【新教材新课标】第1单元第2节《体验化学探究》 导学案(原卷版+解析版) -新鲁教版化学九年级上册

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【新教材新课标】第1单元第2节《体验化学探究》 导学案(原卷版+解析版) -新鲁教版化学九年级上册

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第二节 体验化学探究
一、知识目标
1.在探究蜡烛燃烧的过程中,学会从现象中提炼问题,运用比较、分析等思维方法推测变化本质。
2.通过实验,掌握观察、记录、分析实验现象的基本方法,体验科学探究的完整流程(提出问题→猜想假设→设计实验→得出结论→反思评价)。
3. 了解化学领域最前沿的科学问题,知道化学科学对推动科技进步和人类社会发展的重要作用。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:通过观察蜡烛燃烧的宏观现象,探析蜡烛燃烧过程中物质的变化和性质,培养从宏观到微观的化学思维。
2.证据推理与模型认知:在实验探究中,基于证据进行分析推理,形成结论,建立科学探究的基本模型,提高逻辑思维能力。
3.科学探究与创新意识:培养严谨求实、合作交流的科学态度,认识到提出和解决科学问题对社会发展的重要性,增强社会责任感。
一、教学重点
1.从生活现象中感知化学的 “奇妙”,理解化学研究的核心是物质的变化与性质。
2.掌握科学探究的基本环节,能针对简单现象提出有探究价值的问题。
3.通过蜡烛燃烧实验,体验 “动手” 与 “动脑” 结合的探究过程,培养实验操作能力。
教学难点
1.从日常现象中提出具有探究价值的问题。
2.设计合理的实验方案验证猜想。
3.对探究过程进行深度反思,能分析实验失败原因,提出改进实验方法。
从问题开始
1.观察蜡烛燃烧的实验并认真记录实验现象
实验步骤 实验现象
燃烧前 蜡烛是白色、较软的圆柱状固体,有特殊气味
燃烧中 石蜡受热熔化,燃烧时发光、冒黑烟、放热
熄灭时 产生一缕白烟,白色棉线变黑
熄灭 1 分钟后 熔化的石蜡逐渐凝固
火柴梗插入火焰 外焰部位的火柴梗烧焦,内焰次之,焰心无明显变化
罩冷而干燥的烧杯 烧杯内壁出现水雾
烧杯中加澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊
2.你能根据实验提出哪些有价值的问题?
(1)蜡烛火焰分层的原因是什么?各层温度是否有差异?
(2)蜡烛熔化与燃烧分别属于物理变化还是化学变化?
(3)熄灭后的白烟是什么?能否点燃?
(4)烧杯内壁的水雾和石灰水变浑浊说明燃烧生成了什么?
二、通过实验探究解决问题
1.阅读课本,了解科学探究的基本环节有哪些?
提出问题→猜想与假设→设计实验方案→进行实验→收集证据→分析推理→得出结论→反思与评价→表达与交流
2.通过实验探究石蜡燃烧的本质
实验步骤 实验现象 结论
点燃固体石蜡 不能被点燃 固体石蜡需转化为气态才能燃烧
点燃液态石蜡油 不易被点燃 -
玻璃管插入烛芯,另一端点燃 玻璃管另一端有火焰产生 气态石蜡能燃烧
3.从以上实验你能得出哪些结论
蜡烛燃烧时,石蜡先熔化成液态,再变成气态,气态石蜡是燃烧的关键;燃烧生成水和二氧化碳。
三、对探究活动进行反思总结
1.实验探究报告的组成
包括实验名称、实验目的、实验用品、实验过程和现象、实验结论、实验反思。
2.反思的方向有哪些?
