Question

在實驗中經常出現實驗現象與理論的“不配合”,理性思考這些現象有助于提高我們的科學素養。下面是某同學驗證質量守恒定律的兩個實驗,請回答相關問題。(提示:碳酸鈉與稀鹽酸反應生成氯化鈉、水與二氧化碳)

(1)該同學在用A裝置驗證質量守恒定律時,將氣球中的碳酸鈉抖落與稀鹽酸充分反應后,發現天平的指針并沒有停在中間,而是________(填“偏右”或“偏左”),出現實驗現象與理論的“不配合”原因是________________________。

(2)該同學改用B裝置重新進行實驗,當吸濾瓶中的白磷燃燒并冒出大量白煙時,“砰”的一聲,橡皮塞沖出,瓶中的白煙也隨之冒出。重新塞上橡皮塞,此時卻發現天平仍然平衡,出現實驗現象與理論的“不配合”的原因是_________

________________________________________________________________。

為了避免在實驗過程中橡皮塞被沖出,該同學想到打開吸濾瓶支管上的夾子,并接上一個氣球,實驗過程中氣球的變化是_______________________________

__________________________________________________________________。

(3)當實驗現象與理論之間出現“不配合”時,可取的做法是________。

A.否定相應的理論

B.放棄實驗,直接認同相應的理論

C.查閱資料,了解理論的適用條件

Answer 1

【解析】(1)實驗A中碳酸鈉與稀鹽酸反應產生的二氧化碳氣體會使氣球膨脹,膨脹的氣球會受到空氣的浮力,而使左邊質量減小,因此天平指針會偏向右側。(2)因為天平仍然保持平衡說明兩邊的質量相等,雖然生成的白煙逸出,同時敞口放置在空氣中,空氣會進入吸濾瓶,跑出的白煙質量恰好等于進入吸濾瓶中的空氣質量。如果在吸濾瓶支管上接一個氣球,由于白磷燃燒產生大量的熱,氣球受熱膨脹后逐漸變大,冷卻后氣球又會變小。(3)出現“不配合”現象時,否定相應的理論、放棄實驗認同理論都是錯誤的,實驗結論的形成是需要多次實驗的結晶,實驗條件、反應物的狀態、密度都會對結果造成影響,同時我們也應有懷疑與創新的思維和意識對待科學,才能使科學向前發展,多查閱資料,了解理論適用條件,多次實驗是可取方法。

答案:(1)偏右　氣球膨脹后受到空氣的浮力增大

(2)逸出的白煙質量恰好等于進入吸濾瓶中的空氣質量　先變大后變小　(3)C

【互動探究】為了防止B裝置沖開瓶塞,將裝置進行如右圖改進,分析該裝置有哪些優點?

提示:實驗過程中不需要打開橡皮塞,防止空氣的進入和白煙的逸出,氣球起到緩沖作用能防止橡皮塞被沖開。