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第一单元 走进化学世界
课题2　化学是一门以实验为基础的科学
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一 对蜡烛及其燃烧的探究
[实验]
探究步骤
对现象的观察和描述
点燃前
　白色、固体、柱状、硬度小、无味，不溶于水，浮在水面
燃着时
　发黄光，发热，冒黑烟，熔化成液态后又凝固；火焰分三层，外焰最亮，焰心最暗；一根火柴在火焰不同部位燃烧的情况：两头先变黑，中间后变黑
　分别取一个干燥烧杯和一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯，先后罩在火焰上方，观察到干燥烧杯内壁有__水雾__产生，另一个烧杯内壁的澄清石灰水__变浑浊__
(续表)
探究步骤
对现象的观察和描述
熄灭后
　熄灭后观察到的现象是有__一股白烟产生__，用火柴去点燃刚熄灭后的白烟，发现蜡烛重新燃烧
实验
结论
　(1)蜡烛硬度__小__，熔点__低__，__难__溶于水，密度比水__小__
　(2)火焰__外焰__部分温度最高
　(3)蜡烛燃烧时，生成物为__水和二氧化碳__
本实验体现了学习化学的以下特点：
(1)关注物质的性质。
(2)关注物质的变化。
(3)关注物质的变化过程以及对结果的解释和讨论。
二 对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
以下信息可供进行科学探究时参考。
(1)二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，在下述实验中，白色浑浊越多，说明二氧化碳越__多__。
(2)氧气可以使带火星的木条复燃，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__。
[实验]
实验步骤
实验现象
实验结论
　1.取两个空集气瓶(其中为空气)，用玻璃片将瓶口盖好。另利用排水法收集两瓶等体积的呼出的气体。将燃着的小木条分别插入一瓶空气与一瓶呼出的气体中
　(1)空气瓶中木条燃烧火焰不变
　(2)呼出的气体瓶中木条很快熄灭
　说明空气中的氧气比呼出的气体中的氧气含量__多__
　2.向一瓶空气和一瓶呼出的气体中分别滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡
　(1)空气瓶中无明显现象
　(2)呼出的气体瓶中很快__变浑浊__
　说明呼出的气体中含有的二氧化碳比空气中的__多__
　3.取两块干燥的玻璃片或镜片，对着其中一块哈气，观察水蒸气的情况并与另一块放在空气中的玻璃片作对比
　(1)空气中的玻璃片或镜片上没有变化
　(2)哈气的玻璃片或镜片上有一层水雾
　说明呼出的气体中含有较多的__水蒸气__

类型一　对蜡烛及其燃烧的探究
例1　蜡烛刚熄灭时会产生一股白烟，某学习小组为了探究这股白烟的成分，提出了如下假设：A.白烟是燃烧时生成的二氧化碳；B.白烟是燃烧时生成的水蒸气；C.白烟是石蜡蒸气凝成的石蜡固体。针对这些假设设计实验：
(1)吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有出现水雾，说明白烟中______________。
(2)吹灭蜡烛，立即用一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，这是为了验证假设______(填序号)，但这样做________(填“能”或“不能”)得出正确的结论，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)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，这为假设________提供了证据，同时可排除假设________。
[答案] (1)不含水蒸气
(2)A　不能　无法判断使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳是原来燃烧生成的还是蜡烛熄灭时产生的
(3)C　A
[解析] 据(1)的现象，可推得假设B不成立；因二氧化碳具有使澄清石灰水变浑浊的特性，故操作(2)是为了验证假设A成立与否，但这样做不能得出正确的结论，因为无法判断二氧化碳是原来燃烧生成的还是蜡烛熄灭时产生的；由于二氧化碳不具有可燃性，因此操作(3)可排除假设A，同时支持了假设C。
[方法点拨] 观察实验现象时，应注意观察变化前、变化中和变化后物质的颜色、状态，是否发光、放热等，然后再比较分析得出正确的结论。
类型二　对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
例2　[常州改编]小李同学为探究人体呼出的气体与空气成分的差异，进行的实验如下：他用玻璃管向盛满水的集气瓶中吹气，用排水法收集一瓶呼出的气体，将另一集气瓶充满新鲜的空气，将两根燃着的小木条，分别移到两只集气瓶口处，移开玻璃片，将小木条慢慢伸入集气瓶中，观察实验现象。