探究方法是否科学、有效;
探究步骤是否合理、有序;
探究结论是否全面、合理;
是否有需要进一步探究的问题。
一、新课引入
活动一:新课导入
问题探究:请举例说明你在生活中见到过蜡烛燃烧、铁钉生锈、面粉发酵、烟花绽放这些现象的场景。
答案:过年的时候见过烟花绽放,在家妈妈蒸馒头时见过面粉发酵,生日时见过蜡烛燃烧,铁制的栏杆放久了会生锈等。
问题探究:对于蜡烛燃烧,你认为它为什么会发光发热,还会慢慢变短呢?大胆猜测一下。
答案:蜡烛燃烧时有消耗所以越来越短。
问题探究:查阅资料,了解法拉第在“蜡烛的化学史”圣诞讲座中提出的数十个启发性问题,以及他通过这些问题有哪些重要发现。
答案:法拉第围绕火焰特性、气体交换、燃烧产物等提出了数十个启发性的问题,像“为什么火焰会分层?”“蜡蒸气如何上升?”“燃烧后物质去了哪里?”等。通过系统追问,他发现了苯等碳氢化合物,解释了毛细现象与表面张力,并为后来能量守恒定律、氧化理论奠定了基础。
二、从问题开始
活动一:提出问题的重要性
问题探究:爱因斯坦说“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要”,结合这句话,谈谈你对提出问题在科学探究中的重要性的理解。
答案:提出问题是科学探究的起点,它能引导我们去思考现象背后的原因,为后续的探究活动指明方向。没有问题,就没有探究的目标,解决问题也就无从谈起。
活动二:实验探究蜡烛燃烧
问题探究:请同学们按步骤观察蜡烛燃烧,记录现象并尝试提出问题。如何描述你所观察到的现象?请规范描述蜡烛燃烧刚点燃时、燃烧过程中、熄灭时、熄灭 1 分钟后的现象。
答案:燃烧前蜡烛是白色、较软的圆柱状固体,有特殊气味;燃烧中石蜡受热熔化,燃烧时发光、冒黑烟、放热;熄灭时产生一缕白烟,白色棉线变黑;熄灭 1 分钟后熔化的石蜡逐渐凝固。
问题探究:描述实验现象时需要注意什么?
答案:(1)不能以结论代替现象。(2)要根据实验事实描述,不可捏造。(3)记录和表述要完整。
活动三:提出问题与拓展思考
问题探究:根据蜡烛燃烧的实验现象,你能提出哪些有价值的问题?
答案:如“蜡烛燃烧时,火焰为什么会分层?各层温度是否有差异?”“蜡烛熔化与燃烧分别属于物理变化还是化学变化?如何区分?”“为什么熔化的液态石蜡不直接燃烧,而需通过烛芯汽化后燃烧?”“为什么会产生烧杯内壁的水雾和石灰水变浑浊现象?”“熄灭后的白烟是什么?能点燃吗?”等。
问题探究:查阅资料,了解 2005 年《科学》杂志提出的 125 个最具挑战性的科学问题以及 2021 年上海交通大学携手《科学》杂志发布的新一版 125 个重大科学问题中,化学领域最前沿的 9 个科学问题分别是什么。
答案:此问题需学生自行查阅相关资料获取具体内容。
问题探究:描述实验现象时需要注意什么?
答案:(1)不能以结论代替现象。(2)要根据实验事实描述,不可捏造。(3)记录和表述要完整。
典例1:关于蜡烛燃烧时发现和提出的问题,你认为无意义的是
A.蜡烛燃烧为什么产生黑烟 B.蜡烛燃烧的生成物是什么
C.是用火柴还是打火机点燃蜡烛 D.蜡烛的成分是什么
【答案】C
【详解】A、蜡烛燃烧为什么产生黑烟,属于研究蜡烛是否燃烧完全,有意义,故选项错误;
B、蜡烛燃烧的生成物是什么,属于研究蜡烛燃烧的生成物,有意义,故选项错误;
C、火柴、打火机均属于火源,是用火柴还是打火机点燃蜡烛,无意义,故选项正确;
D、蜡烛的成分是什么,属于研究蜡烛的成分,有意义,故选项错误;
故选:C。
典例2:在“观察与描述蜡烛及其燃烧”的实验中,同学们记录的实验现象错误的是
A.用小刀切下一小块石蜡放入水中,石蜡浮在水面上
B.蜡烛燃烧产生黄色火焰,放热,生成二氧化碳和水
C.火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯,澄清石灰水变浑浊
D.用火柴点蜡烛刚熄灭时产生的白烟,蜡烛重新燃烧
【答案】B
【详解】A、石蜡的密度比水小,所以切一小块石蜡放入水中观察到的现象石蜡浮在水面上,故A不符合题意;
B、生成二氧化碳和水,是实验结论而不是实验现象,故B符合题意;
C、因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则火焰上方罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯,澄清石灰水变浑浊,故C不符合题意;
