人教版初三化学上第2讲化学是一门以实验为基础的科学.docx
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人教版初三化学上第2讲化学是一门以实验为基础的科学
化学是一门以实验为基础的科学
v教学目标
1.初步学习观察和描述化学实验的方法。
2.初步了解实验探究的过程，在教师指导下能根据一定的方案进行实验，并通过观察和分析得出结论，学习填写探究实验报告。
v知识梳理
一、对蜡烛及其燃烧的探究
1.现象：
蜡烛逐渐熔化，燃烧，发出红光，火焰分为三层（外焰、内焰、焰心）。
2.产物：
二氧化碳和水
检验：
二氧化碳——在火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯（变浑浊）
水——在火焰上方罩冷而干燥的烧杯（变模糊或有水珠出现）
3.物理性质：
白色的固体，密度比水小，质软
结论：
⑴燃烧前：
蜡烛通常为白色的固体，密度比水小，不溶于水
⑵燃烧时：
①蜡烛发出黄白色的火焰，放热、发光，蜡烛逐渐变短，受热时熔化，冷却后又凝固。
②木条处于外焰的部分最先变黑，外焰温度最高。
③烧杯内壁有水雾出现，说明蜡烛燃烧生成了水；蜡烛燃烧后还生成二氧化碳，该气体能使澄清石灰水变浑浊。
⑶燃烧后：
有一股白烟，能重新燃烧。
说明蜡烛燃烧是蜡烛气化后的蜡烛蒸气被点燃。
实验探究步骤
观察物质的性质、变化、现象
结论、解释
1.观察蜡烛的制作材料
烛芯棉线、外壳石蜡
由石蜡制成
2.点燃前
⑴观察蜡烛的颜色、
形态、形状
乳白色固态圆柱状
颜色：
乳白色
状态：
固态
⑵用小刀切下一块石蜡，投入水中
浮在水上，难溶于水，硬度小
密度比水小，硬度小，难溶于水
3.
点
燃
蜡
烛
⑴用火柴点燃蜡烛，观察蜡烛火焰
火焰分为焰心、内焰、外焰三层，第二层最明亮，内层暗
石蜡具有可燃性,其火焰分为焰心、内焰、外焰三层,第二层最亮,内层暗
⑵取一根火柴，迅速平放在火焰中，1s后取出
火柴杆接触外焰部分先变黑
外层温度最高，加热用外层火焰
⑶用一干燥烧杯，罩在火焰上方，片刻，取下火焰上方的烧杯，迅速向烧杯内倒入少量石灰水，振荡
烧杯内壁有水雾，石灰水变浑浊
蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳
4.
熄灭蜡烛
⑴将蜡烛熄灭观察
有白烟
蜡烛燃烧时先由固态转变成液态，再汽化，而后燃烧
⑵用火柴点燃刚熄灭时的白烟
白烟燃烧
二、对人体吸入的空气和呼出气体的探究
1.原理：
A.二氧化碳——能使澄清石灰水变浑浊（特性），不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸。
B.氧气——支持燃烧（使带火星的木条复燃、燃着的木条烧得更旺），供给呼吸。
2.结论：
“两多一少”——人呼出的气体中二氧化碳和水蒸气比空气多，氧气的含量比空气少。
即：
A.呼出的气体使石灰水出现的浑浊多，证明呼出的气体比空气中CO2的含量高。
B．呼出的气体使燃着的木条熄灭，燃着的木条在空气中能够燃烧，证明空气中氧气的含量比呼出的气体中氧气的含量高。
C．对着呼气的玻璃片上的水雾比放在空气中的玻璃片上的水雾多，证明呼
出气体中水的含量比空气中水的含量高。
实验探究步骤
观察物质的性质、变化、现象
结论、解释、化学方程式
1.用排水法收集气体
⑴在两个集气瓶中装满水，用玻璃片盖住瓶口，倒放水中。
将塑料管小心插入集气瓶内，吹气
集气瓶中的水排出，集气瓶内充满气体
呼出的气体大部分没有溶于水
⑵在水中集满气体后，用玻璃片盖住瓶口，从水中取出正放于桌上
