化学是一门以实验为基础的科学.docx
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化学是一门以实验为基础的科学
第二讲
化学是一门以实验为基础的科学
要点一：
化学实验
化学是一门以实验为基础的科学，科学的探究离不开实验。
（1）化学实验
途径：
实验探究→观察现象→记录现象、数据、结果→科学分析→得出结论
✍发现和验证化学原理
✍学习科学探究方法并获得化学知识
（2）化学实验探究中的关注事项
✍关注物质的性质。
例如：
颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点等。
✍关注物质的变化。
例如：
受热时石蜡融化等物理变化，燃烧时发光，放热等化学变化。
✍关注物质变化的过程以及对结果的解释和讨论。
对物质在变化前、变化中、和变化后的现象，进行系统的、细致的观察和描述，而不是孤立地关注物质的某种性质或变化，经过比较分析等思考过程，得出可靠的结论。
要点二：
对蜡烛及其燃烧的探究
1、对蜡烛及其燃烧的探究
背景知识：
二氧化碳气体可使澄清的石灰水变浑浊！
点燃前
燃烧过程
熄灭后
圆柱形、白色固体、轻微气味、质地软、不溶于水、密度比水小
空气中燃烧黄白色光亮火焰，火焰分三层，外焰最明亮，温度最高，内焰温度较低，焰心最暗温度最低
蜡烛熄灭时有白烟产生，用火柴去点燃刚熄灭时的白烟，蜡烛重新燃烧
结论：
蜡烛的火焰分为焰心、内焰、外焰三个部分。
外焰燃烧得更充分，温度最高，火焰最为明亮。
熄灭蜡烛时，有一缕白烟从烛芯飘出，用燃着的火柴点燃白烟，火焰会顺着白烟将蜡烛重新点燃,这缕白烟是什么物质呢？
熄灭蜡烛时，有一缕白烟从烛芯飘出，用燃着的火柴点燃白烟，火焰会顺着白烟将蜡烛重新点燃,这缕白烟是什么物质呢？
（答案：
石蜡的固体小颗粒）
2、对蜡烛燃烧生成物的探究
实验操作
实验现象
实验结论
在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，将烧杯取下来正放，迅速往烧杯中倒入少量澄清石灰水，振荡
烧杯内壁有水珠生成，澄清石灰水变浑浊
蜡烛燃烧有水生成，蜡烛燃烧有二氧化碳生成
结论：
将二氧化碳通入澄清的石灰水中，生成新的物质使澄清石灰水变浑浊，一般我们采用这个方法来鉴别二氧化碳气体。
烧杯壁有水滴；澄清石灰水变浑浊；蜡烛燃烧后可能生成水和二氧化碳。
要点三：
2、对空气和人体呼出的气体的探究
探究准备：
阅读有关资料，了解呼吸的作用
提出问题：
我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同？
进行猜想：
根据已有知识或查找资料学到的知识
A、两者的二氧化碳含量不同
B、两者的氧气含量不同
C、两者的水蒸气含量不同
D、……
背景知识：
①二氧化碳（CO2）气体可使澄清的石灰水变浑浊：
浑浊越多，说明二氧化碳（CO2）气体也越多（前提条件：
澄清的石灰水足够多）。
②氧气（O2）可使带火星的木条复燃；木条燃烧越旺，说明氧气（O2）越多。
即氧气（O2）可以助燃。
③二氧化碳（CO2）可以使燃着的木条熄灭，即二氧化碳（CO2）不支持燃烧。
实验一：
收集一瓶空气和一瓶呼出的气体，比较一下，你能得到什么结论？
排水集气法
结论：
空气、人体呼出的气体均是没有颜色、没有气味的气体
实验二：
向一瓶空气和一瓶呼出的气体中各滴入数滴澄清的石灰水，振荡，观察现象，能得到什么结论？
现象：
空气中的澄清石灰水无明显变化；人体呼出的气体使澄清的石灰水出现浑浊
结论：
人体呼出的气体中含有的二氧化碳多于空气中的二氧化碳
实验三：
在一瓶空气和一瓶呼出的气体中分别插入一根燃着的木条，观察现象，能得到什么结论？
现象：
空气中的澄清石灰水无明显变化；人体呼出的气体使澄清的石灰水出现浑浊
结论：
人体呼出的气体中含有的二氧化碳多于空气中的二氧化碳
实验四：
取两块干燥的玻璃片，一块放置不动，对着另一块呼气
现象：
放置不动的玻璃片上无明显变化；对着呼气的玻璃片上有水珠。
结论：
人体呼出的气体中含有的水蒸气比空气中含有的水蒸气多
小结：
对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
现象
呼出的气体可使澄清的石灰水变浑浊、可使燃着的小木条熄灭、可使玻璃片上凝结有水
结论
论论
二氧化碳
氧气
水
吸入空气
含量较少
含量较多
含量较少
呼出气体
含量较多
含量较少
含量较多
要点四：
科学的探究
（1）科学探究的内容及步骤
科学探究是我们学习化学的一种重要方式。
主要步骤包括：
提出问题→猜想与假设→制定计划→进行试验搜集证据→得出解释与结论→反思与评价→表达与交流等要素。