D、用火柴点蜡烛刚熄灭时产生的白烟,白烟是石蜡蒸汽凝成的石蜡固体,具有可燃性,蜡烛能重新燃烧,故D不符合题意。
故选B。
三、通过实验探究解决问题
活动四:科学探究的基本步骤
问题探究:科学探究的基本步骤有哪些?请按照顺序排列。
答案:提出问题→猜想与假设→收集证据→获得结论→反思与评价→交流与表达。
问题探究:结合蜡烛燃烧的实验,谈谈在实验探究过程中,如何根据提出的问题进行猜想假设,并设计实验方案收集证据。
答案:例如,对于“蜡烛燃烧生成了什么物质”这一问题,我们可以根据观察到的现象(烧杯内壁有水雾、澄清石灰水变浑浊)进行猜想,可能生成了水和二氧化碳。然后设计实验方案,如在蜡烛火焰上方罩冷而干燥的烧杯收集水,用澄清石灰水检验二氧化碳等,通过实验操作收集相关证据。
归纳总结:请总结蜡烛燃烧实验的探究结论。
答案:火焰分三层,外焰温度最高;燃烧生成水和二氧化碳;石蜡先熔化再汽化后燃烧,气态石蜡更易点燃。
典例1:化学实验是学习化学的基本方法,实验探究的一般思路可归纳为
①实施实验 ②明确探究目的 ③设计实验方案 ④获取证据 ⑤形成结论 ⑥分析推理
A.②③①④⑥⑤ B.③⑥⑤②①④
C.③⑥②①⑤④ D.①⑤④⑥②③
【答案】A
【详解】通常情况下,实验探究的一般思路可归纳为:明确探究目的→设计实验方案→实施实验→获取证据→分析推理→形成结论,正确的顺序为:②③①④⑥⑤。
故选A。
典例2:在“蜡烛燃烧”的探究实验中,“对问题的回答”属于“猜想与假设”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? 可能是石蜡小颗粒
B 干燥的烧杯罩在火焰上方,观察到什么? 烧杯内壁有水雾
C 如何证明蜡烛燃烧产生二氧化碳? 澄清石灰水变浑浊
D 蜡烛火焰哪层亮度最高? 外焰亮度最高
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、可能是石蜡固体小颗粒,属于科学探究环节中的猜想与假设,故选项正确;
B、烧杯内壁有水雾,属于科学探究环节中的收集证据,故选项错误;
C、利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质来检验二氧化碳,属于 “设计实验与制定方案”(实际操作中观察到的现象也用于验证),是实验验证环节,故选项错误;
D、“蜡烛火焰哪层亮度最高?” 回答 “外焰亮度最高” ,这是通过对蜡烛火焰各层亮度观察得出的结论,属于 “得出结论”,故选项错误。
故选A。
四、对探究活动进行反思总结
活动五:学习实验探究报告书写
问题探究:化学实验探究报告一般包括哪些内容?
答案:化学实验探究报告一般包括实验名称、实验目的、实验用品、实验过程和现象、实验结论、实验反思等内容。
问题探究:各部分的书写要点和注意事项是什么?
答案:实验目的要明确具体;实验过程和现象要如实记录;实验结论要基于实验现象合理得出;实验反思要针对探究过程中的问题和不足进行思考。
问题探究:在对探究活动进行反思时,通常可以从哪些方面开展反思?
答案:可以从探究方法是否科学、有效;探究步骤是否合理、有序;探究过程是否安全、环保;探究结论是否全面、合理;有哪些问题需要进一步深入探究;还有哪些经验教训等方面开展反思。
典例1:化学实验是研究物质性质的重要方法之一,根据实验现象可推断物质的性质。下列相关说法错误的是
A.石蜡浮在水面:石蜡的密度小于水的密度
B.将火柴梗平放在火焰中约后取出,外焰接触的地方最黑:外焰温度最高
C.取干燥烧杯罩在蜡烛火焰上方,有水雾出现:石蜡中含有水
D.用火柴去点刚熄灭时产生的白烟,蜡烛重新燃烧:白烟是石蜡固体小颗粒
【答案】C
【详解】A、石蜡浮在水面,说明石蜡的密度小于水的密度,故A不符合题意;
B、将火柴梗平放在火焰中约1s1s后取出,外焰接触的地方最黑,说明外焰温度最高,故B不符合题意;
C、取干燥烧杯罩在蜡烛火焰上方,有水雾出现,说明石蜡燃烧生成水,故C符合题意;
D、蜡烛重新燃烧,是因为白烟的主要成分是石蜡小颗粒,具有可燃性,故D不符合题意。
故选C。
典例2:腾飞同学在探究蜡烛及其燃烧时,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑。下列做法不可取的是
