第2讲：化学是一门以实验为基础的科学9.23

化学是一门以实验为基础的科学

1、理解并初步学会对实验现象的观察和描述

2、掌握蜡烛及其燃烧，人体吸入的气体和呼出气体的探究方法

一、化学实验与科学探究

化学是一门以实验为基础的科学，科学探究离不开实验 1、古代炼丹、炼金对化学实验的贡献

①发明化学实验器具②发明制造物质的有效方法③创造分离物质的方法：过滤、蒸馏 2、化学实验

途径：实验探究→观察现象→记录现象、数据、结果→科学分析→作出结论 作用：验证化学原理、获得化学知识 二、对蜡烛及其燃烧的探究 实验探究步骤 1.观察蜡烛的制作材料 2.点燃前 ⑴观察蜡烛 ⑵用小刀切下一块石蜡，投入水中 ⑴用火柴点燃蜡烛，观察蜡烛火焰 3. 点燃 蜡烛 ⑵取一根火柴，平放在火焰中，1s后取出 ⑶用一干燥烧杯，罩在火焰上方，片刻取下迅速向该烧杯内倒入少量石灰水，振荡 ⑴将蜡烛熄灭观察 实验现象 结论、解释 烛芯棉线外壳石蜡 由石蜡制成 乳白色固态圆柱状 颜色：乳白色 状态：固态 浮在水上，难溶于水，硬度小 火焰分为焰心、内焰、外焰三层 火柴接触外焰部分先变黑 烧杯内壁有水雾，石灰水变浑浊 有白烟 密度比水小，硬度小，难溶于水 石蜡具有可燃性,其火焰分为焰心、内焰、外焰三层, 外层温度最高，加热用外层火焰

蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳 4. 熄灭蜡烛 ⑵用点燃刚熄灭时的白烟 白烟燃烧 蜡烛燃烧时先由固态转变成液态，再汽化，而后燃烧 三、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.呼出气体使石灰水出现的浑浊多，证明呼出气体比空气中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。

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实验探究步骤 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 观察物质的性质、变化、结论、解释、化学现象 方程式 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 呼出的是无色的气体，密度比空气大 人呼出气体中含有较多的二氧化碳 ⑵在水中集满气体后，用玻璃片盖住瓶口，气体无色 从水中取出正放于桌上 盛空气的集气瓶内石灰2.探究呼出气体的性质 水没有变浑浊， ⑴向一个盛空气的集气瓶和一个盛呼出气盛呼出气体的集气瓶内体的集气瓶中，各滴入几滴石灰水，振荡 石灰水变浑浊 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 对着呼气的玻璃片上有水珠 ⑵将燃着的木条分别插入盛空气和呼出气体的集气瓶中 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 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。

四、化学学习的特点（三关注）

1、关注物质的性质，如：颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点以及可燃性和其他性质（如二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊） 2、关注物质的变化：

①形态：包括物质的状态（气、液、固）、分层、溶解、沉淀的析出、气泡、气味等

②外观：颜色、烟、雾、浑浊

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。

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知识点一、蜡烛燃烧实验

例1、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

例2．在蜡烛及其燃烧的探究中，下列哪些结论必须是通过化学变化得出的 A．蜡烛可以燃烧 B．蜡烛的颜色是白色 C．蜡烛的密度比水小 D．蜡烛容易熔化

例3．下列不能用来判断蜡烛燃烧发生的是化学变化的是 （ ） A．用白瓷板盖在蜡烛火焰上，在白瓷板上可观察到黑色的粉末状物质 B．蜡烛燃烧时发光、放热

C．在火焰上放置一个干而冷的烧杯，烧杯壁上有水珠出现 D．用沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，澄清石灰水变浑浊

例4．小黄同学在化学课上提出，可用澄清石灰水检验人呼出的气体是否是二氧化碳，这一过程属于科学探究环节的

A．提出假设 B．收集证据 C．设计实验 D．作出结论 知识点二、对人体吸入的空气和呼出气体的探究

例5、将少量的澄清的石灰水分别加入如图所示的两个集气瓶中。（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中产生白色沉淀现象，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高 B．呼出的气体中水蒸气的含量比空气中水蒸气的含量高 C．呼出的气体中氧气的含量比空气中氧气的含量低

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低 例6、下列收集人体呼出气体的操作正确的是 （ ）

A.将集气瓶盛满水，用玻璃片从上往下直接盖住瓶口[来源:学科网ZXXK] B.收集好呼出的气体，迅速从水中取出集气瓶，盖上玻璃片 C.将集满气体的集气瓶在水中盖好玻璃片后取出，正放在桌上[ D.集气瓶集满气体后，放在水中，等用时再从水中取出

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知识点三、化学实验与科学探究

例7、化学兴趣小组的三位同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。

（1）贝贝取一支蜡烛，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）芳芳点燃蜡烛，观察到火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在火焰中(如图)约1s后取出可以看到火柴梗的 （填“a”、“b”或“c”）处最先碳化。结论：蜡烛火焰的 温度最高；

（3）婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑，你认为她的以下做法中不合适的是（ ）

A．反复实验，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[来源:学,科,网Z,X,X,K] D．询问老师或同学，讨论生成黑色物质的原因

（4）三位同学在探究的过程中，将短玻璃导管插入焰心，发现另一端也可以点燃。 【提出问题】导管里一定有可燃性气体，气体成分可能会是什么呢? 【猜 想】贝贝认为：可能是蜡烛不完全燃烧时产生的CO 芳芳认为：可能是蜡烛受热后产生的石蜡蒸气 婷婷认为：可能以上两种情况都有 【实验方案】

换一根较长的导管，并用冷的湿毛巾包住导管，然后在导管另一端做点火实验。 【现象与结论】

如果观察到 现象，则贝贝的猜想正确； 如果观察到 现象，则芳芳的猜想正确； 如果观察到 现象，则婷婷的猜想正确。

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