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第三讲 化学是一门以实验为基础的科学
课堂引入
化学使一门以实验为基础的科学，许多化学的重大发现和研究成果都是通过实验得到的。化学实验的前身是古代炼丹术士和炼金术士的作坊。他们发明了许多实验器具及一些分离物质的方法，同时也积累了大量的化学知识，为化学发展成为一门科学作出了贡献。
课堂目标
1．了解化学实验探究方法。
2．能够正确描述实验现象，同时能对实验现象做出分析和结论。
知识图谱
学会用科学探究的方法学习化学
知识精讲
知识点一 体验化学探究（实验详见蜡烛及其燃烧的探究、人体吸入的气体和呼出气体的探究）
1．从问题开始
观察蜡烛燃烧并提出有探究价值的问题
2．通过科学探究解决问题
有了问题，就要设法寻找答案。可以通过以往的经验或已有的知识，提出猜想或假设，通过实验、调查或查阅资料等方法收集证据，并对这些证据进行分析与归纳，得出结论。
3．对探究活动进行反思
实验完成后，还应“行后而三思”，发现自己与他人的长处以及存在的补足。与他人交流写出实验报告。
总结实验探究的一般步骤（八步骤）：
提出问题→猜想与假设→制定计划→进行实验→解释与结论→反思与评价→表达与交流
例1 某化学兴趣小组在自制酸碱指示剂后，将其分别滴入酸、碱性溶液中试效果。这一做法属于科学探究过程中的（ ）
A．猜想 B．查阅资料 C．实验 D．交流
【答案】C
【解析】通过某个操作验证某种结论，这个过程属于科学探究中的实验阶段。
蜡烛燃烧实验
例题1、 下列（ ）环节不属于科学探究的步骤．
人体吸入空气和呼出气体的探究
例题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：“人体呼吸作用时，呼出的气体中可能比吸入的气体含较多的水蒸气”．这在科学研究中属于（ ）
A.猜想或假设 B.提出问题 C.制定计划 D.结论
例题1、 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做法或说法，其中错误的是（ ）
A.用澄清石灰水去检验呼出的气体中含有较多的二氧化碳
B.由"氮气不为人体所吸收"可推出呼出的气体中含氮气
对着干燥的玻璃片呼气，以证明呼出的气体中含有较多的水蒸气
D.用带火星的木条来判断呼出的气体中含的氧气比空气中少
随练1、 小华同学在化学课上提出：可以用澄清石灰水来检验人呼出的气体是否含有二氧化碳气体．就这一过程而言，属于科学探究环节中的（ ）
A.建立假设 B.设计实验 C.收集证据 D.做出结论
例题4、 通过探究实验“我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同”，得出结论正确的是（ ）
A.呼出气体中含有的水蒸气比空气中含有的水蒸气多
B.空气与呼出气体成分含量完全相同
C.减少空气中的氧气变转化为呼出气体
D.呼出气体中只有二氧化碳和水蒸气，没有氧气
对蜡烛及其燃烧的探究
知识精讲
实验名称 对蜡烛及其燃烧的探究
实验目的 探究蜡烛燃烧的产物
实验仪器 烧杯
实验操作、现象以及结论
总结化学学习特点
1．关注物质的性质，如颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点以及可燃性和其他性质。
2．关注物质的变化，化学变化中的现象，一般从下述三方面讨论：
（1）形态：包括物质的状态 （气态、液态、固态） 、分层、溶解、沉淀的析出、气泡、气味等。
（2）外观：包括物质的颜色、烟、雾、浑浊等。
（3）能量：包括物质变化中发生的光、电、热、声、爆炸等。
3．关注物质的变化过程，如从蜡烛形态到其燃烧中的现象到产物的检验全过程。
例题1 在“对蜡烛及其燃烧的探究实验”现象或结论的叙述中，下列说法错误的是（ ）
A．罩在烛火上方的干冷烧杯内壁出现少量白雾，说明蜡烛燃烧有水生成
B．罩在烛火上方的涂有澄清石灰水的烧杯内壁变浑浊，说明蜡烛燃烧有二氧化碳生成
C．点燃蜡烛熄灭时的白烟，蜡烛能够被点燃，说明白烟是可燃气体CO
D．燃烧的蜡烛有“流泪”的现象，因为石蜡的熔点低
【答案】C
【解析】罩在烛火上方的干冷烧杯内壁出现少量白雾，说明蜡烛燃烧有水生成；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，罩在烛火上方的涂有澄清石灰水的烧杯内壁变浑浊，说明蜡烛燃烧有二氧化碳生成；点燃蜡烛熄灭时的白烟，蜡烛能够被点燃，白烟是白色固体小颗粒分散到空气中形成的，白烟不可能是可燃气体CO；燃烧的蜡烛有“流泪”的现象，是因为石蜡的熔点低，受热熔化形成的。