A.查阅资料,了解产生该现象的原因
B.忽略此现象,换个烧杯继续实验
C.重复实验,观察是否有相同现象
D.如实记录并准确描述该现象
【答案】B
【详解】A、查阅有关资料,了解生成黑色物质的可能原因,也是探究学习的过程,符合科学探究的过程,故选项做法正确。
B、忽略该异常现象,换一个烧杯继续实验,没有对发现的问题进行探究,不符合探究的精神,故选项做法错误;
C、重复实验,观察是否有相同现象,根据产生的现象来探究烧杯被熏黑的原因,故选项做法正确;
D、发现罩在蜡烛火焰上方的烧杯内壁被熏黑,要如实记录并准确描述该现象,故选项做法正确。
故选B。
一、从问题开始
1.观察蜡烛燃烧
实验步骤 实验现象
燃烧前 蜡烛是白色、较软的圆柱状固体,有特殊气味 ——
燃烧中 石蜡受热熔化,燃烧时发光、冒黑烟、放热 蜡烛燃烧时发光放热
熄灭时 产生一缕白烟,白色棉线变黑 棉线碳化
熄灭 1 分钟后 熔化的石蜡逐渐凝固 液态石蜡遇冷凝固
火柴梗插入火焰 外焰部位的火柴梗烧焦,内焰次之,焰心无明显变化 蜡烛的火焰分为内焰、外焰、焰心。 外焰温度最高,内焰次之,焰心温度最低
罩冷而干燥的烧杯 烧杯内壁出现水雾 蜡烛燃烧生成了水
烧杯中加澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 蜡烛燃烧生成了二氧化碳
二、通过实验探究解决问题
科学探究的基本环节
提出问题→猜想与假设→设计实验方案→进行实验→收集证据→分析推理→得出结论→反思与评价→表达与交流
三、对探究活动进行反思总结
实验探究报告的组成
包括实验名称、实验目的、实验用品、实验过程和现象、实验结论、实验反思。
1.某化学兴趣小组的同学按下图进行了蜡烛及其燃烧的探究实验,下列实验现象或说法正确的有
①实验I可能会观察到干燥的烧杯内壁被熏黑;
②实验II中,用火柴点燃短玻璃管另外一端,有火焰产生,燃烧的物质是气态石蜡;
③实验II中,短玻璃管一端要插入火焰的中心部位是因为该处氧气充足;
④实验Ⅲ中,蜡烛熄灭时产生的白烟是二氧化碳和水蒸气;
⑤实验III中,蜡烛未与火柴接触,但又被引燃,说明白烟具有可燃性。
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【详解】①实验 I 中,蜡烛燃烧不充分会产生炭黑,可能会观察到干燥的烧杯内壁被熏黑,正确;
②实验 II 中,用火柴点燃短玻璃管另外一端,有火焰产生,燃烧的物质是气态石蜡,正确;
③实验 II 中,短玻璃管一端要插入火焰的中心部位,不是因为该处氧气充足,而是因为此处氧气不充足,是石蜡蒸气的聚集区,错误;
④实验 Ⅲ 中,蜡烛熄灭时产生的白烟是石蜡固体小颗粒,不是二氧化碳和水蒸气,错误。
⑤实验 III 中,蜡烛未与火柴接触,但又被引燃,说明白烟具有可燃性,正确。
实验现象或说法正确的有3个。
故选B。
2.某兴趣小组的同学用小刀切取了一块石蜡,做了如下实验,下列分析正确的是
A.可以用小刀切取石蜡,说明石蜡的密度较小
B.图甲实验说明蜡烛燃烧生成水和二氧化碳
C.图乙实验中蜡烛熄灭产生的白烟是二氧化碳
D.图乙实验中可以观察到蜡烛重新被点燃
【答案】D
【详解】A、蜡烛能被刀切割,说明蜡烛的硬度小,选项错误;
B、实验甲观察到烧杯内壁的澄清石灰石变浑浊,说明生成二氧化碳,不能证明有水的生成,选项错误;
C、 实验中蜡烛熄灭产生的白烟并不是二氧化碳 ,蜡烛熄灭时产生的白烟主要是由石蜡蒸汽凝结成的石蜡固体小颗粒,而不是二氧化碳或水蒸气 ,选项错误;
D、蜡烛熄灭时产生的白烟是石蜡固体小颗粒,这些石蜡固体小颗粒具有可燃性,因此当用火柴点燃这些白烟时,蜡烛会重新燃烧起来 ,选项正确。
故选D。
考点1从问题开始
1.下列关于蜡烛在空气中燃烧的现象描述,错误的是
A.火焰分三层,外焰最明亮 B.燃烧时放热,石蜡熔化
C.燃烧时生成水和二氧化碳 D.吹灭蜡烛后产生一缕白烟
【答案】C
【详解】A、火焰分三层,外焰最明亮,A正确;
B、蜡烛燃烧时放热,石蜡会熔化,B正确;
C、现象不能指明生成物质的名称,C错误;
D、吹灭蜡烛后产生一缕白烟。此白烟是石蜡的小颗粒,D正确。
故选C。
2.仔细观察实验现象是学好化学的基本要求。下列实验现象描述正确的是
A.加热化肥碳酸氢铵,产生黄绿色的气体 B.铜绿与稀盐酸反应,产生大量气泡
