化学人教版九上学案：课题1.2 化学是一门以实验为基础的科学

课题1.2化学是一门以实验为基础的科学【学习目标】1.知道学习化学的一个重要途径是实验，初步了解科学探究的基本方法，体会实验是科学探究的重要途径。2.通过对蜡烛及其燃烧的探究，认识蜡烛的某些性质，掌握最基础的化学实验操作。3.初步学会对人体吸入、呼出气体探究的有关实验操作，让学生感受化学来于生活。【课前准备】1.如何观察实验现象？（1）实验前，有几种物质；物质的颜色、状态、气味？（2）实验中，实验条件；现象：光、热、颜色改变、气体、沉淀的生成等？（3）实验后，有几种物质；物质的颜色、状态、气味？2.物质的变化化学变化是生成其它物质的变化，也叫化学反应。物理变化是没有生成其它物质的变化，只是在形状、状态和大小的改变。判断物质的变化关键是判断有其它物质生成。3.物质的性质化学性质是指在化学变化中表现出的性质。比如：可燃性、还原性等。物理性质是指不需要发生化学变化就表现出的性质。物理性质一般包括两个方面：一个是在物理变化中变现出的性质，比如：挥发性、溶解性和吸附性等。另一个是不需要变化就有具有，比如：物质的颜色、气味、状态、熔点、沸点和密度等。4.二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，氧气可以使带火星的木条复燃。【新课学习】一、导入新课葛洪（公元284-364年）为东晋著名炼丹家。葛洪在《金丹》和《黄白》篇中，系统地总结了晋以前的炼丹成就，具体地介绍了一些炼丹方法，记载了大量的古代丹经和丹法，勾画了中国古代炼丹的历史梗概，也为我们提供了原始实验化学的珍贵资料。二、自主学习、合作探究任务一：探究蜡烛物理性质【实验探究1】探究蜡烛物理性质请同学们带着任务仔细观看视频，然后认真填写实验现象记录。要求1：观察：蜡烛颜色、状态、形状和问一问气味等。要求2：观察：蜡烛是否溶于水、是浮在水面还是沉入水底（并判断其密度与水的密度的大小关系）。现象与结论：（1）蜡烛无气味、白色固体、硬度小。（2）石蜡不溶于水，故难溶于水；石蜡浮在水面上，故石蜡密度比水的密度小。任务二：探究燃烧的蜡烛【实验探究2】探究燃烧的蜡烛请同学们结合视频组内合作完成下列学案。【提出问题】1.蜡烛燃烧火焰分几层？那层最明亮？2.蜡烛燃烧的生成物是什么？3.蜡烛熄灭时产生的白烟是什么？【猜想与假设】1.蜡烛燃烧时火焰分三层，外焰最明亮。2.蜡烛燃烧可能会生成二氧化碳和水。3.蜡烛熄灭时产生的白烟可能是石蜡的固体小颗粒。【收集证据】与【解释结论】实验操作实验现象解释结论取一根火柴梗，迅速平放入火焰中，约1s后取出。处在火焰最外处的部位最先变黑，第二层次之，最里面的最慢。蜡烛火焰分为：外焰、内焰和焰心。外焰的温度最高。分别取一个干燥烧杯和一个用澄清石灰水湿润内壁的烧杯，先后罩在火焰上方。干燥的烧杯内壁上有水雾出现；澄清石灰水变浑浊。蜡烛燃烧生成二氧化碳和水。将蜡烛熄灭，用火柴点燃刚熄灭时产生的白烟。白烟能够燃烧。蜡烛熄灭时产生的白烟是石蜡的固体小颗粒。【表达与交流】点燃蜡烛的过程发生了哪些变化？该变化是物理变化还是化学变化？点燃蜡烛的过程中有蜡烛融化的变化和蜡烛燃烧的变化，蜡烛的融化是物理变化；蜡烛的燃烧是化学变化。任务三：探究蜡烛熄灭【实验探究3】探究蜡烛熄灭请同学们结合视频组内合作完成下列学案。【提出问题】1.蜡烛熄灭时产生的白烟是什么？【猜想与假设】1.蜡烛熄灭时产生的白烟可能是石蜡的固体小颗粒。【设计实验】实验步骤：将蜡烛熄灭，用火柴点燃刚熄灭时产生的白烟。【现象与结论】实验操作实验现象解释结论将蜡烛熄灭，用火柴点燃刚熄灭时产生的白烟。白烟能够燃烧。蜡烛熄灭时产生的白烟是石蜡的固体小颗粒。任务四：化学学习的特点归纳总结：根据上述探究同学们认真总结对蜡烛及其燃烧的探究活动，体现了化学学习的以下特点：1.关注物质的性质。例如：物理性质：颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点。化学性质：能否燃烧，其燃烧产物能否使澄清石灰水变浑浊等。2.关注物质的变化。石蜡是否受热熔化，燃烧时是否发光、放热，燃烧后生成什么物质。3.关注物质变化的过程以及对结果的解释和讨论。包括变化前、变化时和变化后等。任务五：对人体吸入的空气和呼出的气体的探究请同学们，认真阅读大屏幕的资料，结合经验完成下列学案。（一）资料查寻1.二氧化碳可以使澄清的石灰水变白色浑浊液，白色浑浊物越多，说明二氧化碳越多。2.氧气使带火星的木条复燃，木条燃烧越旺，说明氧气越多。3.二氧化碳可以使燃着木条熄灭。（二）【实验探究4】探究人体吸入的空气和呼出的气体【提出问题】人体吸入的空气和呼出的气体中二氧化碳、氧气和水蒸气的含量那个高？【猜想与假设】1.空气中氧气含量可能大于呼出气体中氧气的含量。2.空气中二氧化碳含量可能小于呼出气体中二氧化碳的含量。3.空气中水蒸气的含量可能小于呼出气体中水蒸气的含量。【设计实验】实验1：将燃着的木条，分别插入空气样品和呼出气体的样品。实验2：向一瓶空气样品和呼出气体的样品中，各滴入相同滴数的澄清石灰水，震荡。实验3：取2块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气。【现象与结论】实验操作实验现象解释结论实验1：将燃着的木条，分别插入空气样品和呼出气体的样品。盛有空气的集气瓶中的木条燃烧；盛有呼出气体的集气瓶中的木条熄灭。空气中氧气含量大于呼出气体中氧气的含量。实验2：向一瓶空气样品和呼出气体的样品中，各滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡。盛有空气的集气瓶中的澄清石灰水无明显现象；盛有呼出气体的集气瓶中的澄清石灰水变浑浊。空气中二氧化碳含量小于呼出气体中二氧化碳的含量。实验3：取2块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气。放在空气中的玻璃片无明显现象；对着哈气的玻璃片上有水雾生成。空气中水蒸气的含量小于呼出气体中水蒸气的含量。任务六：归纳总结科学探究的基本环节请同学们根据以上探究，总结科学探究的一般步骤。科学探究的基本环节为：提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、解释结论、反思评价和表达与交流等。【跟踪练习】【重点题型】本部分内容主要考查判断科学探究基本环节以及实验现象与实验结论的分析判断。本考点常以选择题的形式进行考查。【解题秘籍】解决此题要知道科学探究的主要环节，如提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。实验现象与实验结论的分析判断主要准确记忆实验现象与实验结论，结合题目简单分析做出正确判断即可。【基础过关】1.化学是一门自然科学，研究和发展化学科学的基础是（）A.计算B.测量C.实验D.推理【答案】C【解析】化学是一门以实验为基础的学科，故选C。2.用小刀切下一小块蜡烛，放入盛水的烧杯中，用玻璃棒搅动。以上的实验操作不能探究蜡烛的（）A硬度B溶于水的情况C燃烧的生成物D密度是否比水大【答案】C【解析】能用小刀切说明蜡烛硬度小，投入水中可以看到溶于水的情况，以及通过是否浮在水面上判断与水密度的大小关系，所以只有燃烧的生成物不能判断。故选C。3.青色的生虾煮熟后颜色会变成红色。一些同学认为这种红色物质可能就像酸碱指示剂一样，遇到酸或碱颜色会发生改变。就这些同学的看法而言应属于科学探究中的（）A.实验B.假设C.观察D.做结论【答案】B【解析】“可能是”是一种猜测，故选B。4.把一根火柴梗平放在蜡烛的火焰中，约1s后取出，可观察到火柴梗（）A.均匀地被烧黑B.放置在外焰的部分被烧黑最重C.放置在内焰的部分被烧黑最重D.