初中化学人教版九年级上册课题2 化学是一门以实验为基础的科学学案

课题2 化学是一门以实验为基础的科学

一、学习目标

1．认识学习化学的一个重要途径是实验，学会对实验现象进行观察和描述的方法

2．能从日常生活中发现一些有探究价值的问题，并能在教师指导下根据实验方案进行实验，通过对实验现象的观察和分析得出有价值的结论

3.初步学习书写探究活动或实验报告的方法

二、重难点

重点：准确的描述实验现象

难点：透过现象看本质的推理能力

三、考点精讲

（一）对蜡烛及其燃烧的探究

1.蜡烛燃烧

2.对蜡烛燃烧生成物的探究

典型例题1：有关蜡烛燃烧的探究，下列说法不合理的是（　　）

A．蜡烛燃烧时只发生了化学变化

B．蜡烛的火焰可分为外焰、内焰和焰心

C．蜡烛的火焰外焰部分最明亮

D．蜡烛的火焰焰心温度最低

【答案】A

【解析】A、蜡烛燃烧是化学变化，蜡烛受热熔化是物理变化，错误；

B、蜡烛的火焰可分为外焰、内焰和焰心，正确；

C、蜡烛的火焰外焰部分最明亮，温度最高，正确；

D、蜡烛的火焰焰心温度最低，正确。

典型例题2：不属于蜡烛燃烧实验现象的是（　　）

A．火焰分为三层，外层最亮

B．熄灭后有白烟产生

C．生成二氧化碳和水

D．罩在火焰上的烧杯内壁出现水雾

【答案】C

【解析】A、火焰分为三层，外层最亮，正确；

B、熄灭后会产生一缕白烟，正确；

C、描述实验现象不能说出物质名称，应该是生成使澄清石灰水变浑浊的气体，烧杯内壁有水雾生成，错误；

D、罩在火焰上的烧杯内壁出现水雾，正确。

【巩固提升】

1. 下表是某同学填写的蜡烛及其燃烧的探究报告，其中有错误的是（　　）

【答案】C

【解析】A、固体蜡受热熔化成蜡油，说明熔点较低，正确；

B、烛燃烧时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，干燥烧杯内壁上出现水雾，能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，含碳元素，产生水雾说明有水生成，含氢元素，正确；

C、蜡烛火焰分层，颜色不同，外焰最明亮，温度最高，实验现象和结论都不对，错误；

D、蜡烛刚熄灭时的白烟可被点燃，说明白烟具有可燃性，正确。

2. 化学兴趣小组三名同学对蜡烛（主要是石蜡）及其燃烧进行了如下探究：
（1）切一片蜡烛，把它放在水中，蜡烛浮在水面上，结论：石蜡的密度比水______。
（2）点燃蜡烛，观察到火焰分三层，可以看到火柴梗的外层先碳化，结论：蜡烛火焰的______温度最高。
（3）一名同学婷婷用烧杯罩在燃烧的蜡烛上面，发现烧杯内壁被熏黑，你认为她的做法不合适的是______。
A．反复试验，并观察是否有相同现象
B．查找资料，了解石蜡的主要成分，探究生成的黑色固体是什么
C．认为与本次实验目的无关，不予理睬
D．询问同学或老师，讨论生成黑色物质的原因

【答案】（1）小   （2）外焰   （3）C

【解析】（1）切一片蜡烛，把它放在水中，蜡烛浮在水面上，说明石蜡的密度比水小，且难溶于水；

（2）燃蜡烛，观察到火焰分三层，可以看到火柴梗的外层先碳化，说明外焰的温度最高；

（3）A、反复实验，并观察是否有相同的实验现象，就是进行对比实验，做法正确；

B、查找蜡烛成分资料，探究黑色物质成分，符合科学探究的过程，做法正确；

C、认为与本次实验无关，就是没有对发现的问题进行探究，做法错误；

D、向老师请教生成黑色物质的原因，就是咨询老师，做法正确。

3. 1860年，英国化学家法拉第在为少年儿童所作的化学讲座中做了一个有趣的“母子火焰”实验。回答下列问题：
（1）子火焰的可燃物是______    ，蜡烛能产生母子火焰这一现象是由组成蜡烛的物质的重要物理性质决定的，该物理性质是______                           。
（2）该实验成功的关键是导气管不宜太长，且导气管的起端必须插在蜡烛母火焰的中心部位，原因是：

