。求: (1)0.5千克煤气完全燃烧放出的热量。 (2)水吸收的热量。 (3)燃气灶烧水的效率。 三、化学反应中的能量变化 化学反应在生成新物质的同时,还伴随着 的变化,一般表现为 的变化。像燃烧这样的化学反应在反应过程中能 热量,而有些化学反应则需要 热量。 1、 如图①,将一段镁条(Mg)放入试管中,加入少量稀盐酸(稀HCl),用手触摸试管外壁。 现象: 。 2. 用研钵将约 20 克氢氧化钡[Ba(OH)2]晶体磨成粉末,倒入一小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水,并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10 克氯化铵(NH4Cl) 晶体,用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻,提起小烧杯,如图②所示。你看到的现象是 。 实验内容 反应后容器温度变化情况 Mg与HCl反应 Ba(OH)2与NH4Cl反应 典例分析 例1:(2026中考•杭州二模)长征十号‌(载人登月主力)于2026年2月成功完成‌低空演示验证+梦舟飞船逃逸试验‌,验证了海上网系回收关键技术,为后续可复用载人火箭奠定基础。长征系列火箭使用液态氢作燃料,主要是由于该燃料(        ) A.比热容大 B.热值大 C.所含热量多 D.内能大 例2:下列变化过程中,会吸收热量的是 ( ) A.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体发生反应    B.生石灰溶于水     C.木炭燃烧     D.金属镁与稀盐酸反应 例3:(2026九上•金华月考)为了比较两种燃料的热值,小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。 (1)实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底,则测量的温度值___________(“偏大”、“偏小”或“不变”); (2)实验中燃烧相同质量的燃料,根据___________来比较放出热量的多少; (3)小金选用了燃料a和燃料b进行实验,当燃料燃尽后,小金根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料___________的热值大; (4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,根据丙图像,燃料1和燃料2的热值之比为___________。 例4:(2026九上•杭州期中)新能源油电混合动力汽车工作模式为:纯电模式行驶时,内燃机不工作,由蓄电池提供能量;混动模式行驶时,内燃机工作,既可以给汽车行驶提供能量,还可以给蓄电池充电。若汽车以混动模式在平直公路上匀速行驶100km消耗12L的燃料。已知燃料的密度ρ=0.75×103kg/m3,请计算: (1)若燃料的热值为4.6×107J/kg,则燃料完全燃烧12L放出多少热量? (2)若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热,加热效率为50%,使防冻液温度从20℃升高到70℃,求防冻液的质量?【防冻液的比热容为4×103J/(kg•℃)】 课后巩固 1、(2026九上•杭州期末)湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的(  ) A.热值大 B.密度大 C.流动性大 D.比热容大 2、(2026九下•浙江开学考)如图为某火力发电站示意图,燃料在锅炉中燃烧释放能量,其中可选燃料包括褐煤、烟煤和煤泥等。要对比等质量燃料完全燃烧产生的内能,需查阅燃料的(     ) A.密度 B.热值 C.比热容 D.着火点 3、(2026中考•浙江一模)如图所示,某同学用天然气灶给水壶中的水加热,下列说法正确的是( ) A.燃气的化学能全部被水壶内的水吸收 B.水的内能增加是通过热传递来实现的 C.天然气在使用过程中热值逐渐变小 D.水壶内水的比热容随温度升高而增大 4、(2026九上•杭州期中)下列关于燃料的热值说法正确的是(  ) A.燃料燃烧越充分,其热值越大 B.燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少 C.一瓶酒精用去一部分,剩余酒精的热值将减小 D.焦炭的热值是3.0×107J/kg,完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量 5、(2026九上•杭州月考)汽车行驶时需要消耗燃料(如汽油),燃料中储存的能量属于(  ) A.