C.加热铜绿,固体颜色由黑色变为绿色 D.蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳气体
【答案】B
【详解】A、加热化肥碳酸氢铵,碳酸氢铵分解生成氨气、水和二氧化碳,氨气是有刺激性气味的无色气体,不会产生黄绿色气体,错误;
B、铜绿的主要成分是碱式碳酸铜,碱式碳酸铜与稀盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳,会产生大量气泡(二氧化碳气体),正确;
C、铜绿(碱式碳酸铜)加热分解生成氧化铜、水和二氧化碳,铜绿是绿色固体,氧化铜是黑色固体,所以加热铜绿,固体颜色由绿色变为黑色,而不是由黑色变为绿色,错误;
D、“蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳气体”,这是实验结论,而不是实验现象。实验现象应该描述我们能直接观察到的,如蜡烛燃烧时发出黄色火焰,放出热量等。错误。
故选B。
考点2 通过实验探究解决问题
3.化学家波义尔偶然发现盐酸能使紫罗兰花瓣变红,于是他将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中进行探究。“将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中”这一步属于科学探究过程中的
A.提出问题 B.形成假设 C.实施实验 D.形成结论
【答案】C
【详解】A、提出问题是针对某种现象提出疑问,“将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中” 不是提出问题,A 选项错误;
B、形成假设是对问题可能的答案作出猜想,这一步不是形成假设,B 选项错误;
C、实施实验是按照设计的方案进行实验操作,“将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中” 是具体的实验操作过程,属于实施实验,C 选项正确;
D、形成结论是对实验结果进行分析总结得出的,这一步还未到得出结论阶段,D 选项错误。
故选C。
4.化学实验是研究物质性质的重要方法之一,根据实验现象可推断物质的性质。下列有关“观察与描述蜡烛及其燃烧”的探究,说法错误的是
A.用小刀可以切下石蜡:石蜡质地软
B.石蜡浮在水面:石蜡的密度小于水的密度
C.取干燥的小烧杯罩在蜡烛燃烧的火焰上方,发现有水雾出现:石蜡中含有水
D.用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟,蜡烛重新燃烧;白烟是石蜡固体小颗粒
【答案】C
【详解】A、能用小刀切下石蜡,说明石蜡容易被切割,即质地软,该选项说法正确;
B、石蜡浮在水面上,根据物体的浮沉条件,可知石蜡的密度小于水的密度,该选项说法正确;
C、干燥小烧杯罩在蜡烛火焰上方出现水雾,是因为蜡烛燃烧生成了水,而不是石蜡中含有水,该选项说法错误;
D、蜡烛刚熄灭时产生的白烟能被火柴点燃,使蜡烛重新燃烧,说明白烟具有可燃性,白烟是石蜡蒸气冷凝成的石蜡固体小颗粒,该选项说法正确。
故选:C。
5.某同学发现实验室里一个久置的酒精灯不易点燃。有同学认为因为酒精蒸发后灯芯上有水,该环节属于化学实验探究中的
A.提出问题 B.假设猜想 C.收集证据 D.形成结论
【答案】B
【详解】科学探究过程一般包括的环节有提出问题、假设猜想 、制定计划与设计实验 、进行实验、分析与论证和交流与合作等;有同学认为因为酒精蒸发后灯芯上有水,应当属于科学探究环节中的假设猜想,故选B。
考点3对探究活动进行反思总结
6.补全蜡烛燃烧实验的实验报告。
装置及操作 现象 解释或结论
将一小块蜡烛放入水中 蜡烛漂浮在水面上 蜡烛难溶于水,密度比水 ;
拿住火柴梗的一端,将其迅速平放入火焰中 火柴梗接触火焰部分,两端变黑,中间无明显变化 蜡烛火焰的外焰温度最 ;
在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯 ; 蜡烛燃烧产物之一是水
在蜡烛火焰上方罩个内壁涂有澄清石灰水的烧杯 澄清石灰水变浑浊 蜡烛燃烧产物之一是 ;
【答案】 小 高 烧杯内壁有无色液滴产生/烧杯内壁有水雾生成(合理即可) 二氧化碳/CO2
【详解】将一小块蜡烛放入水中,蜡烛漂浮在水面上,说明蜡烛难溶于水,密度比水小;
