Question

19．某小組的同學嘗試測定一粒核桃仁中含有的能量．首先，取一粒核桃仁，稱其重量為5克，切取一部分用做實驗材料，稱其重量為0.5g，然后，組裝了如圖所示的實驗裝置．
（1）用點燃的核桃仁給錐形瓶中的水加熱，水量多少合適呢？水量過多，溫度變化過小，不易讀數；水量過少，則可能出現沸騰現象，從而造成較大的誤差．所以，將水量定為20毫升．
（2）為了盡可能減小誤差，可為這套裝置增設一個防止熱量散失的部件，請在如圖所示裝置上畫出該部件的示意圖．（能夠簡單表達設計意圖即可）
（3）要獲得較為準確的測量結果，什么時候將燃燒后的核桃仁從錐形瓶下移開，并記錄溫度計上顯示的溫度呢？經過討論，形成了以下三種不同意見，其中最為科學合理的是C（填字母）．
A．火焰熄滅時
B．核桃仁灰燼涼透時
C．溫度計顯示的溫度不再升高時
（4）已知1毫升水每升高1℃，需要吸收4.2焦的能量．測定錐形瓶中水的溫度升高了10℃，請計算這粒核桃仁中含有的能量（不考慮能量散失造成的誤差）．8400焦
（5）從這粒核桃上再取相似大小的兩塊，分別用相同的裝置、同樣的做法重復測量，計算出這粒核桃仁中含有的能量分別是8544焦、8610焦．根據這三次計算的結果，確定最接近這粒核桃仁含有能量真實值的數值．8512焦．

Answer 1

分析 （1）科學探究的一般過程：提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流．
（2）種子的成分包括有機物（淀粉、蛋白質和脂肪）和無機物（水和無機鹽）．有機物含有碳，能夠燃燒；而無機物一般不含有碳，不能燃燒．
（3）為了盡量減少實驗結果的誤差，設置重復組的必要性．

解答 解：（1）用點燃的核桃仁給錐形瓶中的水加熱，水要適量（20毫升）．水量過多，溫度變化過小，不易讀數；水量過少，則可能出現沸騰現象，從而造成較大的誤差．
（2）為了盡可能減小誤差，可為這套裝置增設一個防止熱量散失的部件，如圖所示：
（3）A、火焰熄滅時，還有余熱，此時若及時計數，會導致數據偏低，A錯誤；
B、核桃仁灰燼涼透時，由于這一過程熱量的散失，會導致數據偏低，B錯誤；
C、溫度計顯示的溫度不再升高時，說明不再有熱量產生，此時記錄數據比較科學，C正確；
（4）已知1毫升水每升高1℃，需要吸收4.2焦的能量．測定錐形瓶中水的溫度升高了10℃，請計算這粒核桃仁中含有的能量：4.2焦×20毫升×10=8400焦．
（5）為了盡量減少實驗結果的誤差，提高實驗結果的可信度，因此應該設置重復實驗（或重復組），多做幾次，然后取平均值．即（8400+8544+8610）÷3≈8518
故答案為：（1）沸騰；
（2）
（3）C；
（4）8400；
（5）8518

點評 解答此類題目的關鍵是學會測量食物的熱價．