1. 项目化学习 以下为某校学习小组进行“自制简易温度计”的项目化学习的部分环节,请回答下列问题:

任务:利用生活中的器材设计并制作简易温度计。
器材:带塞子的玻璃瓶、足够长的吸管、硬纸板、双面胶、红墨水、记号笔等。
(1)该小组设计的简易温度计如图甲所示,同学们发现该温度计刚放入沸水中,吸管内的红墨水就溢出了吸管上端,请分析此现象的原因:。
(2)经过讨论,该小组对方案进行了改进,如图乙所示,在玻璃瓶中装满液体,塞上瓶塞,将吸管插入瓶塞。但是对于玻璃瓶的选择,同学们有不同的观点:
观点1:应使用容积为10 mL的玻璃瓶。 观点2:应使用容积为50 mL的玻璃瓶。
从能使实验现象更明显的角度考虑,应选择容积为mL的玻璃瓶。
(3)接着根据液体的热胀冷缩标出刻度。
①标注100 ℃刻度:将简易温度计置于沸水中,待液柱稳定后在硬纸上标出刻度。
②标注0 ℃刻度:,待液柱稳定后在硬纸上标出刻度。
③量出0 ℃和100 ℃的距离是20 cm,在0 ℃和100 ℃之间进行40等分,标定剩余刻度。
(4)评价:用自制简易温度计测量40 ℃的温水,显示吸管中液面在距离0 ℃刻度7.5 cm处。根据以下评价表,请评价此简易温度计属于哪一等级,试通过计算来说明原因。

1.(1)吸管内径过小 (2)50 (3)②将简易温度计放入冰水混合物中 (4)此简易温度计属于合格等级。
【解析】(1)将该温度计放入沸水中,玻璃瓶中空气的体积膨胀,如果吸管内径很小,会导致红墨水溢出吸管上端。
(2)瓶内的水升高相同的温度时,瓶子的容积越大,液体受热体积膨胀越大,玻璃管内液面上升的高度越大,测量的精度就越高,故应选择50 mL的玻璃瓶。
(3)②标准大气压下冰水混合物的温度为0 ℃,故应将简易温度计置于冰水混合物中。
(4)40 ℃和100 ℃的距离是20 cm,在0 ℃和100 ℃之间进行40等分,每等份0.5 cm,表示的温度为2.5 ℃,吸管中液面在距离0 ℃刻度7.5 cm处的温度为0 ℃+7.5/0.5×2.5 ℃=37.5 ℃,误差为40 ℃-37.5 ℃=2.5 ℃,故此简易温度计属于合格等级。

【分析】
本题围绕自制简易温度计的项目化学习展开，核心考查温度计的原理（液体热胀冷缩）及制作、评价的相关知识。解题思路为：（1）分析红墨水溢出的原因，需结合气体热胀冷缩和吸管内径的影响；（2）选择玻璃瓶时，要利用“相同温度变化下，容器容积越大，液体膨胀体积越大，液面变化越明显”的规律；（3）标注0℃刻度需依据标准大气压下冰水混合物的温度；（4）评价等级需通过计算实际温度与测量温度的误差，对比评价标准判断。
【解析】
(1) 将简易温度计放入沸水中，玻璃瓶内的空气受热发生膨胀，由于吸管内径过小，空气膨胀导致的体积变化会使吸管内红墨水快速上升，最终溢出吸管上端。
(2) 根据液体热胀冷缩的性质，相同温度变化下，玻璃瓶容积越大，瓶内液体受热膨胀的体积越大，吸管内液面上升的高度越明显，实验现象更清晰，因此应选50 mL的玻璃瓶。
(3) 标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃，因此标注0℃刻度时，需将简易温度计放入标准大气压下的冰水混合物中，待液柱稳定后标记。
(4) 计算过程：0℃和100℃的距离为20 cm，40等分后每等份长度为20 cm ÷ 40 = 0.5 cm，对应温度为100℃ ÷ 40 = 2.5℃；液面距0℃刻度7.5 cm处的测量温度为0℃ + (7.5 cm ÷ 0.5 cm) × 2.5℃ = 37.5℃；测量误差为40℃ - 37.5℃ = 2.5℃，符合合格等级的误差要求，因此属于合格等级。
【答案】
(1) 玻璃瓶内空气受热膨胀，吸管内径过小，导致红墨水溢出；
(2) 50；
(3) ②将简易温度计放入标准大气压下的冰水混合物中；
(4) 此简易温度计属于合格等级，计算过程见解析。
【知识点】
液体的热胀冷缩、温度计的原理、温度的测量
【点评】
本题以项目化学习为载体，结合生活器材考查温度计的核心知识，注重实践应用，引导学生理解温度计的制作原理与评价方法，培养实验分析能力。
【难度系数】
0.5