Question

【題目】同學(xué)對(duì)酒精燈內(nèi)、外焰溫度高低進(jìn)行如下探究。

實(shí)驗(yàn)一：將一根細(xì)木條迅速水平放入酒精燈火焰中，1~2s后取出，觀察到位于外焰部分的木條炭化明顯。

（1）由上述現(xiàn)象得出結(jié)論：內(nèi)焰溫度比外焰溫度_____。（填“高”或“低”）

實(shí)驗(yàn)二：同學(xué)利用高溫傳感器測(cè)得酒精燈各層火焰平均溫度如下表。

火焰層	焰心	內(nèi)焰	外焰
平均溫度/℃	432	666	520

（2）由上表得出結(jié)論：_____（填“焰心”、“內(nèi)焰”或“外焰”）溫度最高。

（提出問(wèn)題）為什么實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的結(jié)論不一致？

（查閱資料）①實(shí)驗(yàn)一中木條炭化是木條不完全燃燒的結(jié)果。

②鋅的熔點(diǎn)為419.5℃，化學(xué)性質(zhì)活潑，常溫下在空氣中表面能生成致密薄膜，可阻止其內(nèi)部進(jìn)一步氧化。

（猜想與假設(shè)）木條被灼燒部位的溫度和氧氣含量都會(huì)影響木條的炭化程度。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二哪個(gè)結(jié)論更準(zhǔn)確，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如外焰如圖所示的實(shí)驗(yàn)。按圖1將U型鋅絲上下兩端同時(shí)插入內(nèi)、外焰中加熱。圖2是加熱后鋅絲兩端向下彎折的情況。

（現(xiàn)象與結(jié)論）

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
（3）U型鋅絲_____（填“上”或“下”）端先發(fā)生彎折	實(shí)驗(yàn)二的結(jié)論正確

（反思與評(píng)價(jià)）

（4）U型鋅絲加熱之前_____（填“應(yīng)該”或“不應(yīng)該”）用砂紙打磨。理由是_____。

（5）鋁的熔點(diǎn)是660℃，如果用U型鋁絲替代鋅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你預(yù)測(cè)加熱后鋁絲的變化情況_____。（用文字表述或仿照?qǐng)D2畫圖表示均可）

（6）請(qǐng)闡述用U型鋅絲替代細(xì)木條的優(yōu)點(diǎn)_____（答2條）。

Answer 1

【答案】低 內(nèi)焰 下 不應(yīng)該 打磨會(huì)破壞鋅絲外部的致密薄膜，導(dǎo)致氧氣干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果 U型鋁絲上部不彎折，下部彎折 排除氧氣干擾；鋅絲在內(nèi)、外焰受熱面積相近（傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)外焰水平方向內(nèi)焰受熱面積大，外焰受熱面積�。�，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠；

【解析】

實(shí)驗(yàn)一：（1）將一根細(xì)木條迅速水平放入酒精燈火焰中，1~2s后取出，觀察到位于外焰部分的木條炭化明顯，外焰部分炭化明顯，說(shuō)明外焰部分比內(nèi)焰部分溫度高，故填：低；

實(shí)驗(yàn)二：

（2）由表中數(shù)據(jù)可知，內(nèi)焰部分溫度最高，為666℃；

現(xiàn)象與結(jié)論：（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論為實(shí)驗(yàn)二的結(jié)論正確，故是內(nèi)焰溫度高，將U型鋅絲上下兩端同時(shí)插入內(nèi)、外焰中加熱，內(nèi)焰溫度高，故下端的鋅先熔化，故下端先彎折；

反思與評(píng)價(jià)：

（4）由題干信息可知，木條被灼燒部位的溫度和氧氣含量可能都會(huì)影響木條的炭化程度，鋅表面的氧化膜可使鋅與氧氣隔絕，可以排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，故不應(yīng)該用砂紙打磨，因?yàn)榇蚰��?huì)破壞鋅絲外部的致密薄膜，導(dǎo)致氧氣干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果；

（5）鋁的熔點(diǎn)是660℃，如果用U型鋁絲替代鋅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，外焰溫度是520℃，內(nèi)焰溫度666℃，故U型鋁絲上部達(dá)不到熔點(diǎn)，不會(huì)熔化，不彎折，下端能達(dá)到熔點(diǎn)，會(huì)熔化、彎折，故填：U型鋁絲上部不彎折，下部彎折；

（6）用U型鋅絲替代細(xì)木條，由于鋅絲表面有一層致密的薄膜，可以隔絕氧氣，排除氧氣的干擾，同時(shí)鋅絲在內(nèi)、外焰受熱面積相近（傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)外焰水平方向內(nèi)焰受熱面積大，外焰受熱面積�。�，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠；故填：排除氧氣干擾；鋅絲在內(nèi)、外焰受熱面積相近（傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)外焰水平方向內(nèi)焰受熱面積大，外焰受熱面積�。�，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠。