尖子生学案2016秋九年级化学上册 第1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课件 （新版）新人教版

课题2 化学是一门 以实验为基础的科学 尖子生学案九年级化学上新课标（人） 化学实验是进行科学探究的重要途径.实验方案设计是实验探 究的重要环节.为保证实验的客观性,设计实验的时候必须明确: (1)实验目的,即想探究的问题是什么; (2)实验自变量,即需要改变的因素是什么; (3)实验因变量,即需要观察测量的因素是什么; (4)控制变量,即需要保持不变的因素是什么. 用科学探究的方法解决实际问题(规律方法) . 在点燃蜡烛时,小明发现有一根烛芯沾有食盐的蜡烛比普 通蜡烛燃烧时间长一些.请你与小明一起探究,并回答相关问题. 【提出问题】 食盐是否能延长蜡烛的燃烧时间? 【猜想】 一定量的食盐可延长蜡烛的燃烧时间. 【实验探究】 探究不同量的食盐对蜡烛燃烧时间的影响. 【实验方案】 取6支相同的蜡烛,在其中5支的烛芯周围分别放入不 同量的食盐,另1支做对照实验,分别测定它们的燃烧时间. 食盐质量(g)00.10.50.70.91.0 燃烧时间(分钟)101518232527 燃烧稳定性正常正常正常正常 易灭灭极易灭灭 例1 . 【实验结果】 【实验结论】 从所得实验结果可初步分析出两点结论: , . 【实验反思】 此实验方案还有一些问题值得进一步研究,如(至少写出 一点) . 食盐可以延长蜡烛燃烧的时间 所加食盐并非越多越好,从本实验看,加入0.7 g时效果最好 进行多次实验取其平均值、观察加入食盐后对烛光亮度的影响等 【解题归纳】 实验过程中要对实验现象、实验数据进行分析,找出 它们的规律,然后思考这些数据说明了什么,对你的假设是否有帮助.对 整体中各部分的研究是认识整体过程的基础. 解析本题给出了探究的方法和探究所获得的数据,综合分析食盐 质量、燃烧时间及燃烧稳定性三个变量,可得出两个结论:一是食盐 可延长蜡烛的燃烧时间,二是食盐并非加得越多越好. 1.在对蜡烛及其燃烧的探究实验中,小明发现蜡烛刚熄灭时有白烟产生,于是他进行了 下面的思考与实验: 【提出问题】 蜡烛刚熄灭时,总有一缕白烟冒出,它的成分是什么呢? 【猜想与假设】 白烟是燃烧时生成的二氧化碳;白烟是燃烧时生成的水蒸气; 白烟是石蜡蒸气凝结成的石蜡固体小颗粒. 【进行实验】 (1)吹灭蜡烛,立即用一只内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟,其目的是为了验证假 设 ,但是这样做并不能得出正确的结论,原因是 . (2)吹灭蜡烛,立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上,玻璃片上没有出现水雾,说明白 烟不是 . (3)吹灭蜡烛,立即用燃着的木条去点燃白烟,发现蜡烛重新被点燃,说明白烟具有可燃 性,这就为假设 提供了证据,同时可排除假设 ,因为 . 蜡烛燃烧产生的二氧化碳 水蒸气 二氧化碳不能燃烧 还没有完全散去 提示:实验(1)想通过是否能使澄清石灰水变浑浊来验证假设 ,但不能“立即”就开始做,因为蜡烛燃烧产生的二氧化碳还没 有完全散去;实验(2)的玻璃片上没有出现水雾,说明白烟不是 水蒸气,假设不成立;实验(3)中点燃白烟时白烟能够燃烧,说 明是可燃性物质,因此可推断白烟是石蜡小颗粒,同时排除假设 ,因为二氧化碳不能燃烧. 实验现象一般是指人的感官能直接感觉到的事物的表面状况,如物 质外部形态的变化,以及伴随的颜色、能量等的变化等.至于生成物是 什么,要根据实验现象进行分析推断得出.因此描述化学实验现象时应 注意: (1)不能以实验结论代替现象. (2)注意“烟”和“雾”的区别.“烟”是固体小颗粒扩散形成的,“雾”是小液 滴扩散形成的. 