热能 B.光能 C.电能 D.化学能 6、用研钵将约20g氢氧化钡[Ba(OH)2]晶体磨成粉末,倒入小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水,并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10g氯化铵[NH4Cl]晶体,用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻,提起小烧杯。下列对下图实验现象的观察和分析中,正确的是( ) A. 该反应为吸热反应 B. 该反应和燃烧一样是放热反应 C. 反应过程中,化学能转化为热能 D. 用手触摸杯壁,能感觉到发热 7、科学课上,老师向大家演示了两个化学反应实验。 (1)实验一中,将混有氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的烧杯放在玻璃板上,快速搅拌玻璃棒后静止片刻,提起小烧杯,发现玻璃板粘在烧杯底部一起提起。可见,氢氧化钡和氯化铵反应能______(选填“吸收”或“放出”)热量。 (2)实验二中,生石灰是氧化钙的俗称,写出氧化钙的化学式______。生石灰与水反应会放出大量的热。将气球中的生石灰倒入水中一段时间后,观察到的现象有______。 8、(2026中考•杭州二模)“走马灯”是中国传统动态花灯,其工作原理是:点燃底部的蜡烛,产生的热气流驱动顶部的叶轮转动,从而带动轮轴上的剪纸转动,在四周的纸屏上投射出动态的影像。 (1)走马灯工作时,以叶轮为参照物,剪纸是___________的。 (2)走马灯工作时,其内部空气流动方向正确的是(   ) A. B. C.D. (3)在改进走马灯时,为了减轻底座携带燃料的质量,同时又要保证完全燃烧释放出相同的总热量,同学们建议应选择___________ 更大的燃料来替代普通蜡烛。 9、(2026九上•杭州期末)小金家自来水温度为20℃,他把燃气热水器输出热水的温度设定为40℃。某次用热水40kg,这些热水吸收的热量是_________J;若热水器加热效率为84%,则需要完全燃烧_________的天然气。(c水=4.2×103J(kg·℃),q天然气=4.0×107J/m3) 10、(2026九上•金华期中)为探究不同物质的吸热能力,小科用两个完全相同的酒精灯,分别给质量和初温都相同的a、b两种液体同时加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图乙所示(不考虑热量的散失); (1)实验中,如果要使a、b两种液体最后的温度相同,a液体的加热时间___________ (选填“大于”、“小于”或“等于”)b液体的加热时间; (2)实验表明,___________ (选填“a”或“b”)吸热的能力更强; (3)小科想用如图丙所示装置测酒精的热值,加热前酒精灯的质量为m1,加热一段时间后变为m2;烧杯中液体的质量为M,初温为t1,末温为t2,烧杯中液体的比热容用c表示;请你帮助小科用以上符号写出酒精热值的表达式:___________;小科测算后发现,测量值比课本中的“标准值”小很多,请你写出一条可能的原因:___________。 11、(2026九上•台州期末)如图是科学小组为测定花生仁所含的能量,设计的甲、乙、丙三套实验装置。 (1)相比较于乙,甲装置的缺点是___________。 (2)用乙图装置可有效克服甲组的困难,但测得的数据是否就是花生仁所含的实际能量值呢?实验小组展开进一步实验与探究。 【初步测定】查看实验报告时发现第三组中有一数据缺失。根据其余数据推算,可知该数据为___________。(已知:水的比热为 组别 种子质量/g 试管中水加热前水温/℃ 试管中水加热后水温/℃ 试管中水体积/mL 吸收能量/J 1 1 20.4 68.5 5 1010.1 2 1 20.7 70.9 5 1054.2 3 1 21.1 5 1052.1 【查阅资料】每克花生种子实际含有能量23528J。 【实验改进】分析了导致测量值与实际值之间巨大差异的原因后,同学们设计了如图丙所示的装置。其中通入氧气的目的是___________。 【观察记录】为测得花生仁燃烧释放的所有能量,根据丙图的实验设计,除了需要测量上述表格中的数据、烧杯中水的质量外,还需测量烧杯中水的___________。 