温度越高,木条碳化越快,拿住火柴梗的一端,将其迅速平放入火焰中,火柴梗接触火焰部分,两端变黑,中间无明显变化,说明外焰温度最高;
在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯,现象是烧杯内壁有无色液滴产生(或烧杯内壁有水雾生成),说明蜡烛燃烧产物之一是水;
在蜡烛火焰上方罩个内壁涂有澄清石灰水的烧杯,烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
7.我国航天员在中国空间站“梦天”舱演示了“球形火焰”实验。

(1)航天员在太空舱点燃蜡烛,我们可以看到与地面蜡烛的锥形火焰不同,太空舱中燃烧的蜡烛火焰呈现蓝色,形状近似球形,如图1所示。蜡烛在太空舱与地面充分燃烧的产物 (填“相同”或“不相同”)。
(2)空间站中蜡烛的火焰仍分三层,其中温度最高的是 。
(3)如图2所示,点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟,蜡烛能否重新燃烧? (填“能”或“否”)。
【答案】(1)相同
(2)外焰
(3)能
【详解】(1)依据质量守恒定律可知:化学变化前后元素的种类不变,蜡烛在太空舱与地面充分燃烧的产物相同;
(2)空间站中蜡烛的火焰仍分三层(外焰、内焰、焰心),外焰的温度最高,焰心温度最低;
(3)点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟,白烟是石蜡的蒸气冷凝成的固体小颗粒,具有可燃性,所以蜡烛能重新燃烧。
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第二节 体验化学探究
一、知识目标
1.在探究蜡烛燃烧的过程中,学会从现象中提炼问题,运用比较、分析等思维方法推测变化本质。
2.通过实验,掌握观察、记录、分析实验现象的基本方法,体验科学探究的完整流程(提出问题→猜想假设→设计实验→得出结论→反思评价)。
3. 了解化学领域最前沿的科学问题,知道化学科学对推动科技进步和人类社会发展的重要作用。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:通过观察蜡烛燃烧的宏观现象,探析蜡烛燃烧过程中物质的变化和性质,培养从宏观到微观的化学思维。
2.证据推理与模型认知:在实验探究中,基于证据进行分析推理,形成结论,建立科学探究的基本模型,提高逻辑思维能力。
3.科学探究与创新意识:培养严谨求实、合作交流的科学态度,认识到提出和解决科学问题对社会发展的重要性,增强社会责任感。
教学重点
1.从生活现象中感知化学的 “奇妙”,理解化学研究的核心是物质的变化与性质。
2.掌握科学探究的基本环节,能针对简单现象提出有探究价值的问题。
3.通过蜡烛燃烧实验,体验 “动手” 与 “动脑” 结合的探究过程,培养实验操作能力。
教学难点
1.从日常现象中提出具有探究价值的问题。
2.设计合理的实验方案验证猜想。
3.对探究过程进行深度反思,能分析实验失败原因,提出改进实验方法。
从问题开始
1.观察蜡烛燃烧的实验并认真记录实验现象
实验步骤 实验现象
燃烧前 蜡烛是 、较软的圆柱状固体,有特殊气味
燃烧中 石蜡受热 ,燃烧时发光、冒黑烟、 。
熄灭时 产生一缕 ,白色棉线变黑
熄灭 1 分钟后 熔化的石蜡逐渐 。
火柴梗插入火焰 外焰部位的火柴梗 ,内焰次之,焰心无明显变化
罩冷而干燥的烧杯 烧杯内壁出现 。
烧杯中加澄清石灰水 澄清石灰水 。
2.你能根据实验提出哪些有价值的问题?
二、通过实验探究解决问题
1.阅读课本,了解科学探究的基本环节有哪些?
提出问题→ →设计实验方案→进行实验→收集证据→分析推理→ → →表达与交流
2.通过实验探究石蜡燃烧的本质
实验步骤 实验现象 结论
点燃固体石蜡 不能被点燃 固体石蜡需转化为 才能燃烧
点燃液态石蜡油 不易被点燃 ——
玻璃管插入烛芯,另一端点燃 玻璃管另一端有 产生 石蜡能燃烧
3.从以上实验你能得出哪些结论
蜡烛燃烧时,石蜡先熔化成液态,再变成 ,气态石蜡是燃烧的关键;燃烧生成 和 。
三、对探究活动进行反思总结
1.实验探究报告的组成
包括实验名称、实验目的、实验用品、 、实验结论、 。
2.反思的方向有哪些?