蜡烛燃烧实验
例题1、 小明做了一个名为“覆水可收”的兴趣实验。他将蜡烛粘在盘子的底部，向盘子中加入适量水，点燃蜡烛后，将玻璃杯倒扣在盘子中（如图所示）。玻璃杯倒扣在盘子中后，相关分析不正确的是（ ）
A.一段时间后，蜡烛熄灭
B.一段时间后，玻璃杯内水面上升
C.水面高度不再改变时，玻璃杯内水面上方气体压强不再变化
D.水面高度不再改变时，玻璃杯内水面上方气体只含有二氧化碳和水蒸气
例题2、 下列从“对蜡烛及其燃烧的探究”活动得出的结论中，不正确的是（ ）
A.石蜡浮于水面，说明石蜡的密度小于水
B.用小刀可将石蜡切下，说明石蜡的硬度较小
C.蜡烛能燃烧属于化学性质
D.将干冷小烧杯罩在火焰上方，有无色液滴出现，说明石蜡中含水
例题3、 在蜡烛燃烧实验过程中，我们可以观察到的现象（ ）
A.火柴梗接触外焰的部分首先炭化变黑
B.蜡烛燃烧时火焰分成三层，焰心主要是蜡烛蒸气，温度最低，内焰火焰最明亮
C.燃烧后只生成使澄清石灰水变浑浊的气体
D.燃烧后生成水和二氧化碳
随练1、 如图，把一根火柴梗平放在蜡烛的火焰中，约1s后取出，可观察到火柴梗（ ）
A.均匀的被烧焦 B.放置在外焰部分被烧黑最重
C.放置在焰心部分被烧黑最重 D.放置在内焰部分被烧黑最重
随练2、 如图是蜡烛燃烧的探究实验：点燃蜡烛，先后在火焰上方罩一个干燥的烧杯和一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯；熄灭蜡烛，用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，请回答下列问题：
（1）蜡烛的三层火焰中温度最高的是________；
（2）观察到干燥烧杯内壁有产生________；
（3）涂有澄清石灰水的烧杯内壁的现象是________，证明有生成________；
（4）用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛________（填“能”或“不能”）重新燃烧，据此推测，此白烟是________．
A．氧气
B．二氧化碳
C．棉线
D．石蜡的固体小颗粒．
随练3、 蜡烛（足量）在密闭容器内燃烧至熄灭，用仪器测出瓶内氧气含量的变化如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A.蜡烛燃烧前瓶内只有氧气 B.瓶内物质总质量不断减少
C.蜡烛熄灭后瓶内只剩二氧化碳气体 D.氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧
对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
知识精讲
实验名称 对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
实验目的 探究人体吸入的空气与呼出的气体有什么
查阅资料 （1）二氧化碳可以使澄清石灰水变成白色浑浊液；
（2）氧气可以使带有火星的木条复燃，木条燃烧越旺，说明氧气越充足；
（3）二氧化碳可以使燃着的木条熄灭；
（4）空气主要是由氮气、氧气组成的，还含有二氧化碳、水蒸气等。
实验仪器 集气瓶、水槽、玻璃片
实验操作、现象以及分析和结论
总结实验探究的一般步骤（八步骤）：
提出问题→猜想与假设→制定计划→进行实验→解释与结论→反思与评价→表达与交流
例题1 将少量澄清的石灰水分别加入两个集气瓶中（集气瓶I盛有空气，集气瓶II盛有人体呼出的气体），振荡后，集气瓶I中无变化，集气瓶II中产生白色浑浊现象，其原因是（ ）
A．呼出的气体中二氧化碳的含量比空气中二氧化碳的含量低
B．呼出的气体中氧气的含量比空气中氧气的含量低
C．呼出的气体中水蒸气的含量比空气中水蒸气的含量高
D．呼出的气体中二氧化碳的含量比空气中二氧化碳的含量高
【答案】D
【知识点拨】二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，根据题意，可知CO2在呼出气体中含量比在吸入的空气中的含量高，由于只是加入澄清石灰水，所以不能判断其中氧气的含量。
人体吸入空气和呼出气体的探究