【继续完善】通过改进实验,测得每克花生种子所含能量为11848J,但与实际所含能量依然存在很大差异,于是同学们进一步完善改进实验…… 12、(2026九上•杭州期中) 如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把壶内20℃,5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为28%,为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同,等量水的过程中,还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,q煤=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃) ,以上过程中,请问: (1)普通煤炉将5kg的20℃水烧开需要吸收多少热量? (2)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大? (3)双加热煤炉的烧水效率有多大? 13、(2026九上•杭州月考)工作人员采取了部分页岩气样品,经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%,为了确定其中是否还含有其它可燃性成分,现在在实验室进一步对其进行热值测试:假设所取样品气体的体积为1L,用它烧水,使得1kg的水温度升高了5℃,已知检测所用的烧水炉的效率为70%,天然气的热值为4.0×107J/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)请根据以上信息计算: (1)检测过程中,水吸收的热量是多少? (2)检测过程中,页岩气样品所释放的热量是多少? (3)该页岩气样品的热值为多少? 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 2.2物体的内知识点讲练(三) 热值 【学习目标】 1. 掌握燃料热值有关计算,知道提升燃料利用率的途径。 2. 区分吸(放)热化学反应,了解内能和化学能之间的转化。 知识讲练 燃料燃烧是物质剧烈氧化的过程,从能量转化的角度来看,燃料燃烧释放热量的过程,就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。 一、热值 1、概念:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,用q来表示。于气体燃料而言,热值的定义是 1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。 2、公式:Q放=qm (Q为燃烧放出的热量)。 气体燃料有Q放=qV(V为气体体积)。 公式变形:m= Q放/q 3、单位:固体燃料的热值的单位是焦耳每千克(J/kg)、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米(J/m3)。 4、物理意义:热值表示燃料放热的本领。 如煤气的热值3.9×107J/m3,表示为:体积为1m3的煤气完全燃烧放出的热量为3.9×107J。 焦炭的热值3.0×107J/kg,表示为:质量为1 kg 的煤气完全燃烧放出的热量为3.0×107J。 5、热值反映的是不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关,是物质的一种特性,与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。 6、常见燃料的热值 【概念辨析】 热值越大的燃料,燃烧放出的热量越多(×) 热值越大的燃料,完全燃烧放出的热量越多(× ) 质量相同的燃料,热值大的,燃烧放出的热量多(√ ) 5、火箭常用液态氢做燃料,是因为:① 液态氢的热值大;② 液态氢的体积小,便于储存和运输。 二、燃料的利用率: 1、定义:被有效吸收的那部分热量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做燃料的利用率。 2、计算公式:η= Q吸/Q放×100%= cm△t/Q放×100%(炉子效率或燃料利用率) 2、提高热量利用率的途径: ①改善燃烧条件,使燃料充分燃烧; ②尽可能地减少热损耗.  【例题】用燃气灶烧水,燃烧0.5千克的煤气,能使50千克的水从20℃升高到70℃(不计热散失)。已知水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃),煤气的热值为4.2×107焦/千克。求: (1)0.5千克煤气完全燃烧放出的热量。 (2)水吸收的热量。 (3)燃气灶烧水的效率。 