資源簡介

實驗 02 比較不同燃料的熱值大小
1．【實驗目的】
探究得出不同燃料燃燒釋放熱量的本領不同，建立熱值的概念
2．【實驗器材】
（1）天平：測量物體（水和燃料）質(zhì)量。
（2）兩支相同的溫度計：測水的溫度。
（3）兩支相同的攪拌器：使水受熱均勻。
（4）兩種熱源：酒精、碎紙片。
（5）兩個相同的燒杯、鐵架臺、鐵圈、燃具等。
3. 【器材安裝順序】 自下而上。
4. 【實驗步驟】
（1）按照上圖組裝好實驗器材。
（2）用天平測量出等質(zhì)量的水，將其分別倒入兩個燒杯中；再用天平測量出 10g酒精和 10g
碎紙片，將其分別放入兩個燃燒皿中點燃。
（3）使酒精和碎紙片完全燃燒，記錄加熱前后兩支溫度計的示數(shù)。加熱時，上下反復緩
慢地提拉攪拌器。
（4）待裝置冷卻后，整理好實驗器材。
5. 【實驗表格】
溫度 加熱前的 燃料燃燒盡 水溫的
燃料 水溫/℃ 后的水溫/℃ 變化/℃
10g 酒精
10g 碎紙片
相同質(zhì)量的酒精與碎紙片燃燒后，酒精比碎紙片放出的熱量多。
6．【實驗結論】
質(zhì)量相等的不同燃料，完全燃燒所放出的熱量不相同。
7．【注意事項】
（1）必須控制酒精和碎紙片的質(zhì)量相等、燒杯中水的質(zhì)量要相同。
（2）實驗裝置和實驗環(huán)境溫度要相同。
（3）溫度計的玻璃泡不能碰到容器底、容器壁和電加熱器。
1.實驗方法：
（1）控制變量法：
①酒精和碎紙片的質(zhì)量要相同；
②兩個燃燒皿和燒杯要相同；
③燒杯中水的質(zhì)量要相同；
④兩個實驗裝置所處的環(huán)境溫度要相同。
（2）轉換法：燃料充分燃燒放出熱量的多少是由水升高的溫度來反映。
2.燃料的熱值：
（1）燃燒是一種化學變化，把化學能轉變成內(nèi)能；
（2）熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，反映出不同燃料燃燒過程中，化學能轉變成
內(nèi)能的本領大小。
（3）熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均
無關。
【典例 1】科科同學學習了燃料的熱值后，自己設計了一個實驗來探究煤油和花生油熱
值的大小關系，他組裝了如圖所示的兩套完全相同的裝置，加熱兩個燒杯中質(zhì)量相等的水。
（1）請對該實驗的可行性進行評估。
（2）同桌小明同學認為實驗中，兩杯水的質(zhì)量一定要相同，但兩杯水的初溫不一定有
相同。請你分析小明的觀點是否正確？
【典例 2】小明同學學習了燃料的熱值后，考慮到燃料燃燒放出的熱會被水吸收，而水的比
熱容已知，自己設計一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關系。他組裝了如圖所示的
裝置進行實驗，記錄結果見表：
燃料 加熱前的水溫/℃ 燃料燃盡后水溫/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
(1)在組裝器材時，你認為合理的安裝順序是______(選填“由下而上”或“由上而下”)；
(2)為了保證實驗結論的客觀性，小明同學選擇了兩套相同裝置，在實驗中還應控制：
______、______相同；
(3)分析數(shù)據(jù)得出結論：煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是______；
(4)小明同學還想利用這種實驗方案計算出煤油和菜籽油的熱值，那么小明還需要補充的實
驗儀器是______。利用此實驗方法計算出的熱值將比真實值______(選填“偏大”或“偏小”)，
可能的理由是______(寫出一點即可)。
【對點 1】 如圖，甲、乙、丙三圖裝置完全相同，燃料的質(zhì)量、燒杯中液體的質(zhì)量和初溫