实验现象的描述(易错点) 下列属于蜡烛燃烧的实验现象的是( ) A.蜡烛燃烧时火焰分为三层,外层最亮 B.蜡烛燃烧时生成二氧化碳和水 C.蜡烛燃烧生成的二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊 D.罩在火焰上方的烧杯内壁出现白烟 解析 火焰分为三层,外层最亮,是观察到的现象 ;“生成二氧化碳和水”与“生成的二氧化碳使澄清的石 灰水变浑浊”都是实验结论,不是实验现象;罩在火焰 上方的烧杯内壁出现的不是白烟. 例2 A 【解题归纳】实验现象是通过观察直接得出的,如物质在变化前 后状态的改变、颜色的改变、是否有气体生成、是否放热等.而实验 结论是对实验现象进行分析后得出的一种推断.例如“蜡烛燃烧放热, 生成可使澄清石灰水变浑浊的气体,罩在火焰上方的烧杯内壁有水珠 出现”,这是描述蜡烛燃烧时的现象,而“生成水和二氧化碳气体”则是 实验结论.在描述时切不可将实验结论当作实验现象. 2.在下列蜡烛燃烧的实验中,对有关实验现象的描述错误的是 ( ) A.实验1中蜡烛火焰逐渐熄灭 B.实验2中白瓷板表面无明显变化 C.实验3中外焰部分的火柴梗最先炭化 D.实验4中将一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯倒扣在火焰上方,石灰水变 浑浊 B 提示:用烧杯扣住燃烧的蜡烛,燃烧的蜡烛因缺少氧气而熄灭.把白 瓷板放在火焰的上方,蜡烛燃烧产生的炭黑会使白瓷板变黑.蜡烛火 焰的外焰温度最高,外焰部分的火柴梗最先炭化.蜡烛燃烧产生二氧 化碳,二氧化碳使烧杯内壁的石灰水变浑浊. (1)科学探究的基本方法 控制变量法是在研究和解决问题的过程中,对影响物质变化规 律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其 他的变量不变,最终解决所要探究的问题的一种探究方法. 比较法是将两个相似或者不相似的事物做一比较,然后对比分 析,并从中得出所要探究的问题的一种常用探究方法. 实验方案设计的技巧与方法(拓展点) (2)设计实验应注意几个设计原则 科学性原则.方案所依据的原理要符合基本规律,并能通过实验现象揭露 其本质,达到测量、研究和探索的目的. 安全性原则.实验设计时应避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实 验操作. 可行性原则.实验设计应切实可行,所选用的化学药品、仪器、设备和方 法等在中学现有的实验条件下能够得到满足. 简约性原则.实验设计应尽可能简单易行,应采用简单的实验装置,用较少 的实验步骤和实验药品,并能在较短的时间内完成实验. 某探究性学习小组的同学为了探究人体呼出的气体与吸 入的空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气的含量有什么不同,设计了 简单的实验方案,其主要操作步骤如图所示.请根据图示回答: (1)第一步应如何操作? . (2)下表是他们的探究方案,请你填写完整. 例3 用排水法收集两瓶呼出的气体,另收集两瓶空气 探究内容实验方法判断依据 二氧化碳 的含量是否 相同 氧气的含 量是否相同 水蒸气的 含量是否相 同 根据玻璃片上水雾的不同 判断水蒸气的含量不同 将澄清石灰水分别滴入盛 有呼出的气体和空气的集 气瓶中 根据石灰水变浑浊的程 度不同判断二氧化碳的 含量不同 将燃着的小木条分别伸 入盛有呼出气体和空气 的集气瓶中 根据小木条燃烧情况的不 同判断氧气的含量不同 取两块干燥的玻璃片, 对着其中一块呼气 解析 本题是一道实验探究题,目的是探究人体呼出的气 体与吸入的空气中的氧气、二氧化碳及水蒸气的含量有什么不同 ,因此必须先收集样品.空的集气瓶中已充满空气,因此不用再收 集空气;收集呼出的气体时,因排空气法无法验满,且排空气法收 集到的气体不纯,所以采用排水法.