解:(1)煤气完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.2×107J/kg×0.5kg=2.1×107J; (2)水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(70℃-20℃)=1.05×107J; (3)效率:η= Q吸/Q放 ×100%= (1.05×107J)/(2.1×107J )×100%=50%; 答:(1)0.5千克煤气完全燃烧放出的热量是2.1×107J; (2)水吸收的热量是1.05×107J; (3)燃气灶烧水的效率是50%. 三、化学反应中的能量变化 化学反应在生成新物质的同时,还伴随着能量的变化,一般表现为热量的变化。像燃烧这样的化学反应在反应过程中能放出热量,而有些化学反应则需要吸收热量。 1、 如图①,将一段镁条(Mg)放入试管中,加入少量稀盐酸(稀HCl),用手触摸试管外壁。 现象:剧烈反应,产生大量气泡,试管外壁发烫。 2.用研钵将约 20 克氢氧化钡[Ba(OH)2]晶体磨成粉末,倒入一小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水,并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10 克氯化铵(NH4Cl) 晶体,用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻,提起小烧杯,如图②所示。你看到的现象是_烧杯外壁较冷,烧杯底部与玻璃片粘在一起。 实验内容 反应后容器温度变化情况 Mg与HCl反应 温度升高 Ba(OH)2与NH4Cl反应 温度降低 典例分析 例1:(2026中考•杭州二模)长征十号‌(载人登月主力)于2026年2月成功完成‌低空演示验证+梦舟飞船逃逸试验‌,验证了海上网系回收关键技术,为后续可复用载人火箭奠定基础。长征系列火箭使用液态氢作燃料,主要是由于该燃料(        ) A.比热容大 B.热值大 C.所含热量多 D.内能大 【答案】B 【详解】A. 比热容大:这是水作为冷却剂或取暖介质的特性,并非火箭选燃料的主要原因。 热值大‌:热值是燃料的一种特性,指单位质量燃料完全燃烧所释放的热量。液态氢的热值极高,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出比其他燃料更多的热量,从而为火箭提供巨大的推力,满足将载人飞船和着陆器送至奔月轨道的能量需求。 C. 所含热量多:热量是过程量,不能说燃料“含有”热量,应表述为释放热量多。 D. 内能大:内能是物体内部所有分子动能和势能的总和,不是选择燃料的核心指标。 故选:B. 例2:下列变化过程中,会吸收热量的是 ( ) A.氢氧化钡晶体与氯化铵晶体发生反应    B.生石灰溶于水     C.木炭燃烧     D.金属镁与稀盐酸反应 【答案】A 【详解】A、氢氧化钡晶体(Ba(OH)2与氯化铵晶体(NH4Cl)反应会吸收热量。该反应为吸热反应,实验现象包括混合物温度显著下降(可能使烧杯底部的水结冰),说明需要吸收环境的热量。 B、生石灰(CaO)溶于水生成氢氧化钙(Ca(OH)2),反应剧烈放热,属于典型的放热过程。 C、木炭燃烧(C+O2→CO2)是燃烧反应,释放大量热量,属于放热反应。 D、金属镁(Mg)与稀盐酸(HCl)反应生成氯化镁和氢气,反应过程中释放热量,属于放热反应。 综上,只有选项A是吸热过程。 故选:A。 例3:(2026九上•金华月考)为了比较两种燃料的热值,小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同,实验中忽略热量损失。 (1)实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底,则测量的温度值___________(“偏大”、“偏小”或“不变”); (2)实验中燃烧相同质量的燃料,根据___________来比较放出热量的多少; (3)小金选用了燃料a和燃料b进行实验,当燃料燃尽后,小金根据各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料___________的热值大; (4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,根据丙图像,燃料1和燃料2的热值之比为___________。 【答案】(1))偏大(2)温度计上升的示数(3)b(4)8:3 【详解】(1)如果将温度计的玻璃泡碰到杯底,会使得测得的温度值偏大。 (2)实验中应控制燃料燃烧的质量相同,通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。 (3)由题图乙知,当燃料燃尽时,图线b的温度变化大,说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多,则b的热值大。 (4)同种燃料在相同的时间内放出的热量是相同的,根据题图丙可知,燃料1用5 min让水从20 ℃升高到100 ℃,自5 min到10 min吸收相同的热量,根据公式Q放=qm、Q吸=cmΔt可知: 2c水m水Δt1=mq1 对于燃料2来说,燃料2用15 min让水从20 ℃升高到80 ℃,根据公式Q放=qm、Q吸=cmΔt可知: c水m水Δt2=mq2 解得两种燃料热值之比为: q1:q2=2Δt1:Δt2=8:3 例4:(2026九上•杭州期中)新能源油电混合动力汽车工作模式为:纯电模式行驶时,内燃机不工作,由蓄电池提供能量;混动模式行驶时,内燃机工作,既可以给汽车行驶提供能量,还可以给蓄电池充电。若汽车以混动模式在平直公路上匀速行驶100km消耗12L的燃料。已知燃料的密度ρ=0.75×103kg/m3,请计算: (1)若燃料的热值为4.6×107J/kg,则燃料完全燃烧12L放出多少热量? (2)若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热,加热效率为50%,使防冻液温度从20℃升高到70℃,求防冻液的质量?【防冻液的比热容为4×103J/(kg•℃)】 【答案】(1)4.14×108J;(2)1035kg 【详解】 解:(1)由ρ=m/v得燃料的质量为 m=ρV=0.75×103kg/m3×12×10﹣3m3=9kg 燃料完全燃烧放出的热量为 Q放=mq=9kg×4.6×107J/kg=4.14×108J (2)根据η=Q吸/Q放得防冻液吸收的热量为 Q吸=Q放η=4.14×108J×50%=2.07×108J 防冻液的质量 m液=Q吸/c△t=2.07×108J÷[4×103J/(kg•℃)×(70℃﹣20℃)=1035kg 答:(1)若燃料的热值为4.6×107J/kg,则燃料完全燃烧放出4.14×108J的热量; (2)若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热,加热效率为50%,防冻液的质量为1035kg。 课后巩固 1、(2026九上•杭州期末)湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的(  ) A.热值大 B.密度大 C.流动性大 D.比热容大 【答案】D 【详解】A、“热值”是燃料完全燃烧放出热量与质量的比值,水不是燃料,不存在热值,因此A错误。 B、“密度大”与温度调节无直接关联;因此B错误。 C“流动性大”并非调节温度的主要因素;因此C错误。 D、湿地能调节温度是因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度变化小,可使周围环境温度更稳定;因此D正确。 故选:D。 2、(2026九下•浙江开学考)如图为某火力发电站示意图,燃料在锅炉中燃烧释放能量,其中可选燃料包括褐煤、烟煤和煤泥等。要对比等质量燃料完全燃烧产生的内能,需查阅燃料的(     ) A.密度 B.热值 C.比热容 D.着火点 【答案】A 【详解】A、热值‌:定义为单位质量燃料完全燃烧释放的热量(q=Q/mq=Q/m),直接决定等质量不同燃料产生内能的多少,是燃料固有特性。 B、密度:反映单位体积质量,与燃烧放能无直接关系。 C、比热容:描述物质吸放热升温能力,非燃烧放热指标。 D、着火点:指燃料起火最低温度,不涉及放热总量。‌‌ 故选:A. 3、(2026中考•浙江一模)如图所示,某同学用天然气灶给水壶中的水加热,下列说法正确的是( ) A.燃气的化学能全部被水壶内的水吸收 B.水的内能增加是通过热传递来实现的 C.天然气在使用过程中热值逐渐变小 D.水壶内水的比热容随温度升高而增大 【答案】B 【详解】A、燃气燃烧时,化学能转化为内能,但这些内能会有大量散失到空气中、被水壶吸收等,不可能全部被水壶内的水吸收,存在能量损失。A错误。 B、用天然气烧水时,火焰的热量通过热传递的方式转移到水和水壶上,使水的内能增加,这是热传递改变物体内能的典型实例。B正确。 C、热值是燃料的一种固有特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关,因此天然气在使用过程中热值不会发生变化。C错误。 D、比热容是物质的一种特性,只与物质种类和状态有关,与温度、质量等无关,因此水壶内水的比热容不会随温度升高而增大。D错误。 故选:B. 4、(2026九上•杭州期中)下列关于燃料的热值说法正确的是(  ) A.燃料燃烧越充分,其热值越大 B.燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少 C.