(1)人呼出的气体中除含有氧气、二氧化碳、水蒸气外，还含有的主要物质是________。
(2)小李同学进行实验时，发现伸入盛有人呼出气体的集气瓶中的小木条先熄灭，其原因可能是________________________________________________________________________
(写一点即可)。
[答案] (1)氮气　(2)呼出的气体中氧气的含量低
[解析] 空气中含有氮气，而氮气又不参与呼吸作用，因此呼出的气体中还含有较多的氮气；小李同学进行实验时，发现伸入盛有人呼出气体的集气瓶中的小木条先熄灭，其原因可能是呼出的气体中氧气的含量低。
[方法点拨] 此题是实验探究题。解答这类题目时应注意明确实验设计的内容。知道实验要做什么，实验的目的是什么，能正确对实验现象和数据进行分析处理。


知识点　科学探究的方法和过程
1．化学是一门自然科学，学习化学的一个重要方法是(　　)
A．计算　　　　 　　B．测量
C．实验 D．推理
[答案] C
2．郝颖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中是否含有二氧化碳。就这一过程而言，属于科学探究环节中的(　　)
A．建立假设 B．收集证据
C．设计实验 D．作出结论
[答案] C

一、选择题
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
[解析] C　认为试剂可能是浓盐酸，这是猜想或假设；提出实验方案(打开瓶塞观察)验证试剂是浓盐酸，这属于设计实验；进行实验操作，这是收集证据；通过实验现象分析可得出结论。
2．古代的炼丹术和炼金术的作坊为化学发展为一门科学作出了一定的贡献。下列说法与现代科学道理有冲突的是(　　)
A．发明了“点石成金术”
B．发明了许多化学实验器具
C．发明了一些用于合成和分离物质的有效方法
D．积累了大量的化学知识
[解析] A　“点石成金”违背了化学中元素守恒的基本原理。
3．小明发现罩在蜡烛火焰上方的烧杯内壁被熏黑。他的下列做法不正确的是(　　)
A．反复实验，并观察是否有相同现象
B．认为与本次实验无关，不予理睬
C．查找蜡烛成分资料，探究黑色物质成分
D．向老师请教生成黑色物质的原因
[解析] B　当遇到问题时，要努力查找原因，查阅资料，提出假设，设计实验，小心求证，不可马马虎虎粗糙对待。
4. 以下可以影响到蜡烛火焰强弱的是(　　)
①蜡烛的颜色　　②烛芯的长短　　③蜡烛的长短
④蜡烛的粗细
A．②④ B. ①③
C. ①③④ D. ①②③④
[答案] A
二、填空题
5．某同学对蜡烛的性质进行如下探究。
(1)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，放入水中，蜡烛浮于水面上，由此说明蜡烛常温下为固体，还可说明蜡烛的其他物理性质有
________________________________________________________________________等。
图1－2－1
(2)点燃蜡烛，观察其火焰分为外焰、内焰、焰心三层。将一根火柴梗放在蜡烛火焰中(如图1－2－1所示)约2 s后取出，看到火柴梗的__________(填“a”“b”或“c”)处最先炭化，由此说明，蜡烛具有可燃性，且火焰的________部分温度最高。
(3)取一根10 cm长的玻璃管，用试管夹夹住，将玻璃管插入蜡烛火焰中，看到另一端管口有白烟冒出，用燃着的火柴点燃白烟，看到的现象是________________________________________________________________________
______________，白烟的成分可能为______________________。
[答案] (1)质软，密度比水小，不溶于水
(2)a　外焰
(3)白烟可以燃烧　石蜡蒸气(或固态石蜡小颗粒)
6．在点燃蜡烛时，小红发现有一根沾有食盐的蜡烛比普通蜡烛燃烧得时间长一些。请你跟小红一起探究，并回答相关问题。
[提出问题] 食盐是否能延长蜡烛燃烧的时间呢？
[猜想] 一定量的食盐可以延长蜡烛燃烧的时间。
[实验方案] 取六支相同的蜡烛，在其中5支蜡烛的烛芯周围分别放入不同量的食盐，另一支作对照实验，分别测定它们的燃烧时间。
[实验结果]
食盐质量/g
0
0.1
0.5
0.7
0.9
1.0
燃烧时间/min
10
15
18
23
25
27
燃烧稳定性
正常
正常
正常
正常
易灭
极易灭
[实验结论] 从所得实验结果可初步分析出两点结论：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
[实验反思] 你认为此实验结果有什么实际应用价值：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[答案] [实验结论] ①食盐可以延长蜡烛燃烧的时间　②所加食盐并非越多越好，从此次实验来看加入0.7 g时效果最好