放置在焰心的部分被烧黑最重【答案】B【解析】在蜡烛的火焰中外焰温度最高，所以处在蜡烛燃烧的外焰处的部分最先碳化，烧黑最重。外焰与氧的接触面积最大，燃烧最充分温度最高。5.燃着的木条伸进装有二氧化碳气体的集气瓶中，观察到的现象是（）A.木条继续燃烧，没有明显的变化B.木条继续燃烧，燃烧更旺C.木条不能燃烧，熄灭D.不知道【答案】C【解析】二氧化碳能够使燃着的木条熄灭，故选C。6.在蜡烛火焰上方罩一只干燥的烧杯，烧杯内壁有水雾出现，证明了（）A.蜡烛中有水B.蜡烛燃烧时生成了水C.蜡烛中没有水D.可能都正确，但还要有进一步的实验证明【答案】B【解析】做“蜡烛燃烧”实验时，在火焰上方罩一只干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾，说明蜡烛燃烧时生成了水蒸气，故选B。7.从蜡烛及其燃烧的探究活动中，你体会到化学学习的主要特点是: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及其现象④对实验现象进行分析和比较，得出有价值的结论（）A.①②B.③④C.①②③④D.①②③【答案】C【解析】知识梳理中总结了对蜡烛及其燃烧的探究活动，体现了化学学习的特点：（1）关注物质的性质。（2）关注物质的变化。（3）关注物质变化的过程以及对结果的解释和讨论。故选C。8.下面是一学习小组针对科学探究提出的几个问题，请将下列所述基本环节补充完整。（1）“呼出的气体是什么？”属于科学探究中的______环节；（2）“呼出的气体中一定有二氧化碳”属科学探究中的______环节；（3）“呼出的气体中可能有二氧化碳”属科学探究中的______环节；（4）将呼出的气体通过澄清石灰水中，发现石灰水变浑浊，这属于科学探究中的______环节；（5）“这个实验既简单，现象又明显”，某同学的这句话属于科学探究中的______环节。上述各环节的正确顺序是______。（填上述数字序号）【答案】（1）提出问题；（2）获得结论；（3）猜想与假设；（4）收集证据；（5）反思与评价；（1）（3）（4）（2）（5）。【解析】（1）“呼出的气体是什么？”对呼出的气体进行提问，属于科学探究中的提出问题环节；（2）“呼出的气体中一定有二氧化碳”确定了该气体是什么气体，属于科学探究中的获得结论环节；（3）“呼出的气体中可能有二氧化碳”产生了疑问，属于科学探究中的猜想与假设环节；（4）将呼出的气体通过澄清石灰水中，发现石灰水变浑浊，收集到了石灰水变浑浊的证据，这属于科学探究中的收集证据环节；（5）“这个实验既简单，现象又明显”，对实验进行简单的证总结评价，这句话属于科学探究中的反思与评价环节；依据科学探究的主要环节可知，正确的顺序为：（1）（3）（4）（2）（5）。【能力提高】1.点燃蜡烛时，实验现象描述错误的是（）A.燃烧生成二氧化碳和水B.罩在火焰上的烧杯内壁出现水珠C.固体蜡烛受热熔化成液体滴下D.火焰分为三层，焰心最暗【答案】A【解析】A.蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水，属于实验的结论，不是现象；故A说法错误；B.点燃蜡烛时，罩在火焰上的烧杯内壁出现水珠；故B说法正确；C.固体蜡烛受热能熔化成液体滴下；故C说法正确；D.蜡烛的火焰可分为焰心、内焰、外焰三部分，焰心最暗，这是我们可以观察到的；故D说法正确。故选A。2.将燃着的木条分别放入如图所示的两个集气瓶中，出现的现象是（）A.a熄灭，b更旺B.a更旺，b熄灭C.a、b都变旺