一瓶酒精用去一部分,剩余酒精的热值将减小 D.焦炭的热值是3.0×107J/kg,完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量 【答案】D 【详解】AC、热值是燃料的特性,其大小仅与燃料的种类有关,而与燃料的质量和燃烧程度无关,因此燃料燃烧是否充分、酒精用去一部分都不会改变热值,故A、C选项错误。 B、根据Q放=mqQ放=mq可知,燃料完全燃烧放出的热量与热值、质量两个因素有关,仅热值小无法判断放出热量的多少,故B选项错误。 D、焦炭的热值是3.0×107J/kg,完全燃烧1kg焦炭放出的热量为: Q放=mq=1kg×3.0×107J/kg=3.0×107J 因此D选项正确。 故选:D。 5、(2026九上•杭州月考)汽车行驶时需要消耗燃料(如汽油),燃料中储存的能量属于(  ) A.热能 B.光能 C.电能 D.化学能 【答案】D 【详解】燃料(如汽油)燃烧过程中是化学能转化为内能,所以燃料中储存的能量是化学能。故D正确,ABC错误;故选:D。 6、用研钵将约20g氢氧化钡[Ba(OH)2]晶体磨成粉末,倒入小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水,并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10g氯化铵[NH4Cl]晶体,用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻,提起小烧杯。下列对下图实验现象的观察和分析中,正确的是( ) A. 该反应为吸热反应 B. 该反应和燃烧一样是放热反应 C. 反应过程中,化学能转化为热能 D. 用手触摸杯壁,能感觉到发热 【答案】A 【详解】A、实验中提起小烧杯时底部玻璃片与烧杯粘连,说明玻璃片上的水因温度降低结冰,证明反应吸收热量,属于吸热反应,说法正确。 B、该反应为吸热反应,燃烧属于典型的放热反应,二者热效应完全不同,说法错误。 C、该反应为吸热反应,反应过程中热能转化为化学能储存在生成物中,并非化学能转化为热能,说法错误。 D、反应吸收热量会使烧杯温度降低,用手触摸杯壁会感觉到发凉,不会感觉到发热,说法错误。 故选:A。 7、科学课上,老师向大家演示了两个化学反应实验。 (1)实验一中,将混有氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的烧杯放在玻璃板上,快速搅拌玻璃棒后静止片刻,提起小烧杯,发现玻璃板粘在烧杯底部一起提起。可见,氢氧化钡和氯化铵反应能______(选填“吸收”或“放出”)热量。 (2)实验二中,生石灰是氧化钙的俗称,写出氧化钙的化学式______。生石灰与水反应会放出大量的热。将气球中的生石灰倒入水中一段时间后,观察到的现象有______。 【答案】(1)吸收 (2)CaO;气球先变大后变小 【详解】(1)氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应后,玻璃板粘在烧杯底部一起提起,说明反应后水结冰,因此该反应吸收热量。 (2)氧化钙中钙元素化合价为+2价,氧元素化合价为-2价,因此氧化钙的化学式为CaO。 生石灰与水反应会放出大量的热,装置内气体受热膨胀,气球变大;等热量散失之后,装置内温度降低,气体收缩,气球变小,因此观察到的现象是气球先变大后变小。 8、(2026中考•杭州二模)“走马灯”是中国传统动态花灯,其工作原理是:点燃底部的蜡烛,产生的热气流驱动顶部的叶轮转动,从而带动轮轴上的剪纸转动,在四周的纸屏上投射出动态的影像。 (1)走马灯工作时,以叶轮为参照物,剪纸是___________的。 (2)走马灯工作时,其内部空气流动方向正确的是(   ) A. B. C.D. (3)在改进走马灯时,为了减轻底座携带燃料的质量,同时又要保证完全燃烧释放出相同的总热量,同学们建议应选择___________ 更大的燃料来替代普通蜡烛。 【答案】(1)静止;(2)A;(3)热值。 【详解】(1)走马灯工作时,以叶轮为参照物,剪纸相对于叶轮的位置没有发生变化,所以剪纸是静止的。  (2)点燃走马灯内的蜡烛,加热烛焰上方的空气,气体温度升高,气体的密度变小,热空气就会向上运动,运动的热空气推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动,周围的冷空气过来填充热空气原来的位置,使空气形成对流。故应选A。  (3)热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多,所以在改进走马灯时,应选择热值更大的燃料来替代普通蜡烛。 9、(2026九上•杭州期末)小金家自来水温度为20℃,他把燃气热水器输出热水的温度设定为40℃。