①______           ；②______             。
 

【答案】（1）石蜡蒸气   沸点较低，受热易汽化为蒸气   （2）①导气管太长，石蜡蒸气冷凝，不能从导管末端导出②母火焰中心部分未与氧气接触燃烧，仍为石蜡蒸气．

【解析】（1）蜡烛的主要成分石蜡的沸点较低，由于烛芯的温度较高，石蜡会蒸发变成蜡烛蒸汽，就是我们看到的白烟，这些蜡烛蒸气就是子火焰的可燃物。
（2）该实验成功的关键是导气管不能太长，如果导气管太长，由于温度的降低，石蜡蒸气会在导管中冷凝，不能从导气管的末端导出，使实验不成功；再就是导气管的起端必须插在蜡烛母火焰的中心部位，因为母火焰中心部分未与氧气接触燃烧，仍为石蜡蒸气．所以可以燃烧。

（二）对人体吸入的空气和呼出的气体的探究

1. 人们吸入的空气和呼出的气体有什么不同

典型例题3：在下列气体中滴入数滴澄清石灰水，最不能使澄清石灰水变浑浊的气体是　 (　　 )

①空气　 ②人体呼出的气体　 ③蜡烛燃烧后生成的气体　 ④氧气

A. ①④　　 B. ②③　 C. ③④　　 D. ①②

【答案】A

【解析】①空气中二氧化碳含量较少，短时间不能使澄清石灰水变浑浊；②人体呼出的气体二氧化碳含量较多，能使澄清石灰水变浑浊；③蜡烛燃烧后生成的气体含有二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊； ④氧气不能使澄清石灰水变浑浊，①④正确。

典型例题4：下列说法不正确的是 （　　）

A．二氧化碳可以使澄清石灰水产生白色浑浊，足量石水水中白色浑浊越多，则气体中二氧化碳就越多

B．氧气可以使带火星的木条复燃，木条燃烧越旺，说明氧气越多

C．二氧化碳能使燃着的木条熄灭

D．只要有氧气，就能使带火星的木条复燃

【答案】B

【解析】A、当二氧化碳通入石灰水中先发生反应使沉淀不断增加，足量石水水中白色浑浊越多，则气体中二氧化碳就越多，正确；

B、氧气可以助燃，可以使带火星的木条复燃，木条燃烧越旺，说明氧气浓度越大，正确；

C、二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，可以使燃着的木条熄灭，正确；

D、实验证明如果氧气的浓度低于50%，带火星的木条很难复燃，错误。

【巩固提升】

1．下列气体中能使带火星的木条复燃的是（　　）

A．氮气            B．氧气           C．空气          D．二氧化碳

【答案】B

【解析】氮气不支持燃烧，错误；

B、氧气有助燃作用，正确；

C、空气中虽然有氧气，但因为含量低，不能让带火星的小木条复燃，错误；

D、二氧化碳不支持燃烧，错误。

2．下列方法中能鉴别出氧气，空气，二氧化碳三瓶气体的是(　　 )

A.观察颜色                                B.闻气体气味

C.分别将燃着的小木条插入三个集气瓶中　    D.以上方法都不行

【答案】C

【解析】A、三种气体的的颜色都是无色的，不能鉴别，错误；

B、三种气体都是没有味道的，不能鉴别，错误；

C、燃着的木条在空气中时现象不变，在氧气中燃烧更旺，在二氧化碳中熄灭，现象不同，可以鉴别，正确；

D、以上方法都不行，错误。

3．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，然后取出集气瓶放在桌上

②把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在水槽内

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

【解析】③装满水排除空气；②把盛满水的集气瓶倒放在水槽中；④收集气体；①收集满后取出。

【课后练习】

1. 把一根火柴梗平放在蜡烛的火焰中，约1s～2s后取出，能观察到（　　）

A．均匀地被烧黑                     B．与外焰接触部分被烧黑

C．与内焰接触部分被烧黑             D．与焰心接触部分被烧黑

【答案】B

【解析】蜡烛火焰的外焰温度最高，火柴梗与外焰接触部分首先被烧黑

2. 诗句“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”常用来比喻老师无私奉献精神，其中也蕴含着很多化学含义。下列说法中不正确的是（　　）