例题1、 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做法或说法，其中错误的是（ ）
A.用澄清石灰水去检验呼出的气体中含有较多的二氧化碳
B.由"氮气不为人体所吸收"可推出呼出的气体中含氮气
C.对着干燥的玻璃片呼气，以证明呼出的气体中含有较多的水蒸气
D.用带火星的木条来判断呼出的气体中含的氧气比空气中少
例题2、 在探究“呼出气体中的二氧化碳是否比空气中的二氧化碳多？”的实验中，将一定量的澄清石灰水分别加入如图两个集气瓶中（集气瓶Ⅰ盛有空气，集气瓶Ⅱ盛有人体呼出的气体），振荡后，观察实验现象．关于这个实验说法正确的是（ ）
A.集气瓶Ⅰ盛放的是空气，因此集气瓶Ⅰ没有必要盖玻璃片
B.现象是集气瓶Ⅰ中无明显变化，集气瓶Ⅱ中产生白色浑浊
C.用燃着的木条升入集气瓶，先熄灭的集气瓶中的二氧化碳多，没必要做这个实验
D.因为集气瓶Ⅰ中会无明显变化，所以集气瓶Ⅰ中应该稍微多加一些澄清石灰水
例题3、 下列各选项中，实验操作一定能够达到相应的实验目的是（ ）
A.A B.B C.C D.D
例题4、 通过探究实验“我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同”，得出结论正确的是（ ）
A.呼出气体中含有的水蒸气比空气中含有的水蒸气多
B.空气与呼出气体成分含量完全相同
C.减少空气中的氧气变转化为呼出气体
D.呼出气体中只有二氧化碳和水蒸气，没有氧气
随练1、 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做法或说法，其中错误的是（ ）
A.用澄清石灰水去检验呼出的气体中含有较多的二氧化碳
B.由"氮气不为人体所吸收"可推出呼出的气体中含氮气
C.对着干燥的玻璃片呼气,以证明呼出的气体中含有较多的水蒸气
D.用带火星的木条来判断呼出的气体中含的氧气比空气中少
随练2、 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：“人体呼吸作用时，呼出的气体中可能比吸入的气体含较多的水蒸气”．这在科学研究中属于（ ）
A.猜想或假设 B.提出问题 C.制定计划 D.结论
随练3、 在对人体吸入的空气和呼出的气体成分的探究中，下列实验目的与实验操作不一致的是（ ）
A.A B.B C.C D.D
课堂小结
一．课堂小结
1．了解化学实验探究方法。
2．能够正确描述实验现象，同时能对实验现象做出分析和结论。
二．易错点
1．科学探究是学习化学重要而有效的方式，化学实验是进行科学探究的重要途径
2．蜡烛燃烧中白烟在火焰焰心产生，火焰焰心的温度最低；
3．掌握白烟与白雾的区别：白烟是固体小颗粒，白雾是液态的小液滴。
4．检验气体是否为二氧化碳可以把气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊则气体为二氧化碳；但不可以根据该气体使燃着的木条熄灭则说明该气体为二氧化碳。
拓展
1、 刘敏同学在化学课上提出，可用澄清石灰水来检验人呼出的气体是否含二氧化碳，就这一过程而言，属于科学探究环节中的（ ）
A.做出结论 B.收集证据 C.设计实验 D.建立假设
2、 如图是小明在做“检测人体呼出气体成分”的实验示意图．小明是在检测人体呼出气体中所含的（ ）
A.水蒸气 B.氧气 C.二氧化碳 D.氮气
3、 下列对蜡烛燃烧过程中实验现象描述错误的是（ ）
A.火焰分为三层 B.罩在火焰上的烧杯内壁出现水珠
C.蜡烛逐渐变短 D.生成了气体二氧化碳
4、 下列是某同学记录的实验现象，其中不符合事实的是（ ）
A.5mL酒精与5mL水混合后，体积小于10mL
B.在空气中加热铝片，熔化而不低落
C.吹灭蜡烛会产生白烟，白烟不能被点燃
D.向紫色石蕊试液中通入CO2，溶液变红色
5、 在蜡烛燃烧实验过程中，我们可以观察到的现象（ ）
A.火柴梗接触外焰的部分首先炭化变黑
B.蜡烛燃烧时火焰分成三层，焰心主要是蜡烛蒸气，温度最低，内焰火焰最明亮
C.燃烧后只生成使澄清石灰水变浑浊的气体
D.燃烧后生成水和二氧化碳
6、 在对人体吸入的空气和呼出的气体进行实验探究的过程中，向一瓶空气和一瓶呼出气体中各滴入少量澄清石灰水，振荡，发现只有滴入到呼出气体中的澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论是（ ）
A.吸入的空气中不含CO2
B.呼出的气体全部是CO2
C.CO2在呼出气体中的含量比在吸入的空气中的含量高