都相同。
（1）為了得到相同質(zhì)量的水和煤油，需要的測量工具是 ___________。
（2）為了比較水和煤油的吸熱本領的大小，應該選擇圖 ___________進行實驗。實驗時要
用相同的熱源對它們加熱，通過比較 ___________來判斷它們吸熱的多少。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，
小東作出了水和煤油的溫度隨加熱時間的變化圖像（如圖丁），由圖可知，杯中的水和煤油
升高相同的溫度時，吸收的熱量 ___________（選填“相同”或“不相同”），實驗表明，
___________（選填“水”或“煤油”）的吸熱能力更強。
（3）為了比較酒精和煤油的熱值，完全燃燒等質(zhì)量的燃料后，通過比較水升高的溫度來判
斷燃料放出熱量的多少；放出的熱量越多，說明此燃料的熱值越 ___________。
【對點 2】為比較不同燃料燃燒放熱能力的差異，小明設計了如圖甲、乙所示的兩組對比實
驗，實驗裝置完全相同，實驗中忽略熱量的散失，且兩種燃料燃燒時均勻放熱。
（1）組裝實驗裝置時，裝置的安裝順序為___________（選填“從上到下”或“從下到上”），
用石棉網(wǎng)墊在燒杯下加熱的目的是___________；
（2）實驗中應該控制燒杯內(nèi)水的初溫、質(zhì)量相同，還應控制燃料的___________相同，燃料
燃燒完后，畫出水的溫度隨時間變化的關系圖像如圖丙所示。燃料 1 燃燒 5min 放出的熱量
___________（選填“大于”、“小于”或“等于”）燃料 2 燃燒 15min 放出的熱量；
（3）假設燃料完全燃燒，則燃料 1 與燃料 2 的熱值之比為___________。
1．（2023 江蘇連云港）如圖所示，在估測薯片熱值的實驗中，小軍設計了兩種對水加熱
的方式：
方式一：薯片在燒杯中燃燒；
方式二：薯片在燃燒皿中燃燒。
（1）兩種加熱方式中合理的是______；在進行實驗時，要讓薯片充分燃燒，操作是______；
（2）用天平量取 100g 水，并測出一片薯片的質(zhì)量，用以上選取的方式燃盡薯片，并用溫度
計測出水升高的溫度，所測出的薯片熱值偏______，原因是______。
2.（2023 湖南改編）如圖所示，甲、乙、丙三個實驗裝置完全相同，燃料的質(zhì)量都為10g ，
燒杯內(nèi)液體的質(zhì)量都相同。
（1）比較不同燃料的熱值應選擇______兩個裝置，比較不同物質(zhì)的比熱容應選擇______兩
個裝置（選填裝置序號甲、乙、丙），選擇的理由是我們物理中研究問題常用到的一種方法
是______法。
（2）在“比較不同燃料的熱值”的實驗中，通過觀察溫度計______比較燃料燃燒放出熱量的
多少，這種研究問題的方法做______法。
（3）若甲圖燒杯中為500g 的水，10g 酒精完全燃燒溫度計示數(shù)升高了 20℃，水吸收的熱
量是 4.2 104 J ，如果認為酒精完全燃燒且放出的熱量全部被水吸收，由酒精的熱值是
______J/kg，算出的熱值比標準值______。（選填“偏大”、“偏小”或“一樣”）。實驗 02 比較不同燃料的熱值大小
1．【實驗目的】
探究得出不同燃料燃燒釋放熱量的本領不同，建立熱值的概念
2．【實驗器材】
（1）天平：測量物體（水和燃料）質(zhì)量。
（2）兩支相同的溫度計：測水的溫度。
（3）兩支相同的攪拌器：使水受熱均勻。
（4）兩種熱源：酒精、碎紙片。
（5）兩個相同的燒杯、鐵架臺、鐵圈、燃具等。
3. 【器材安裝順序】 自下而上。
4. 【實驗步驟】
（1）按照上圖組裝好實驗器材。
（2）用天平測量出等質(zhì)量的水，將其分別倒入兩個燒杯中；再用天平測量出 10g酒精和 10g
碎紙片，將其分別放入兩個燃燒皿中點燃。
（3）使酒精和碎紙片完全燃燒，記錄加熱前后兩支溫度計的示數(shù)。加熱時，上下反復緩
慢地提拉攪拌器。
（4）待裝置冷卻后，整理好實驗器材。
5. 【實驗表格】
溫度 加熱前的 燃料燃燒盡 水溫的
燃料 水溫/℃ 后的水溫/℃ 變化/℃
10g 酒精
10g 碎紙片
相同質(zhì)量的酒精與碎紙片燃燒后，酒精比碎紙片放出的熱量多。
6．【實驗結論】
質(zhì)量相等的不同燃料，完全燃燒所放出的熱量不相同。
7．【注意事項】
（1）必須控制酒精和碎紙片的質(zhì)量相等、燒杯中水的質(zhì)量要相同。
（2）實驗裝置和實驗環(huán)境溫度要相同。
（3）溫度計的玻璃泡不能碰到容器底、容器壁和電加熱器。
1.實驗方法：
（1）控制變量法：
①酒精和碎紙片的質(zhì)量要相同；
②兩個燃燒皿和燒杯要相同；
③燒杯中水的質(zhì)量要相同；
④兩個實驗裝置所處的環(huán)境溫度要相同。
（2）轉換法：燃料充分燃燒放出熱量的多少是由水升高的溫度來反映。
2.燃料的熱值：
（1）燃燒是一種化學變化，把化學能轉變成內(nèi)能；
（2）熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，反映出不同燃料燃燒過程中，化學能轉變成
內(nèi)能的本領大小。
（3）熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均
無關。
【典例 1】科科同學學習了燃料的熱值后，自己設計了一個實驗來探究煤油和花生油熱
值的大小關系，他組裝了如圖所示的兩套完全相同的裝置，加熱兩個燒杯中質(zhì)量相等的水。
（1）請對該實驗的可行性進行評估。
（2）同桌小明同學認為實驗中，兩杯水的質(zhì)量一定要相同，但兩杯水的初溫不一定有
相同。請你分析小明的觀點是否正確？
【答案】（1）用該裝置可以探究煤油和花生油熱值的大小關系。
（2）不正確。
【解析】（1）實驗中當燃料燃盡后，燒杯中水的溫度升高的多，表明燃料燃燒產(chǎn)生的
熱量多，所以其熱值大。實驗中需要控制兩個燒杯中水的質(zhì)量和初溫都要相等；煤油和花生
油的質(zhì)量相同。
（2）不正確。因為兩杯水的初溫不相同，水的蒸發(fā)快慢以及水與周圍環(huán)境的溫度差都
不相同，兩杯水散熱就不相同，就可能會出現(xiàn)燃料燃燒放出的熱量多，而水吸收的熱量少、
水溫變化小的情況。
【典例 2】小明同學學習了燃料的熱值后，考慮到燃料燃燒放出的熱會被水吸收，而水的比
熱容已知，自己設計一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關系。他組裝了如圖所示的
裝置進行實驗，記錄結果見表：
燃料 加熱前的水溫/℃ 燃料燃盡后水溫/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
(1)在組裝器材時，你認為合理的安裝順序是______(選填“由下而上”或“由上而下”)；
(2)為了保證實驗結論的客觀性，小明同學選擇了兩套相同裝置，在實驗中還應控制：
______、______相同；
(3)分析數(shù)據(jù)得出結論：煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是______；
(4)小明同學還想利用這種實驗方案計算出煤油和菜籽油的熱值，那么小明還需要補充的實
驗儀器是______。利用此實驗方法計算出的熱值將比真實值______(選填“偏大”或“偏小”)，
可能的理由是______(寫出一點即可)。
答案：(1)由下而上
(2)煤油和菜籽油的質(zhì)量相同；兩杯水的質(zhì)量和初溫
(3)煤油
(4)天平；偏小；燃料不能完全燃燒