A．诗句中涉及了化学变化

B．诗句中的“丝”含有的物质是纤维素

C．诗句中的“灰”指的是蜡烛燃烧产生的二氧化碳等气体和炭粒

D．诗句中的“泪”指的是液态石蜡

【答案】B

【解析】蚕丝是蛋白质，不是纤维素

3. 下列有关蜡烛燃烧的叙述错误的是（　　）

A．可观察到蜡烛燃烧产生明亮的火焰，火焰分三层

B．蜡烛熔化产生“烛泪”

C．在蜡烛火焰上方罩一个干燥的烧杯，烧杯内壁有层水雾

D．用燃着的火柴去点燃蜡烛刚熄灭时的白烟，蜡烛不能被点燃

【答案】D

【解析】用燃着的火柴去点燃蜡烛刚熄灭时的白烟，蜡烛能被点燃,白烟是石蜡小颗粒，具有可燃性。

4. 下列有关蜡烛的叙述错误的是（　　）

A．蜡烛质软，不溶于水

B．蜡烛沉入水底，说明它的密度比水的大

C．蜡烛在空气中燃烧有明亮的火焰，稍有黑烟，放出热量

D．蜡烛燃烧后的产物是二氧化碳和水

【答案】B

【解析】蜡烛会漂浮在水面上，密度比水小

5. 蜡烛燃烧生成______和______．蜡烛燃烧时的火焰可以分成三层，由里向外依次是______、______、______．其中______的温度最高

【答案】二氧化碳   水   焰心   内焰   外焰   外焰

【解析】蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，蜡烛燃烧时的火焰可以分成三层，由里向外依次是焰心、内焰和外焰，与酒精灯的火焰结构是一样的，外焰温度最高。

6. 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。

【答案】B（1）外焰   （2）水雾   （3）变浑浊   二氧化碳   （4）能

【解析】（1）蜡烛的三层火焰中温度最高的是外焰；
（2）蜡烛燃烧生成水，所以观察到干燥烧杯内壁有水雾产生；
（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以涂有澄清石灰水的烧杯内壁的现象是变浑浊，证明有二氧化碳生成；
（4）白烟是石蜡的小颗粒，石蜡具有可燃性，所以用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛能重新燃烧。

7.为了证明蜡烛中含有碳、氢元素，某同学设计如下方案，试完成下面的实验报告．
实验目的：证明蜡烛中含有碳、氢元素
实验用品：火柴、盛有蜡烛的贮气瓶、小烧杯、澄清石灰水

【答案】（2）实验现象：烧杯内壁有水雾    实验结论：含有氢元素

（3）实验步骤：将蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在蜡烛燃烧的火焰上方    实验现象：烧杯内壁变浑浊 

 实验结论：证明含有碳元素

【解析】（2）烧杯内壁产生水雾，是有水生成，证明蜡烛中含有氢元素；

（3）将蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在蜡烛燃烧的火焰上方，石灰水变浑浊实验，是有二氧化碳生成，证明含有碳元素

8. 探究课题：蜡烛刚熄灭时产生的白烟是什么？
提出问题：蜡烛刚熄灭时，总会有一缕白烟冒出，它的成分是什么？
提出假设：
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汽
C．白烟是石蜡蒸气凝结的石蜡固体
实验探究：

（1）吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，其目的是为了验证假设______（填序号），但是这样并不能得出正确的结论，原因是：①______，②______。
（2）吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有水雾，说明白烟不是______。
（3）吹灭蜡烛，立即将燃着的木条去点白烟（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______，因为______。

【答案】（1）A   ①刚吹灭的蜡烛周围尚有残余的其燃烧生成的二氧化碳   ②空气中含有二氧化碳

（2）水蒸气   （3）C   AB   二氧化碳和水均不能燃烧

【解析】（1）二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊．吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，其目的是为了验证假设A、白烟是燃烧时生成的二氧化碳；因为空气中有二氧化碳，刚吹灭的蜡烛周围尚有残余的其燃烧生成的二氧化碳，所以不能得出正确的结论。