D.O2在呼出气体中的含量比在吸入的空气中的含量低
7、 刘敏同学在化学课上提出，可用澄清石灰水来检验人呼出的气体是否含二氧化碳，就这一过程而言，属于科学探究环节中的（ ）
A.做出结论 B.收集证据 C.设计实验 D.建立假设
8、 人体吸入气体与呼出的气体中，所含气体的比较，正确的是（ ）
①氧气：吸入的气体中氧气含量＞呼出气体中氧气含量
②二氧化碳：吸入的气体中二氧化碳含量＜呼出气体中二氧化碳含量
③水蒸气：吸入的气体中水蒸气含量＞呼出气体中水蒸气含量．
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
答案解析
学会用科学探究的方法学习化学
蜡烛燃烧实验
例题1、
【答案】
【解析】 根据科学探究过程的八个要素：①提出问题②猜想与假设③制定计划④进行实验⑤收集证据⑥解释和结论⑦反思与评价
⑧表达与交流进行分析解答本题．
解：根据科学探究过程的八个要素：①提出问题②猜想与假设③制定计划④进行实验⑤收集证据⑥解释和结论⑦反思与评价⑧表达与交流，可知A，B，C都属于科学探究的步骤，
人体吸入空气和呼出气体的探究
例题1、
【答案】 A
【解析】 A、呼出的气体中可能比吸入的气体含较多的水蒸气，属于做出假设．故选项正确；
B、不属于提出问题，故选项错误；
C、也没有制定计划，故选项错误；
D、还没有获得结论，故选项错误．
例题2、
【答案】 D
【解析】 暂无解析
随练1、
【答案】 B
【解析】 暂无解析
随练2、
【答案】 A
【解析】 暂无解析
对蜡烛及其燃烧的探究
蜡烛燃烧实验
例题1、
【答案】 D
【解析】 A、点燃蜡烛后，蜡烛燃烧，消耗氧气，生成二氧化碳和水，生成的二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，一段时间后，蜡烛熄灭，故选项说法正确。
B、点燃蜡烛后，蜡烛燃烧，消耗氧气，生成二氧化碳和水，装置内气体体积减少，压强减小，一段时间后，玻璃杯内水面上升，故选项说法正确。
C、水面高度不再改变时，玻璃杯内水面上方气体压强不再变化，故选项说法正确。
D、水面高度不再改变时，玻璃杯内水面上方气体含有氮气、压强、稀有气体、二氧化碳和水蒸气等，故选项说法错误。
例题2、
【答案】 D
【解析】 A、石蜡浮于水面，说明石蜡的密度比水的小，故选项说法正确．
B、用小刀可将石蜡切下，石蜡很容易被小刀切断，说明石蜡的硬度较小，故选项说法正确．
C、蜡烛能燃烧，必须通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，故选项说法正确．
D、将干冷小烧杯罩在火焰上方，有无色液滴出现，说明生成了水，而不是石蜡中含水，故选项说法错误．
例题3、
【答案】 A
【解析】 暂无解析
随练1、
【答案】 B
【解析】 在蜡烛的火焰中外焰温度最高，从图中可知a处在蜡烛燃烧的外焰，所以a处最先碳化．外焰与氧的接触面积最大，燃烧最充分温度最高．
随练2、
【答案】 （1）外焰
（2）水雾
（3）澄清的石灰水变浑浊；二氧化碳
（4）能；D
【解析】 （1）蜡烛的三层火焰中温度最高的是外焰．
（2）蜡烛燃烧有水生成，观察到干燥烧杯内壁有产生水雾．
（3）涂有澄清石灰水的烧杯内壁的现象是澄清的石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成．
（4）吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去点白烟（注意不要接触烛芯），发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，白烟是白色固体小颗粒分散到空气中形成的，常温下为固体（白烟），是石蜡蒸气凝成的石蜡的固体小颗粒．
随练3、
【答案】 D
【解析】 A、蜡烛燃烧前瓶内气体，氧气的体积分数约是19％，说明含有其它气体，故选项说法错误。
B、任何化学反应都遵循质量守恒定律，密闭容器内的物质的质量总质量不会减少，故选项说法错误。
C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，瓶内不会只剩下二氧化碳，故选项说法错误。
D、瓶内氧气含量的变化图，当氧气的体积分数达到16％时，蜡烛熄灭，说明氧气的浓度低于一定值时，蜡烛无法燃烧，故选项说法正确。
对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