D.a、b都熄灭【答案】B【解析】氧气支持燃烧，会使木条燃烧更旺；二氧化碳不支持燃烧，会使木条熄灭。3.点燃一支蜡烛，把一个冷碟子放在蜡烛火焰的上方（如下图所示），过一会后，在冷碟子的底部会收集到新制的炭黑。这个实验说明了（）A.由于氧气不足蜡烛不完全燃烧而生成了炭黑B.挥发的蜡烛遇冷后凝结而成炭黑C.蜡烛的燃烧可以不需要氧气参与D.蜡烛中含有炭黑【答案】A【解析】点燃一支蜡烛，把一个冷碟子放在蜡烛火焰的上方，过一会后，在冷碟子的底部会收集到新制的炭黑。这个实验说明了由于氧气不足蜡烛不完全燃烧而生成了炭黑，故选择A。4.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蜡烛火焰逐渐熄灭B.实验2白瓷板表面无明显变化C.实验3外焰部分的火柴杆最先炭化D.实验4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【答案】B【解析】A.实验1中蜡烛火焰逐渐熄灭，是因为烧杯中的氧气逐渐减少，正确但不符合题意，故选项错误；B.实验2白瓷板表面有黑色物质，是蜡烛不充分燃烧生成炭黑，无明显变化不正确，故选项正确；C.外焰的温度最高，故实验3外焰部分的火柴杆最先碳化，故选项错误；D.蜡烛燃烧生成的二氧化碳，可以使澄清石灰水变浑浊，故选项错误。5.在探究我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同的活动中，其中有一操作如下图。该操作说明该气体（）A.极易溶于水B.易溶于水C.不易溶于水D.与气体是否溶于水无关【答案】C【解析】图示采用排水法收集气体，说明该气体：不溶于水也不和水发生反应。故选C6.对科学探究认识错误的是（）A.化学实验是科学探究的重要途径B.科学探究是独立完成的操作，不需要合作C.实验方案的设计是实验探究的重要环节D.科学探究包括提出问题、建立假设、收集证据、获得结论、交流评价等环节【答案】B【解析】A.化学实验室进行化学科学探究的重要途径，正确；B.科学探究要坚持实事求是的态度，科学探究中要善于与人合作交流，故错误；C.实验方案的设计是实验探究的重要环节，正确；D.科学探究包括提出问题、建立假设、收集证据、获得结论、交流评价等环节，故正确。故选B。7.某同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了探究.其实验步骤有：①点燃蜡烛，紧贴烛芯将火柴梗放入火焰中约1秒后取出；②在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯；③用火柴去点白烟；④切下一块石蜡，放入水中；⑤熄灭蜡烛；⑥迅速倒转烧杯，加入澄清石灰水，振荡。（1）以上操作步骤的正确排序是________；（2）按要求填写下列实验现象及其结论。探究步骤对实验的观察和描述：点燃前：石蜡放入水中观察到的现象________。燃着时：①点燃蜡烛，把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中，如图所示，约1s后取出可以看到火柴梗的________（选填图中字母）处最先炭化。②干冷的烧杯内壁出现________现象，澄清的石灰水________。熄灭后：吹灭蜡烛，观察到一缕白烟。（3）继续探究：【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？【猜想与假设】①是燃烧生成的二氧化碳；②是燃烧生成的水蒸气；③是石蜡蒸气凝成的石蜡固体小颗粒。【设计实验】a.吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的小烧杯罩住白烟，其目的是为了验证假设________（填序号，下同），但这样做并不能得出正确的结论，其原因是________。b.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________。c.吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去点燃白烟（注意不要接触灯芯），发现蜡烛被重新点燃，说明白烟