解析：(1)為了利用酒精燈的外焰給燒杯充分加熱，并且溫度計不要碰到燒杯壁和燒杯底，
應按照由下而上的順序組裝器材。
(2)根據(jù)控制變量法，實驗是為了探究煤油和菜籽油的熱值的大小關系，故需要控制煤油和
菜籽油的質(zhì)量相同，即控制兩種燃料的質(zhì)量相同；也需要控制兩杯水的質(zhì)量和初溫也相同，
相同質(zhì)量和初溫的水升高的溫度越高，說明此杯水吸收的熱量越多。
(3)分析表格數(shù)據(jù)可知，相同質(zhì)量的燃料燃盡后甲實驗杯中水的溫度升高得多，說明甲實驗
中燃料燃盡產(chǎn)生的熱量更多，即煤油燃燒產(chǎn)生的熱量多，所以其熱值大。
(4)要比較煤油和菜籽油的熱值，需要燃燒相同質(zhì)量的煤油和菜籽油，故需要用天平來稱量。
由于燃料并不可能完全燃燒，燃料燃燒放出的熱量一部分會散失到空氣中，又或被燒杯等實
驗裝置吸收了部分熱量，使Q 大于Q吸，所以依此計算出煤油和菜籽油的熱值比實際要偏放
小些。
【對點 1】 如圖，甲、乙、丙三圖裝置完全相同，燃料的質(zhì)量、燒杯中液體的質(zhì)量和初溫
都相同。
（1）為了得到相同質(zhì)量的水和煤油，需要的測量工具是 ___________。
（2）為了比較水和煤油的吸熱本領的大小，應該選擇圖 ___________進行實驗。實驗時要
用相同的熱源對它們加熱，通過比較 ___________來判斷它們吸熱的多少。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，
小東作出了水和煤油的溫度隨加熱時間的變化圖像（如圖丁），由圖可知，杯中的水和煤油
升高相同的溫度時，吸收的熱量 ___________（選填“相同”或“不相同”），實驗表明，
___________（選填“水”或“煤油”）的吸熱能力更強。
（3）為了比較酒精和煤油的熱值，完全燃燒等質(zhì)量的燃料后，通過比較水升高的溫度來判
斷燃料放出熱量的多少；放出的熱量越多，說明此燃料的熱值越 ___________。
答案：（1）天平（2）乙、丙；加熱時間；不相同；水（3）大
解析：（1）在物理實驗室中，天平是測量質(zhì)量的工具，所以為了得到相同質(zhì)量的水和煤油，
需要的測量工具是天平。
（2）為了比較水和煤油的吸熱本領的大小，應該改變被加熱的物質(zhì)種類，并保證其它因素
相同，因此選擇乙和丙進行實驗。
熱源加熱時間越長，熱源放出熱量越多，水或煤油吸收熱量越多，所以在這個實驗中可以通
過加熱時間來反映水或煤油吸收熱量的多少。
由丁圖可知，杯中相同質(zhì)量的水和煤油升高相同的溫度時，加熱水所用時間長，說明水比煤
油吸收的熱量多，因此水和煤油吸收熱量不相同。
由丁圖可知，杯中相同質(zhì)量的水和煤油升高相同的溫度時，水吸收的熱量多，根據(jù)公式
c Q= 可知水的比熱容大，所以水吸熱本領強。
mDt
Q
（3）根據(jù)公式 q = 放 可知，相同質(zhì)量的不同燃料，完全燃燒時放出熱量越多，該燃料的
m
熱值越大。
【對點 2】為比較不同燃料燃燒放熱能力的差異，小明設計了如圖甲、乙所示的兩組對比實
驗，實驗裝置完全相同，實驗中忽略熱量的散失，且兩種燃料燃燒時均勻放熱。
（1）組裝實驗裝置時，裝置的安裝順序為___________（選填“從上到下”或“從下到上”），
用石棉網(wǎng)墊在燒杯下加熱的目的是___________；
（2）實驗中應該控制燒杯內(nèi)水的初溫、質(zhì)量相同，還應控制燃料的___________相同，燃料
燃燒完后，畫出水的溫度隨時間變化的關系圖像如圖丙所示。燃料 1 燃燒 5min 放出的熱量
___________（選填“大于”、“小于”或“等于”）燃料 2 燃燒 15min 放出的熱量；
（3）假設燃料完全燃燒，則燃料 1 與燃料 2 的熱值之比為___________。