某次用热水40kg,这些热水吸收的热量是_________J;若热水器加热效率为84%,则需要完全燃烧_________的天然气。(c水=4.2×103J(kg·℃),q天然气=4.0×107J/m3) 【答案】‌3.36×10⁶‌J;‌0.1 m³。‌‌ 【详解】‌水吸收热量计算‌:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(40℃−20℃)=3.36×106J‌天然气燃烧体积计算‌:由效率η=Q吸/Q放得Q放=3.36×106J/0.84=4.0×106J;再 由Q放=Vq(取q=4.0×107J/m3)得V=4.0×106/4.0×107=0.1m3。 10、(2026九上•金华期中)为探究不同物质的吸热能力,小科用两个完全相同的酒精灯,分别给质量和初温都相同的a、b两种液体同时加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像,如图乙所示(不考虑热量的散失); (1)实验中,如果要使a、b两种液体最后的温度相同,a液体的加热时间___________ (选填“大于”、“小于”或“等于”)b液体的加热时间; (2)实验表明,___________ (选填“a”或“b”)吸热的能力更强; (3)小科想用如图丙所示装置测酒精的热值,加热前酒精灯的质量为m1,加热一段时间后变为m2;烧杯中液体的质量为M,初温为t1,末温为t2,烧杯中液体的比热容用c表示;请你帮助小科用以上符号写出酒精热值的表达式:___________;小科测算后发现,测量值比课本中的“标准值”小很多,请你写出一条可能的原因:___________。 【答案】(1) ‌小于‌;(2) ‌b‌;(3) 表达式:‌cM(t2−t1)/(m1−m2)‌;原因:‌存在热量散失(或酒精未完全燃烧)‌。‌‌ 【详解】(1)根据乙图可知,当a、b两种液体升高相同的温度时,b需要加热的时间长,吸收的热量多,即a液体的加热时间小于b液体的加热时间。 (2)由于质量相同的a、b两种液体,升高相同的温度,b需要加热的时间长,吸收的热量多,则说明b液体吸热能力强。 (3)不考虑热量的散失,加热前后烧杯中液体吸收的热量与燃烧酒精放出的热量相等为 Q放=Q吸=cM(t2-t1) 消耗酒精的质量为m=m1-m2 则酒精热值为q=Q放/m=cM(t2−t1)/(m1−m2)。 测量值偏小主要因‌热量散失到环境‌或‌酒精未完全燃烧‌,导致水吸收热量小于酒精理论放热量 。‌‌ 11、(2026九上•台州期末)如图是科学小组为测定花生仁所含的能量,设计的甲、乙、丙三套实验装置。 (1)相比较于乙,甲装置的缺点是___________。 (2)用乙图装置可有效克服甲组的困难,但测得的数据是否就是花生仁所含的实际能量值呢?实验小组展开进一步实验与探究。 【初步测定】查看实验报告时发现第三组中有一数据缺失。根据其余数据推算,可知该数据为___________。(已知:水的比热为 组别 种子质量/g 试管中水加热前水温/℃ 试管中水加热后水温/℃ 试管中水体积/mL 吸收能量/J 1 1 20.4 68.5 5 1010.1 2 1 20.7 70.9 5 1054.2 3 1 21.1 5 1052.1 【查阅资料】每克花生种子实际含有能量23528J。 【实验改进】分析了导致测量值与实际值之间巨大差异的原因后,同学们设计了如图丙所示的装置。其中通入氧气的目的是___________。 【观察记录】为测得花生仁燃烧释放的所有能量,根据丙图的实验设计,除了需要测量上述表格中的数据、烧杯中水的质量外,还需测量烧杯中水的___________。 【继续完善】通过改进实验,测得每克花生种子所含能量为11848J,但与实际所含能量依然存在很大差异,于是同学们进一步完善改进实验…… 【答案】(1) ‌热量散失多,实验误差大‌;(2) ‌71.2‌;(3)‌使花生仁充分燃烧‌;(4)‌初温和末温‌。‌‌ 【详解】(1)‌甲装置缺点‌:甲为开放环境,无保温措施,花生仁燃烧释放的热量大量散失到空气中,导致水吸收的热量偏少,测量值远低于实际值且误差大;乙装置加装易拉罐等保温结构,显著减少热散失 。 (2)‌缺失数据推算‌:由第 1、2 组数据可知,5mL 水每升高 1℃吸收热量为1010.1÷(68.5−20.4)=21J=21J或1054.2÷(70.9−20.7)=21J。第3组吸收1052.1J,温升为1052.1÷21=50.1℃,故加热后水温为21.1+50.1=71.2℃。 (3)‌通入氧气目的‌:氧气助燃,确保花生仁‌充分燃烧‌,尽可能完全释放化学能,减少因燃烧不充分造成的能量测量偏低。 (4)需补充测量量‌:丙装置利用双层水浴收集热量(试管内水 + 烧杯内水),除水的质量外,必须测量烧杯中水的‌初温和末温‌以计算其吸收的热量,从而汇总总释放能量 。‌‌ 12、(2026九上•杭州期中) 如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把壶内20℃,5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为28%,为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同,等量水的过程中,还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,q煤=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃) ,以上过程中,请问: (1)普通煤炉将5kg的20℃水烧开需要吸收多少热量? (2)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大? (3)双加热煤炉的烧水效率有多大? 【答案】(1)1.68×106J(2)0.2kg(3)42% 【详解】(1)1标准大气压下水的沸点为100℃,把壶内20℃,5kg水烧开,水吸收的热量: Q吸=c水m水△t1=4.2×103J/(kg℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J; (2)普通煤炉的烧水效率为28%,由η=Q吸/Q放可得煤完全燃烧放出的热量: Q放=Q吸/η=1.68×106J/28%=6×106J, 由Q放=mq可得普通煤炉完全燃烧煤的质量: m煤=Q放/q煤=6×106J/(3×107J/kg)=0.2kg; 答:普通煤炉完全燃烧煤的质量为0.2kg; (3)由题可知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃, 则炉壁间水吸收的热量: Q吸′=c水m水′△t2=4.2×103J/(kg℃)×10kg×(40℃﹣20℃)=8.4×105J, 而壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变, 所以,双加热煤炉中水吸收的总热量: Q吸总=Q吸+Q吸′=1.68×106J+8.4×105J=2.52×106J; 由题意可知,双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等,则这些煤完全燃烧放出的热量不变, 所以,双加热煤炉的烧水效率: η′=Q吸总/Q放×100%=2.52×106J/(6×106J)×100%=42%. 答:双加热煤炉的烧水效率为42%. 13、(2026九上•杭州月考)工作人员采取了部分页岩气样品,经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%,为了确定其中是否还含有其它可燃性成分,现在在实验室进一步对其进行热值测试:假设所取样品气体的体积为1L,用它烧水,使得1kg的水温度升高了5℃,已知检测所用的烧水炉的效率为70%,天然气的热值为4.0×107J/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)请根据以上信息计算: (1)检测过程中,水吸收的热量是多少? (2)检测过程中,页岩气样品所释放的热量是多少? (3)该页岩气样品的热值为多少? 【答案】(1)2.1×104J;(2)3×104J;(3)3×107J/m3。 【详解】 (1)水吸收的热量: Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×5℃=2.1×104J (2)页岩气样品所释放的热量: Q放=Q吸/η=2.1×104J/70%=3×104J; (3)1L=1dm3=1×10−3m3,所以该页岩气样品的热值: q=Q放/V=3×104J/1×10−3m3=3×107J/m3。 答:(1)检测过程中,水吸收的热量是2.1×104J; (2)检测过程中,页岩气样品所释放的热量是3×104J; (3)该页岩气样品的热值是3×107J/m3。 1 学科网(北京)股份有限公司 $

资源预览图

2.2物体的内能知识点讲练(三)-2026-2027学年浙教版科学九年级上册
1
2.2物体的内能知识点讲练(三)-2026-2027学年浙教版科学九年级上册
2
2.2物体的内能知识点讲练(三)-2026-2027学年浙教版科学九年级上册
3
所属专辑
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。