探究方法是否 、有效;
探究步骤是否 、有序;
探究结论是否 、合理;
是否有需要进一步探究的问题。
一、新课引入
活动一:新课导入
问题探究:请举例说明你在生活中见到过蜡烛燃烧、铁钉生锈、面粉发酵、烟花绽放这些现象的场景。
问题探究:对于蜡烛燃烧,你认为它为什么会发光发热,还会慢慢变短呢?大胆猜测一下。
问题探究:查阅资料,了解法拉第在“蜡烛的化学史”圣诞讲座中提出的数十个启发性问题,以及他通过这些问题有哪些重要发现。
二、从问题开始
活动一:提出问题的重要性
问题探究:爱因斯坦说“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要”,结合这句话,谈谈你对提出问题在科学探究中的重要性的理解。
活动二:实验探究蜡烛燃烧
问题探究:请同学们按步骤观察蜡烛燃烧,记录现象并尝试提出问题。如何描述你所观察到的现象?请规范描述蜡烛燃烧刚点燃时、燃烧过程中、熄灭时、熄灭 1 分钟后的现象。
问题探究:描述实验现象时需要注意什么?
活动三:提出问题与拓展思考
问题探究:根据蜡烛燃烧的实验现象,你能提出哪些有价值的问题?
问题探究:查阅资料,了解 2005 年《科学》杂志提出的 125 个最具挑战性的科学问题以及 2021 年上海交通大学携手《科学》杂志发布的新一版 125 个重大科学问题中,化学领域最前沿的 9 个科学问题分别是什么。
问题探究:描述实验现象时需要注意什么?
典例1:关于蜡烛燃烧时发现和提出的问题,你认为无意义的是
A.蜡烛燃烧为什么产生黑烟 B.蜡烛燃烧的生成物是什么
C.是用火柴还是打火机点燃蜡烛 D.蜡烛的成分是什么
典例2:在“观察与描述蜡烛及其燃烧”的实验中,同学们记录的实验现象错误的是
A.用小刀切下一小块石蜡放入水中,石蜡浮在水面上
B.蜡烛燃烧产生黄色火焰,放热,生成二氧化碳和水
C.火焰上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯,澄清石灰水变浑浊
D.用火柴点蜡烛刚熄灭时产生的白烟,蜡烛重新燃烧
三、通过实验探究解决问题
活动四:科学探究的基本步骤
问题探究:科学探究的基本步骤有哪些?请按照顺序排列。
问题探究:结合蜡烛燃烧的实验,谈谈在实验探究过程中,如何根据提出的问题进行猜想假设,并设计实验方案收集证据。
归纳总结:请总结蜡烛燃烧实验的探究结论。
典例1:化学实验是学习化学的基本方法,实验探究的一般思路可归纳为
①实施实验 ②明确探究目的 ③设计实验方案 ④获取证据 ⑤形成结论 ⑥分析推理
A.②③①④⑥⑤ B.③⑥⑤②①④
C.③⑥②①⑤④ D.①⑤④⑥②③
典例2:在“蜡烛燃烧”的探究实验中,“对问题的回答”属于“猜想与假设”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? 可能是石蜡小颗粒
B 干燥的烧杯罩在火焰上方,观察到什么? 烧杯内壁有水雾
C 如何证明蜡烛燃烧产生二氧化碳? 澄清石灰水变浑浊
D 蜡烛火焰哪层亮度最高? 外焰亮度最高
A.A B.B C.C D.D
四、对探究活动进行反思总结
活动五:学习实验探究报告书写
问题探究:化学实验探究报告一般包括哪些内容?
问题探究:各部分的书写要点和注意事项是什么?
问题探究:在对探究活动进行反思时,通常可以从哪些方面开展反思?
典例1:化学实验是研究物质性质的重要方法之一,根据实验现象可推断物质的性质。下列相关说法错误的是
A.石蜡浮在水面:石蜡的密度小于水的密度
B.将火柴梗平放在火焰中约后取出,外焰接触的地方最黑:外焰温度最高
C.取干燥烧杯罩在蜡烛火焰上方,有水雾出现:石蜡中含有水
D.用火柴去点刚熄灭时产生的白烟,蜡烛重新燃烧:白烟是石蜡固体小颗粒
典例2:腾飞同学在探究蜡烛及其燃烧时,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑。下列做法不可取的是
A.查阅资料,了解产生该现象的原因
B.忽略此现象,换个烧杯继续实验
C.重复实验,观察是否有相同现象
D.如实记录并准确描述该现象
一、从问题开始
1.观察蜡烛燃烧
实验步骤 实验现象
燃烧前 蜡烛是 、较软的圆柱状固体,有特殊气味 ——
燃烧中 石蜡受热 ,燃烧时发光、冒黑烟、 . 蜡烛燃烧时 .