答案：（1）從下到上；使物質(zhì)受熱均勻
（2）質(zhì)量；大于
（3）4：3
解析：（1）實驗室需要用火焰的外焰加熱，首先要確定下面的鐵架臺的位置，所以裝置的
安裝順序是由下往上。
實驗時需要液體受熱均勻，石棉網(wǎng)的作用是使燒杯底部受熱均勻。
（2）在比較不同燃料燃燒放熱能力的實驗中，還應控制燃料燃燒的質(zhì)量相同，通過比較別
加熱物質(zhì)溫度計的示數(shù)變化來比較燃料燃燒放出熱量的多少。
讀圖丙可知，燃料燃燒完時，燃料 1 燃燒了 5min，燃料 2 燃燒了 15min，則可知甲圖中水
升溫更多，說明燃料 1 放出的熱量大于燃料 2 放出的熱量。
（3）實驗中忽略熱量的散失，且兩杯水的質(zhì)量、比熱容均相同，則由公式Q = cmDt 可得，
Q1 cmDt1 Dt1 100℃- 20℃ 4
放出的熱量之比 = = = =Q2 cmDt2 Dt2 80℃- 20℃ 3
Q1
Q q= qm 1 2 1 = m
Q
= 1
4
由公式 可得，燃料 與燃料 的熱值之比 Q =q2 2 Q2 3
m
1．（2023 江蘇連云港）如圖所示，在估測薯片熱值的實驗中，小軍設計了兩種對水加熱
的方式：
方式一：薯片在燒杯中燃燒；
方式二：薯片在燃燒皿中燃燒。
（1）兩種加熱方式中合理的是______；在進行實驗時，要讓薯片充分燃燒，操作是______；
（2）用天平量取 100g 水，并測出一片薯片的質(zhì)量，用以上選取的方式燃盡薯片，并用溫度
計測出水升高的溫度，所測出的薯片熱值偏______，原因是______。
【答案】（1）方式二；把薯片碾碎
（2）小；薯片燃燒放出的熱量沒有被水全部吸收
2.（2023 湖南改編）如圖所示，甲、乙、丙三個實驗裝置完全相同，燃料的質(zhì)量都為10g ，
燒杯內(nèi)液體的質(zhì)量都相同。
（1）比較不同燃料的熱值應選擇______兩個裝置，比較不同物質(zhì)的比熱容應選擇______兩
個裝置（選填裝置序號甲、乙、丙），選擇的理由是我們物理中研究問題常用到的一種方法
是______法。
（2）在“比較不同燃料的熱值”的實驗中，通過觀察溫度計______比較燃料燃燒放出熱量的
多少，這種研究問題的方法做______法。
（3）若甲圖燒杯中為500g 的水，10g 酒精完全燃燒溫度計示數(shù)升高了 20℃，水吸收的熱
量是 4.2 104 J ，如果認為酒精完全燃燒且放出的熱量全部被水吸收，由酒精的熱值是
______J/kg，算出的熱值比標準值______。（選填“偏大”、“偏小”或“一樣”）。
答案：（1）甲乙；甲丙；控制變量
（2）示數(shù)的變化；轉換
（3） 4.2 106 ；偏小
解析：（1）為了比較熱值大小要用不同的燃料，加熱同一種液體，讓液體的質(zhì)量相同，通
過溫度計的示數(shù)的變化得出吸熱多少，進而判斷熱值大小，應選擇甲乙兩圖進行實驗；為了
比較兩種液體的比熱容，需要燃燒相同的燃料，加熱不同的液體，讓液體的質(zhì)量和溫度的變
化相同，通過比較加熱時間，進而判斷兩種比熱容的大小關系，應選擇甲丙兩圖進行實驗，
這用到了控制變量法。
（2）燃料完全燃燒放出的熱量的多少，是通過溫度計示數(shù)的變化來反應，這用到了轉換法。
（3 Q = 4.2 104）由題意知水吸收的熱量 吸 J
如果認為若酒精完全燃燒且放出的熱量全部被水吸收，即Q = Q吸 = 4.2 10
4 J
放
4
Q = mq Qq 放 4.2 10 J根據(jù) 放 知酒精的熱值 = = = 4.2 106 J / kg酒精 m 0.01kg
因為加熱時有熱量的散失以及燃料不完全燃燒，會使得測量的熱值偏小。

展開更多......

收起↑