具体的科学探究并不一定要求以上要素面面俱到，根据实际情况可能只涉及其中的几个方面。
试验是进行科学探究的重要方式。
（2）科学探究的分类
1、提出问题，做出猜想与假设类
根据题目要求，从不同的角度提出问题，并进行猜想和假设。
2、设计实验及验证类
此类题目根据提出问题或猜想与假设的问题，进行试验设计，从而验证所提问题与假设是正确的。
3、搜集证据，解释与结论类
此类探究题是运用调查、查阅资料等方式搜集解决问题的证据，并对所搜集的证据和获得的信息进行简单的加工与整理，通过分析、比较、分类、归纳概括等方法，认识知识之间的联系，从而得出正确的结论并对结论做出正确的评价。
4、分析结果、反思与评价类
此类探究题是对所获得的事实，证据进行总结、归纳，得出正确结论，对探究活动进行反思与评价。
5、综合性探究类
此类探究题是对科学探究的基本过程中的八要素进行全面的考查，体现探究的全过程。
【例题分析】
类型一：
镁是一种银白色金属，它可以在空气中点燃。
取一段用砂纸打磨过的镁带用坩埚钳夹住，在酒精灯上点燃，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成的氧化镁是一种白色的固体粉末。
根据上述有关镁的叙述回答下列问题：
（1）镁带在空气中燃烧，由__________生成__________（填物质的颜色、状态），该过程发生了_______________（填“物理变化”或“化学变化”）；
（2）镁带燃烧时的现象是___________________________。
答案：
（1）银白色的固体；白色的固体粉末；化学变化
（2）剧烈燃烧，发出耀眼的白光
类型二：
某同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究。
请填写下列空格：
（1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。
结论：
石蜡的密度比水_______。
（2）点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为外焰、内焰、焰心三层。
把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中（如图所示）约1s后取出，可以看到火柴梗的________处最先碳化。
结论：
蜡烛火焰的________层温度最高。
（3）再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾。
取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。
结论：
蜡烛燃烧后生成的物质中有________。
答案：
（1）小
（2）a； 外 （3）水和二氧化碳
类型三：
某同学为研究动物的呼吸作用，用如图所示的装置进行实验．一段时间后发现澄清石灰水变浑浊，红墨水向左移动．说明动物呼吸进_____，呼出______气体，红墨水向移动．
答案：
氧气、二氧化碳、左
类型四：
进行科学探究活动，通常需对问题或现象作出假设，然后设计实验或收集证据加以验证．请参照事例
（1）完成下表
（2）（3）内容的填写：
探究内容
提出假设
试验探究
记录结果
获得结论
（1）不同海拔出的空气一样多吗？
①一样多②高海拔出多③低海拔多
在同一温度下测定不同海拔出的空气压强或密度
低海拔处空气的压强和密度更大
低海拔处空气的更多，海拔越高，空气越稀薄
酒精灯火焰是分层的吗？
酒精灯的外焰、内焰、焰心的温度是谁更高？
解：
可通过观察火焰就可得出火焰是否分层；
解析：
因为酒精灯的外焰温度最高，我们可以假设外焰温度最高，然后用小木条平放在燃烧的火焰上，一秒后取出，根据碳化部位烧焦的程度判断火焰的温度高低；
故答案为：
探究内容
提出假设
实验探究
实验现象
获得结论
是
点燃酒精灯，观察火焰情况
火焰分三层
酒精灯火焰分外焰、内焰、焰心
外焰温度最高
用一火柴梗平放入火焰中，一秒后取出
火柴梗在火焰的外焰部分最先炭化
外焰温度最高
【课堂练习】
1.用于检验二氧化碳气体的物质是（D）
A水B白酒C食盐水D澄清的石灰水
2能使带火星的木条复燃的气体是（C）
A空气B二氧化碳C氧气D水蒸气
3.蜡烛在空气中燃烧，生成的物质是（D）
A氧气B二氧化碳C水D二氧化碳和水
4.将燃着的小木条分别插入下列两个集气瓶中，出现的现象是（B）
A甲中熄灭，乙中变旺
B甲中变旺，乙中熄灭
C甲、乙都变旺
D甲、乙都熄灭
5.（2007年肇庆市）某实验测得人体呼吸的气体成分如下表。
请回答：
气体
吸入气体（体积分数）
呼出气体（体积分数）
X
78％
75％
O2
21％
15％
CO2