（2）吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，如果有水雾，说明白烟是水蒸气；如果没有水雾说明不是水蒸气；玻璃片上没有水雾，说明白烟不是水蒸气。
（3）吹灭蜡烛，立即将燃着的木条去点白烟（不要接触烛芯），发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，这就证明了假设C的正确性；又因为水蒸气和二氧化碳都不能燃烧，所以同时证明了假设AB是不正确的。

9. 某校研究性学习小组的同学设计了简单的实验方案，探究人体呼出的气体与空气成分的含量有什么不同，其主要操作步骤如图所示：
请依据图示回答以下问题：
（1）图中收集呼出气体的方法是______；
（2）①根据______，判断二氧化碳含量不同；②根据______，判断氧气含量不同；③根据______，判断水蒸气含量不同．
（3）通过上述实验探究，比较人体吸入的空气和呼出的气体中所含二氧化碳、氧气、水蒸气的多少，你能得出的初步结论是：
①______         ；②______          ；③______           。

【答案】（1）排水法   （2）①澄清石灰水变浑浊的程度    ②小木条燃烧的剧烈程度    ③干燥玻璃片是否变模糊   （3）①呼出的气体比空气中二氧化碳的含量高   ②空气中氧气的含量比呼出的气体中氧气的含量高   ③呼出的气体中水的含量比空气中水的含量高

【解析】

（1）利用排出集气瓶中的水收集气体，排水法；

（2）此题是分别利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；氧气能使木条剧烈燃烧；水蒸气与玻璃片形成水雾的多少判断呼出气体的成分，即：①澄清石灰水变浑浊的程度；②小木条燃烧的剧烈程度；③干燥玻璃片是否变模糊  

（3）利用（2）中所得的结论可得答案为：①呼出的气体比空气中二氧化碳的含量高；②空气中氧气的含量比呼出的气体中氧气的含量高；③呼出的气体中水的含量比空气中水的含量高。

10. 某同学在实验室里探究人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同，探究过程如下

【提出问题】我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同？

【假设猜想】吸入的气体中含二氧化碳和水蒸气较少，呼出的气体中二氧化碳和水蒸气较多

（1）提出假设：人体吸入气体中二氧化碳含量      呼出气体中二氧化碳含量（填“大于”或“小于”）

【制定和实施计划】查阅资料知道：二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊，该同学设计了如图中所示装置进行定性探究

（2）设计实验方案：

将呼出的气体与吸入的气体都通过澄清石灰水

两个锥形瓶中都装有饱和澄清石灰水溶液，关闭阀门a打开阀门b，缓慢吸气；关闭阀门b打开阀门a，缓慢呼气。

【观察现象并得出结论】

（3）实验现象：锥形瓶            （填Ⅰ或Ⅱ）中澄清石灰水明显变浑浊。

（4）得出结论：分析，比较Ⅰ与Ⅱ中实验现象的差异，你的结论是                            ．

【反思完善】

（5）该同学将实验设计和结论提交同学们讨论时发现，该实验只能定量检测                    ，不能证明呼出气体中含有                                                     。

【答案】（1）小于   （3）Ⅰ   （4）人体吸入气体中二氧化碳含量小于呼出气体中的氧化碳含量

（5）二氧化碳   水（或水蒸气）

【解析】（1）对于提出的假设可在允许的范围内提出，在这里提出假设是，人体吸入气体中的二氧化碳含量小于呼出气体中二氧化碳含量

（3）根据图中两个装置图分析可以看出，当吸气时，打开阀门b，关闭阀门a，空气经Ⅱ瓶吸入人体内，空气中的二氧化碳含量低，澄清石灰水不变浑浊；当呼气时，打开阀门a，关闭阀门b，呼出的气体经Ⅰ瓶排出，呼出的气体中含有较多的二氧化碳，澄清石灰水变浑浊。

（4）分析，比较Ⅰ与Ⅱ中实验现象的差异，结论是人体吸入气体中二氧化碳含量小于呼出气体中的氧化碳含量

（5）人体呼出的气体中除了二氧化碳外，还含有氮气、水蒸气等，该实验定量检测二氧化碳，不能证明呼出的气体中含有水蒸气