人体吸入空气和呼出气体的探究
例题1、
【答案】 D
【解析】 暂无解析
例题2、
【答案】 B
【解析】 二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，根据题意：向一瓶空气和一瓶呼出气体中各滴入少量澄清石灰水，振荡，发现集气瓶Ⅰ中无明显变化，集气瓶II中产生白色浑浊现象．可知CO2在呼出气体中含量比在吸入的空气中的含量高，由于只是加入二氧化碳，所以不能判断其中氧气的含量，分析所给选项可以知道选项B是正确的．
例题3、
【答案】 A
【解析】 A、常温下，同时分别向同体积的盛有空气样品和呼出气体样品的集气瓶中滴加相同滴数的饱和澄清石灰水，振荡，呼出气体样品的集气瓶中的澄清石灰水变浑浊比空气样品的集气瓶中的澄清石灰水变浑浊更明显，说明呼出的气体中二氧化碳含量比吸入的空气中二氧化碳含量高，该选项能够达到实验目的；
B、把带火星的木条分别伸入集气瓶中时，能使带火星的木条复燃的气体是氧气，无法判断二氧化碳和氮气，该选项不能达到实验目的；
C、将混合气体通过灼热的氧化铜时，一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该选项不能达到实验目的；
D、向收集满二氧化碳的集气瓶中加入约体积的滴有酚酞的水，振荡，无明显现象，不能证明二氧化碳和水发生了反应，该选项不能达到实验目的。
例题4、
【答案】 A
【解析】 暂无解析
随练1、
【答案】 D
【解析】 A．用澄清石灰水去检验呼出的气体中含有较多的二氧化碳，二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，故A正确；
B．由"氮气不为人体所吸收"可推出呼出的气体中含氮气，呼出的气体中主要含氮气，故B正确；
C．对着干燥的玻璃片呼气,以证明呼出的气体中含有较多的水蒸气，故C正确；
D．用带火星的木条来判断呼出的气体中含的氧气比空气中少，带火星的木条均不燃烧，无法确定，故D错误。
随练2、
【答案】 A
【解析】 A、呼出的气体中可能比吸入的气体含较多的水蒸气，属于做出假设．故选项正确；
B、不属于提出问题，故选项错误；
C、也没有制定计划，故选项错误；
D、还没有获得结论，故选项错误．
随练3、
【答案】 C
【解析】 A、用吸管向倒扣在水槽中盛满水的集气瓶中缓缓吹气，收集呼出气体样品，故A实验目的与实验操作一致；
B、比较吸入的空气与呼出的气体中氧气的含量，可将燃着的小木条分别插入空气样品和呼出气体样品中，根据燃烧的情况分析，故B实验目的与实验操作一致；
C、比较吸入的空气与呼出的气体中二氧化碳气体的含量，应向呼出气体样品中和空气样品中加入少量的澄清石灰水，振荡，根据生成浑浊的多少判断，故C实验目的与实验操作不一致；
D、比较吸入的空气与呼出的气体中水蒸气的含量，可取取两片干燥的玻璃片，对着其中一块哈气，根据是否产生水雾分析判断，故D实验目的与实验操作一致；
拓展
1、
【答案】 C
【解析】 暂无解析
2、
【答案】 A
【解析】 氯化钴试纸常用来检验水是否存在，图中小明在做“检测人体呼出气体成分”的实验示意图是在检测人体呼出气体中所含的水蒸气．
3、
【答案】 D
【解析】 暂无解析
4、
【答案】 C
【解析】 A、分子之间有间隔，一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔，5mL酒精与5mL水混合后，体积小于10mL，故选项说法正确；
B、铝的熔点为660℃，在空气中加热铝片，铝能与空气中的氧气反应生成氧化铝保护膜，其熔点高于铝，故熔化而不低落，故选项说法正确；
C、吹灭蜡烛会产生的白烟是石蜡蒸汽凝成的石蜡固体，具有可燃性，白烟能被点燃，故选项说法错误；
D、向紫色石蕊试液中通入CO2，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，故选项说法正确。
5、
【答案】 A
【解析】 暂无解析
6、
【答案】 C
【解析】 暂无解析
7、
【答案】 C
【解析】 暂无解析
8、
【答案】 A
【解析】 人体吸入的空气与呼出的气体所含成分相比有：氧气的含量多，二氧化碳和水蒸气的含量少，因为人体吸入通过呼吸作用消耗空气中的氧气，生成了二氧化碳和水；

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