气体无色
呼出的是无色的气体，密度比空气大
2.探究呼出气体的性质
⑴向一个盛空气的集气瓶和一个盛呼出气体的集气瓶中，各滴入几滴石灰水，振荡
盛空气的集气瓶内石灰水没有变浑浊，
盛呼出气体的集气瓶内石灰水变浑浊
人呼出气体中含有较多的二氧化碳
⑵将燃着的木条分别插入盛空气和呼出气体的集气瓶中
燃烧的木条在盛空气的集气瓶中持续燃烧一会熄灭；
燃烧的木条在盛呼出气体的集气瓶中立即熄灭
人呼出气体中含有较少的氧气
⑶取一块干燥的玻璃片对着呼气，并与放在空气中的另一块玻璃片比较
对着呼气的玻璃片上有水珠
人呼出气体中含有较多的水蒸气
3.鉴别氧气和二氧化碳：
方法①：
用燃着的木条分别伸入瓶内，使之燃得更旺的是氧气,使之立即熄灭的是二氧化碳；
方法②：
分别倒入澄清的石灰水，使之变浑浊的是二氧化碳，使之无明显变化的是氧气。
v特色讲解
知识点一：
蜡烛及其燃烧的探究
例1.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_______________________________。
解析：
蜡烛燃烧产生的蒸气是石蜡蒸气。
熔化的蜡烛，由焰心产生石蜡蒸气，在外焰与氧气充分接触，燃烧生成二氧化碳和水。
蜡烛刚熄灭时，从内焰蒸发出的石蜡蒸气没有燃烧，遇冷凝结，生成白烟。
答案：
白烟燃烧并引燃蜡烛白烟是石蜡蒸气
例2.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）取一枝蜡烛，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（如图1-3）约1s后取出可以看到火柴梗的_________处最先炭化。
结论：
蜡烛火焰的_________温度最高。
图1-3
（3）再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现。
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_________。
解析：
火柴杆在不同条件下发生不同变化。
焰芯缺乏氧气，温度较低，故炭化速度最慢；内焰温度高于焰心，但氧气很不充分，炭化较慢；而外焰燃烧最充分温度高，火柴杆的炭化速度最快。
蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，水蒸气遇冷凝结成水珠；而二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊，依据上述性质，可以证明蜡烛燃烧的产物。
答案：
（1）小
（2）外焰内焰焰心a外焰（3）水珠浑浊二氧化碳
知识点二：
对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
例3.下表是空气中的气体成分和人体呼出的气体成分含量对照表
气体成分
氮气
氧气
二氧化碳
水
其他气体
空气中的气体（%）
78
21
0.03
0.07
0.9
呼出的气体（%）
78
16
4
1.1
0.9
某校研究性学习小组的同学设计了简单的实验方案，验证呼出的气体与吸入空气成分的含量有什么不同，其主要操作步骤如图1-4所示。
图1-4
请依据图示将主要实验操作步骤及验证依据填入下表中：
实验步骤
验证依据
1.
2.
根据__________________________判断CO2含量不同
3.
根据__________________________判断O2含量不同
4.