熄灭时 产生一缕 ,白色棉线变黑 棉线碳化
熄灭 1 分钟后 熔化的石蜡逐渐 . 液态石蜡遇冷 .
火柴梗插入火焰 外焰部位的火柴梗 ,内焰次之,焰心无明显变化 蜡烛的火焰分为 、外焰、焰心。 温度最高,内焰次之,焰心温度最低
罩冷而干燥的烧杯 烧杯内壁出现 . 蜡烛燃烧生成了 .
烧杯中加澄清石灰水 澄清石灰水 . 蜡烛燃烧生成了 .
二、通过实验探究解决问题
科学探究的基本环节
提出问题→ →设计实验方案→进行实验→收集证据→分析推理→ → →表达与交流
三、对探究活动进行反思总结
实验探究报告的组成
包括实验名称、实验目的、实验用品 、实验结论、 。
1.某化学兴趣小组的同学按下图进行了蜡烛及其燃烧的探究实验,下列实验现象或说法正确的有
①实验I可能会观察到干燥的烧杯内壁被熏黑;
②实验II中,用火柴点燃短玻璃管另外一端,有火焰产生,燃烧的物质是气态石蜡;
③实验II中,短玻璃管一端要插入火焰的中心部位是因为该处氧气充足;
④实验Ⅲ中,蜡烛熄灭时产生的白烟是二氧化碳和水蒸气;
⑤实验III中,蜡烛未与火柴接触,但又被引燃,说明白烟具有可燃性。
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
2.某兴趣小组的同学用小刀切取了一块石蜡,做了如下实验,下列分析正确的是
A.可以用小刀切取石蜡,说明石蜡的密度较小
B.图甲实验说明蜡烛燃烧生成水和二氧化碳
C.图乙实验中蜡烛熄灭产生的白烟是二氧化碳
D.图乙实验中可以观察到蜡烛重新被点燃
考点1从问题开始
1.下列关于蜡烛在空气中燃烧的现象描述,错误的是
A.火焰分三层,外焰最明亮 B.燃烧时放热,石蜡熔化
C.燃烧时生成水和二氧化碳 D.吹灭蜡烛后产生一缕白烟
2.仔细观察实验现象是学好化学的基本要求。下列实验现象描述正确的是
A.加热化肥碳酸氢铵,产生黄绿色的气体 B.铜绿与稀盐酸反应,产生大量气泡
C.加热铜绿,固体颜色由黑色变为绿色 D.蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳气体
考点2 通过实验探究解决问题
3.化学家波义尔偶然发现盐酸能使紫罗兰花瓣变红,于是他将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中进行探究。“将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中”这一步属于科学探究过程中的
A.提出问题 B.形成假设 C.实施实验 D.形成结论
4.化学实验是研究物质性质的重要方法之一,根据实验现象可推断物质的性质。下列有关“观察与描述蜡烛及其燃烧”的探究,说法错误的是
A.用小刀可以切下石蜡:石蜡质地软
B.石蜡浮在水面:石蜡的密度小于水的密度
C.取干燥的小烧杯罩在蜡烛燃烧的火焰上方,发现有水雾出现:石蜡中含有水
D.用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟,蜡烛重新燃烧;白烟是石蜡固体小颗粒
5.某同学发现实验室里一个久置的酒精灯不易点燃。有同学认为因为酒精蒸发后灯芯上有水,该环节属于化学实验探究中的
A.提出问题 B.假设猜想 C.收集证据 D.形成结论
考点3对探究活动进行反思总结
6.补全蜡烛燃烧实验的实验报告。
装置及操作 现象 解释或结论
将一小块蜡烛放入水中 蜡烛漂浮在水面上 蜡烛难溶于水,密度比水 ;
拿住火柴梗的一端,将其迅速平放入火焰中 火柴梗接触火焰部分,两端变黑,中间无明显变化 蜡烛火焰的外焰温度最 ;
在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯 ; 蜡烛燃烧产物之一是水
在蜡烛火焰上方罩个内壁涂有澄清石灰水的烧杯 澄清石灰水变浑浊 蜡烛燃烧产物之一是 ;
7.我国航天员在中国空间站“梦天”舱演示了“球形火焰”实验。

(1)航天员在太空舱点燃蜡烛,我们可以看到与地面蜡烛的锥形火焰不同,太空舱中燃烧的蜡烛火焰呈现蓝色,形状近似球形,如图1所示。蜡烛在太空舱与地面充分燃烧的产物 (填“相同”或“不相同”)。
(2)空间站中蜡烛的火焰仍分三层,其中温度最高的是 。
(3)如图2所示,点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟,蜡烛能否重新燃烧? (填“能”或“否”)。
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