％
％
H2O
％
％
其它
％
％
（1）请你判断：
X是氮气（填物质名称）。
（2）请你回答：
因参与人体新陈代谢而消耗的气体是氧气（填物质名称）
（3）请你证明：
呼出的气体中含有一种植物光合作用所需要的气体，它是CO2（填化学式）。
为了检验这种气体，你的实验方法是：
（简述操作方法和现象）。
答：
收集一试管呼出的气体，滴加少量澄清石灰水，振荡，若变浑浊，则呼出的气体为二氧化碳
（4）请你分析：
X气体在呼吸过程中没有参与化学反应，但在呼出气体中它的体积分数却减少了，原因是：
答：
人体呼出的CO2和水蒸气体积分数的增加，比吸入O2的体积分数的减少要多，而其它成分基本不变。
【课后作业】
1、实验室有一瓶标签残缺的试剂可能是浓盐酸，有同学提出打开瓶塞观察。
这属于科学探究中的（）
A．猜想假设B．收集证据C．设计实验D．得出结论
2、有关蜡烛的性质和实验现象的叙述错误的是（）
A．蜡烛燃烧后生成的气体可以使澄清石灰水变浑浊
B．用火柴去点燃刚熄灭的蜡烛，蜡烛不能重新燃烧
C．蜡烛在空气中燃烧发出黄色的火焰，放热，有黑烟
D．蜡烛燃烧的同时也发生了熔化过程
3、能使带火星的木条复燃的气体是（）
A．空气B．二氧化碳C．水蒸气D．氧气
4、列收集人体呼出气体的操作中，正确的是（）
A．将集气瓶盛满水，将玻璃片从上往下直接盖住瓶口
B．收集好呼出的气体，迅速从水中取出集气瓶盖上玻璃片
C．将集满气体的集气瓶在水中盖好玻璃片取出正放在桌上
D．集气瓶集满气体后，放在水中，等用时再从水中取出
5、1元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是由铁制成的。
在集体讨论时，有同学提出“我们可以先拿磁铁来吸引一下”。
就“拿磁铁来吸引一下”这一过程而言，属于科学探究中的（）
A．实验B．假设C．观察D．推理
6、将燃着的木条分别伸入如图所示的a、b两个集气瓶中，出现的现象是（）
A．a熄灭、变旺
B．a变旺、b熄灭
C．都变旺
D．都熄灭
7、下列是某化学学习小组在“人吸入的空气和呼出的气体中有什么不同”的探究活动中提出的一些说法，其中错误的是（）
A、证明呼出的气体含二氧化碳多的证据是：
呼出的气体能使澄清石灰水变浑浊
B、判断呼出的气体含氮气的依据是：
空气中含有氮气，而氮气不为人体吸收
C、证明呼出的气体含水蒸气多的证据是：
呼出的气体在玻璃片上结下水珠
D、证明呼出的气体含氧气的证据是：
呼出的气体能使木条燃烧更旺
8.某同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧现象进行了如下探究。
请填写下列空格：
（1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。
结论：
石蜡的密度比水____。
（2）点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为______、______、______三层。
把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中（如下图）约1s后取出可以看到火柴梗的______处最先炭化。
结论：
蜡烛的火焰中______温度最高。
（3）再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾。
取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变________。
结论：
蜡烛燃烧时生成了________。
（4）蜡烛刚熄灭时，烛心会冒出白烟，点燃这白烟，观察到的现象是______________，这是因为________________________________________。
9.石灰水可与二氧化碳反应，生成碳酸钙，碳酸钙是白色沉淀。
氧气可以支持燃烧，而二氧化碳可用于灭火。
在实验室中有两瓶无色气体，分别是氧气和二氧化碳，有多种方法可将它们区分开来。
请你设计两种实验方法来进行鉴别。
（1）________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8．
（1）轻（或小）
（2）外焰内焰焰心外焰外焰
（3）浑浊二氧化碳（或CO2）
（4）蜡烛被重新点燃白烟是非常细小的石蜡固体
9．
（1）分别将燃着的木条伸入集气瓶内，立即熄灭的是二氧化碳，燃烧更旺的是氧气
（2）分别向两瓶气体内倒入少量澄清石灰水，振荡，变浑浊的是二氧化碳，没有明显现象的是氧气
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