根据__________________________判断含水量不同
解析：
根据二氧化碳与石灰水反应，二氧化碳的量不同，得到白色浑浊的量不同。
根据小木条燃烧的时间长短或燃烧的剧烈程度（快慢）差异，比较氧气含量不同。
水蒸气遇冷凝结成水珠，可以验证呼出气体中含有的水分。
答案：
（1）用排水法收集两瓶呼出的气体，另收集两瓶空气
（2）将澄清石灰水分别滴入盛有呼出的气体和空气的集气瓶中石灰水浑浊程度的不同
（3）将燃着的木条分别放入盛有呼出的气体和空气的集气瓶中木条燃烧情况的不同
（4）取两块干燥的玻璃片，对着其中的一块呼气玻璃片上水雾的不同
例4．为什么冬天呼出的气体我们可以观察到白雾，而其他季节则观察不到呢？
答案：
由于冬季气温很低，呼出气体中大量水蒸气遇冷凝结成小水珠，产生白雾。
而其他季节则不存在太大温差。
v课堂练习
【基础演练】
1．（2019•温州中考）法拉第曾以《蜡烛的故事》为题为青少年连续开展了多次报告．下列列举了报告中涉及的问题及对问题的回答，其中“对问题的回答”属于“设计实验方案”的是（ ）
选项
问题
对问题的回答
A
吹灭蜡烛时产生的白烟是什么？
主要成分是烛油蒸气
B
火焰为什么向上？
热气流上升，形成对流
C
火焰明亮的原因是什么？
与火焰中有碳颗粒有关，碳颗粒会影响火焰明亮程度
D
火焰不同部位温度高低如何比较？
用一张纸在火焰中心一掠，观察纸上留下的火痕特点
A．AB．BC．CD．D
答案：
D
2．小明家厨房有一瓶失去标签的无色液体，妈妈说可能是白醋也可能是白酒，为了确认，小明按教材上所学的闻气味的方法去确认这瓶液体，小明的做法属于科学探究的哪个环节（ ）
A．提出问题B．制定计划C．进行实验D．得出结论
答案：
C
3．下列四个探究实例：
①探究影响电阻大小的因素②探究空气中氧气的含量③探究电流与电压的关系④探究铁的锈蚀条件．其中主要研究方法相同的是（ ）
A．①②③B．②④C．①③④D．②③④
答案：
C
4．一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它是由铁制成的．在讨论时，有的同学提出“我们可以拿磁铁来吸一下”．“拿磁铁来吸一下”属于科学探究中的（ ）
A．实验B．假设C．观察D．做结论
答案：
A
5．（2019•本溪模拟）将“跳跳糖”放入水中，有无色气体产生．小军同学提出以下研究此气体成分的设想，其中不可能获得正确结论的是（ ）
A．收集气体并观察B．咨询生产厂家工程师
C．送交食品检验部门检测D．查阅“跳跳糖”成分及制作原理
答案：
A
【巩固提高】
6．下列关于化学发展的看法错误的是（ ）
A．导致生态环境恶化B．提升人类健康水平
C．有助于人类开发新能源D．帮助人类研制新材料
答案：
A
7．在进行“对人体吸入的空气与呼出的气体的探究”时，小亮提出：
“人体呼出的气体可能比吸入的空气中含有的水蒸气多．”就这一过程而言，属于科学探究环节中的（ ）
A．猜想与假设B．收集证据C．设计实验D．得出结论
答案：
A
8．在研究气体的性质时，某同学进行了如图所示操作，有关说法不正确的是（ ）
A．这种研究物质的方法属于实验法
B．这是一种正确的闻气味的方法
C．该操作利用了分子在不断运动的性质
D．研究有剧毒的气体物质时也可用此方法
答案：
D
9．（2019•大庆模拟）下面是一学习小组针对科学探究提出的几个问题，请将下列所述基本环节补充完整．
（1）“呼出的气体是什么？
”属于科学探究中的 环节；
（2）“呼出的气体中一定有二氧化碳”属科学探究中的 环节；
（3）“呼出的气体中可能有二氧化碳”属科学探究中的 环节；
（4）将呼出的气体通过澄清石灰水中，发现石灰水变浑浊，这属于科学探究中的 环节；
（5）“这个实验既简单，现象又明显”，某同学的这句话属于科学探究中的 环节．
上述各环节的正确顺序是 ．（填上述数字序号）
答案：
提出问题获得结论猜想与假设收集证据反思与评价
（1）、（3）、（4）、
（2）、（5）
10．（2019秋•淄川区校级月考）小明在威望中发现一种白色固体，他认为“可能是食盐”．对于可能是食盐，应是科学探究的 小华说“可以尝一尝”．对于“尝一尝”这一过程，应是科学探究中的
A．问题B．假设C．实验D．结论．
答案：
BC
v课堂检测