要想知道二氧化碳、氧气、水 蒸气含量的多少,就要知道它们的特性,利用它们的特性去判断. 二氧化碳的特性是能使澄清石灰水变浑浊,且二氧化碳含量越高, 石灰水越浑浊;氧气的特性是能支持燃烧,且氧气浓度越大,燃烧 越旺盛;水蒸气的特性是很容易液化. 3.已知:空气中氮气的含量最大,氮气的性质稳定,难溶于水且不支持燃烧. 某同学用排水法收集一瓶呼出的气体,把一根燃着的木条伸入瓶内,很快熄 灭了.据此,对呼出气体的成分,该同学提出了下列观点: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,该同学设计了下列实验: 实验步骤与内容实验现象实验结论 (1)取一瓶呼出的气体,倒入足量澄清 的石灰水后,立即盖上玻璃片振 荡荡 澄清的石灰水变浑变浑 浊浊 (2)把步骤骤(1)中的集气瓶倒立在水槽 中,并在水下拿开玻璃片 瓶内液面上升至一 定高度后便不再 上升 (3)把步骤骤(2)中的集气瓶取出,向瓶 内插入一根燃着的木条 木条立即熄灭灭 呼出气体中含有 二氧化碳 呼出气体中含有不 溶于水的气体 该气体不支持燃烧 提示:取一瓶呼出的气体,倒入足量澄清的石灰水后,澄清的石灰水 变浑浊,可知呼出的气体中一定含有二氧化碳,足量的石灰水能将二 氧化碳全部吸收,然后将集气瓶倒立在水槽中,并在水下拿开玻璃片 ,瓶内液面上升至一定高度后便不再上升,可知呼出气体中含有不溶 于水的气体,向瓶内插入一根燃着的木条,木条立即熄灭,可知该气 体不支持燃烧,结合提示氮气的性质,可知含有氮气.实验无法确定 呼出的气体中是否含有水蒸气,结合实验过程可知呼出的气体中一 定含有二氧化碳和氮气. 【实验反思】 能否由上述实验确定呼出的气体中含有水蒸气? (填“能”或“否”). 综上所述,他得出的结论是:呼出的气体 中一定含有 . 二氧化碳和氮气 否 实验探究题某研究小组在学习氧气的化学性质时发现 :铁丝燃烧没有火焰,蜡烛燃烧却有明亮的火焰.该小组同学进行了如 下探究: (1)探究一:蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么? 点燃蜡烛,将金属导管一端伸入内焰,导出其 中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生(如 图所示).由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是由 (填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的. (2)探究二:物质燃烧产生火焰的根本原因是什么? 例1 气态 物质熔点/ 沸点/ 燃烧时的温度/ 石蜡5070300550约约600 铁铁15352750约约1800 钠钠97.8883约约1400 由上表可知:物质燃烧能否产生火焰与其 (填“熔点”或“沸 点”)和 有关. (3)由此推测:钠在燃烧时, (填“有”或“没有”)火焰产生;铁 丝在燃烧时, (填“有”或“没有”)火焰产生;硫在常温下是固 体,在空气中燃烧产生淡蓝色的火焰,可知是 . 状 态的硫在燃烧. 沸点 燃烧时的温度 有 没有 蒸气 查阅资料 解析火焰是气态物质燃烧时产生的,将蜡烛燃烧时内焰产 生的物质用金属导管导出后,在另一端能点燃,说明蜡烛燃烧产 生的火焰是由气态物质燃烧形成的.钠的沸点是883 ,燃烧时 温度约为1400 ,能产生火焰. 【解题归纳】 解答假设、验证类探究题,对问题有可能的答案 作出猜想或假设,并据已有的知识经验对猜想或假设作出初步 验证计划,以便设计方案.在解答时,一要多方面猜想或假设;二 要注意猜想的合理性;三要抓本质提出假设. 实验设计题人体吸入空气,呼出二氧化碳气体.为了证明人 体呼出的气体中含有二氧化碳且二氧化碳不是来自空气,某课