[实验反思] 建议蜡烛制造工厂在烛芯周围加入少量的食盐，以延长蜡烛燃烧的时间，节约资源
[解析] 本题通过表格可以看出食盐的质量增加时，燃烧时间也越来越长，但当食盐质量增加到一定程度时，尽管燃烧时间继续延长，燃烧的稳定性却在减弱。
[呼和浩特中考]在下列蜡烛燃烧的实验中，对有关实验现象和要点的描述错误是(　　)
图1－2－2
A. 实验1中蜡烛火焰逐渐变小直至熄灭
B．实验2白瓷板表面无明显变化
C．实验3外焰部分的火柴梗最先炭化
D．实验4成功的关键是导管不宜过长
[解析] B　蜡烛燃烧会有炭黑生成，使白瓷板表面变黑。
一、选择题
1．在实验的过程中，多次重复实验的主要原因是为了(　　)
A．得到较多的数据
B．避免偶然现象，使结果更真实
C．实验失败后重新再做
D．得出不同的结论
[答案] B
2．用排水法收集一瓶人体呼出的气体的操作顺序为(　　)
①在水下立即用玻璃片将集气瓶的瓶口盖好，然后取出集气瓶正放在桌上　②把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒放在水槽中　③将集气瓶盛满水，用玻璃片先盖住瓶口的一小部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住　④将饮料管小心地插入集气瓶内，并向集气瓶内缓缓吹气，直到集气瓶内充满呼出的气体
A．①②③④　　　　　B．③②④①
C．②③①④ D．④③②①
[答案] B
3．某同学在对“吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的探究中，得到了如下现象的描述，你有不同意见的是(　　)
A．呼出的气体能使带火星的木条复燃
B．在空气中放置一段时间的澄清石灰水变浑浊
C．呼出的气体能使澄清石灰水变浑浊
D．向空的集气瓶里呼出气体，内壁上会有水雾
[解析] A　呼出的气体中氧气的含量比空气中的氧气含量还要少，不能使带火星的木条复燃。
4．“雪碧”中含有某种气体，打开“雪碧”瓶，把从饮料中逸出的气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊，该实验验证了从饮料中逸出的气体中含有较多的(　　)
A．氧气 B．二氧化碳
C．氮气 D．水蒸气
[答案] B
二、填空题
5．已知空气中氮气含量最大，氮气性质稳定，难溶于水且一般不支持燃烧。
某实验小组用排水法收集一集气瓶呼出的气体，把一根燃着的木条伸入集气瓶内，很快熄灭了。据此，对呼出气体的成分，同学们提出了下列假设：
A．认为是二氧化碳；
B．认为是氮气；
C．认为是二氧化碳和氮气的混合物。
为了弄清它的真实成分，大家设计了下列实验：(已知二氧化碳能溶于水)
实验步骤与内容
实验现象
实验结论
(1)取一瓶呼出的气体，倒入足量的澄清石灰水后，立即盖上玻璃片振荡
____________________
呼出的气体中含有二氧化碳
(2)把步骤(1)中的集气瓶倒立在水槽中，并在水下拿开玻璃片
集气瓶内液体上升至一定高度后便不再改变
集气瓶内剩余气体____溶于水
(3)把步骤(2)中的集气瓶取出，向瓶内插入一根燃着的木条
木条立即熄灭
集气瓶内剩余气体不支持燃烧
能否由上述实验确定呼出气体中是否含有水蒸气________(填“能”或“否”)。
综上所述，你得出的结论是：假设________(填字母序号)成立。
[答案] 澄清石灰水变浑浊　难　否　C
[解析] 根据实验步骤(1)的内容和实验结论，可推测实验现象为：澄清石灰水变浑浊。集气瓶倒立在水槽中，发现瓶内液体上升，是因为二氧化碳被反应消耗，导致瓶内气压变小；液体上升至一定高度后便不再改变，说明瓶内还有难溶性的物质存在。向集气瓶内插入一根燃着的木条，木条立即熄灭，说明呼出的气体中含有氮气等不支持燃烧的气体。气体从水中出来会带出水蒸气，且实验中并无明显现象说明含有水蒸气，故不能由实验确定呼出的气体中是否含有水蒸气。综上所述，该同学呼出的气体中一定含有二氧化碳和氮气，假设C成立。
常州改编小李同学和王老师为探究人体呼出的气体与空气成分的差异，进行了实验，实验中利用仪器测定气体的成分见下表。
成分
室内空气
正常呼出的气体
变化值
氧气
20.77%
17.17%
3.60%
二氧化碳
0.056%
3.67%
3.61%
水蒸气
1.98%
2.50%
0.52%
(1)小李同学进行实验时，发现伸入盛有人呼出气体的集气瓶中燃着的小木条先熄灭其原因可能是____________________________________________(写一点即可)。
(2)由上表可知，室内空气与正常呼出的气体相比较，______________(填气体名称)的含量变化较大，且变化量基本相等。
[答案] (1)呼出的气体中氧气的含量低　(2)氧气和二氧化碳
　　　　　　　　　　　　

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