1.壹元硬币的外观有银白色的金属光泽，同学们认为它可能是由铁制成的。
在讨论时，有位同学提出“我们可以先拿磁铁来吸一下”。
就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的（）
A.假设B.实验
C.观察D.做出结论
答案：
B
2.我们知道，石灰水中的氢氧化钙可与空气中二氧化碳反应，生成碳酸钙沉淀。
用石灰水涂刷墙壁，就是利用了石灰水的这一性质。
使得墙壁越来越硬。
实验室配制的一瓶澄清石灰水，敞口放置一段时间后，发现表面有一层白色物质生成，说明空气中含有_____________气体。
答案：
二氧化碳
3.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。
___________________________________;_________________________________
答案：
①把一根燃着的木条伸入集气瓶中，木条燃烧更旺的瓶内是氧气，木条熄灭的瓶内是二氧化碳
②分别向两瓶中倒入适量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊的瓶内是二氧化碳，不变浑浊的瓶内是氧气
4.小炜在家中利用实验的方法探究了木片和木炭燃烧的现象，你认为它们燃烧会有哪些不同的现象？
（让我们也动手做一做吧）
答案：
木片：
易点燃，燃烧时有火苗、冒黑烟；木炭：
不易点燃，燃烧无火苗、无黑烟或极少烟。
5．小捷从冰箱中取出一个杯子，放在桌子上，过一会儿，发现杯子外壁有水珠，她奇怪了，怎么回事呢？
你能帮她分析原因吗？
答案：
空气中含有水蒸气，从冰箱中取出的杯子温度低，水蒸气遇冷变为液态的水。
6.（2019年11月海淀期中）甲乙小组按右图所示实验探究蜡烛的燃烧产物，获得了不同的实验现象。
甲组：
烧杯内壁有无色液滴
乙组：
烧杯内壁有无色液滴，烧杯底部附着有黑色固体
【提出问题】同学们查阅教材实验，得知无色液滴是水，但黑色固体是什
么呢？
实验操作
实验现象
甲组
取少量该黑色固体于a中，通入空气，点燃酒精灯加热。
黑色固体燃烧，①，b中溶液变浑浊。
乙组
取少量该黑色固体于a中，通入②，点燃酒精灯加热。
黑色固体剧烈燃烧，发出白光，b中溶液变浑浊。
【猜想】同学们猜想黑色固体的主要成分是碳，其依据是。
【实验验证】利用下图所示装置，甲、乙小组的同学分别设计了以下方案进行验证。
a
b
澄清
石灰水
气体
【分析与结论】
（1）实验结束时，停止通入气体，后续实验操作顺序应是（填字母序号）。
A.熄灭酒精灯，停止加热B.将试管b移走
（2）b中的实验现象说明黑色固体燃烧生成了，由此可推断猜想正确，理由是。
【反思】
（1）进一步实验发现，罩在火焰上方的烧杯位置越低，产生黑色固体越多。
查阅资料可知：
蜡烛+氧气（足量）→二氧化碳+水；蜡烛+氧气（少量）→一氧化碳+水；……
由此推测乙组实验产生黑色固体的原因是。
（2）甲、乙小组最终证明了蜡烛中一定含有（填字母序号）。
A.碳、氢和氧三种元素
B.碳和氧两种元素
C.碳和氢两种元素
答案：
[猜想]根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，又因为碳为黑色固体；
[实验验证]发出红光（答红热、红亮均给分）；氧气（或O2）
[分析与结论]
（1）B、A
（2）二氧化碳（或CO2）
化学反应前后元素种类不变，二氧化碳的碳元素一定来自黑色固体（答出其中一点即给分）
[反思]
（1）（2分）烧杯位置降低使氧气的量减少，氧气的量少到一定程度时蜡烛和氧气反应产生黑色固体碳（只答出氧气量减少给1分）
（2）C
7.（2019年11月东城期中）小明同学用“双氧水”（过氧化氢溶液）清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上发现有大量气泡产生。
小明联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂，他想水泥块能否也可以做过氧化氢分解的催化剂呢？
于是他到附近建筑工地取回一些水泥块，先用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥，并进行以下探究。
（1）【猜想】水泥块能做过氧化氢分解的催化剂。
【结论】水泥块能加快过氧化氢的分解速率，所以水泥块能做过氧化氢分解的催化剂。
（2）【讨论与反思】小芳认为仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的
催化剂，她认为需要增加去探究：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
答案：
【猜想】
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
将带火星的木条伸入盛有过氧化氢的试管中
木条不复燃
实验二
木条复燃
加入水泥块能加快过氧化氢的分解速率
【讨论与反思】水泥块在反应前后的质量和化学性质是否改变．
v家庭作业
1．在开展呼吸作用的实验研究之前，小雨根据生物学知识指出：
“人体呼吸时，呼出的气体中可能比吸入的气体中含较多的水蒸气。
”这在科学研究中属于（ ）
A．猜想或假设B．提出问题C．制订计划D．结论
答案：
A
2．把一根燃着的木条，分别伸入装有呼出的气体和普通空气的集气瓶内，观察到木条在空气瓶内继续燃烧，而在呼出的气体瓶内熄灭。
由此说明（ ）
A．空气是由氮气和氧气组成的B．呼出气体中氧气的含量比空气中的小
C．呼吸过程中消耗了空气D．呼出的气体是二氧化碳
答案：
B
3．伦敦奥运会祥云火炬的燃料为丙烷（C3H8）。
下列关于丙烷性质的描述，属于其化学性质的是（ ）
A．沸点为－42.1℃，易液化B．微溶于水，可溶于乙醇
C．着火点为450℃，易燃D．无色气体
答案：
C
4．小军同学在做家庭小实验时，向热的大米粥中加入碘酒，发现未变蓝色。
面对“异常”现象，他不应该采取的做法是（ ）
A．认为自己做错了，继续做其他实验B．查找相关资料，探究原因
C．反复实验，并观察是否有相同现象D．向老师请教
答案：
A
5．能使带火星的木条复燃的气体是（ ）
A．空气B．水蒸气C．二氧化碳D．氧气
答案：
D
6．现有三瓶气体分别为空气、氧气和二氧化碳，请用简单的方法来鉴别它们。
答案：
将燃着的木条分别插入三个集气瓶中，木条燃烧得更旺则该瓶盛的是氧气；木条火焰立即熄灭则该瓶盛的是二氧化碳；木条火焰过一会熄灭则该瓶盛的是空气。
7．观察身边一些生活现象，试用所学知识解释。
（1）饼干露置在空气中一段时间后会变软：
____。
（2）从冰箱中取出啤酒瓶放在桌子上，过一会儿会看到啤酒瓶外壁出现“水珠”：
__。
答案：
（1）空气中有水蒸气
（2）冰箱中取出的啤酒瓶温度低，空气中的水蒸气遇冷凝结
8．在对蜡烛及其燃烧进行了探究以后，请你填写下列空格：
（1）____是需要燃烧才能观察到的现象。
（填序号）
①自顶端起约1cm以内的烛体是温的、柔软且易塑型；②原料是半透明、微臭、无味白色固体；③蜡烛顶端、烛心底部周围有无色液体，呈凹状；④一白色烛心贯穿中轴，并延长至蜡烛顶1cm；⑤形状为圆柱形，顶部为圆锥形尖出；⑥烛心周围和烛焰上端呈明亮的黄色；⑦吹熄后，能看见烛心周围有白烟上升，并慢慢消失；⑧质软，可用指甲刮出痕迹；⑨若风吹至蜡烛一边，另一边凹形顶端的蜡烛将熔成液体并沿烛体落下；⑩受空气流的影响，火焰会闪动，且生出黑烟。
（2）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛会____。
结论：
石蜡的密度比水____。
（3）再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现____，片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清的石灰水，振荡后发现____。
结论：
蜡烛燃烧以后的生成物有____。
（4）如图所示，将桌面上两支燃着的且高低不同的蜡烛用一大烧杯罩住，最先熄灭的是___，其原因是___。
答案：
（1）①③⑥⑦⑨⑩
（2）浮在水面小
（3）水雾澄清石灰水变浑浊水和二氧化碳
（4）高的一支蜡烛蜡烛燃烧放出大量的热，使生成的二氧化碳受热，其密度减小，分布在烧杯的上部，且二氧化碳不能支持燃烧
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