第3课化学是一门以实验为基础的科学（原卷版）

第3课化学是一门以实验为基础的科学001目标任务课程标准学习目标1.知道化学实验是进行科学探究的重要方式，具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。2.发展科学探究的好奇心、想象力与探究欲；3.通过探究活动，初步养成注重实证、严谨求实的科学态度；4.树立自觉的安全意识和观念，学会正确使用安全防护设施，养成节约和环保的习惯。1．初步了解实验探究的过程，能在指导下根据一定方案进行实验，并通过观察和分析得出结论，学会填写探究（或实验）报告。2．通过对蜡烛及其燃烧的探究，初步学会观察和记录化学实验的方法。3．学会用控制变量的方法设计对照实验，学习集气瓶的使用和排水法收集气体。4．知道人体吸入的空气和呼出的气体在氧气、二氧化碳和水蒸气的含量等方面的差异。002预习导学自主梳理一、实验探究科学探究一般涉及_______________、__________________、设计实验、______________、收集证据、__________________、反思与评价、________________等要素。二、对蜡烛及其燃烧的探究探究步骤对现象的观察和描述点燃前白色圆柱状固体，质软，无气味，溶于水，密度比水燃着时火焰分为三层，分别称为外焰、内焰和焰心。外焰最亮，焰心最暗；温度最高。干燥烧杯，澄清石灰水润湿内壁的烧杯内液体，推测蜡烛燃烧生成。熄灭后蜡烛熄灭后有产生，点燃白烟后蜡烛小结：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。例如物质的物理性质：颜色、状态、气味等；化学性质：能否燃烧等。（2）关注物质的。发光、放热，生成气体、产生沉淀等。（3）关注物质以及对结果的。三、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究1.收集空气:取两个空集气瓶，用玻璃片盖好，其中为空气。2.收集呼出的气体:用法收集人体呼出的气体①用集气瓶盛满水，用玻璃片盖好②把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在水槽内③将导管插入集气瓶口，缓缓吹气，直到集气瓶口有气泡逸出④在水下用玻璃片将集气瓶口盖好，然后取出集气瓶，放在实验桌上3.对人体吸入的空气和呼出的气体的探究①步骤1将燃着的木条分别插入一瓶空气和一瓶呼出的气体中观察现象现象：盛有空气的集气瓶，而盛有呼出气体的集气瓶中结论：呼出的气体中氧气含量比吸入的空气中的②步骤2向一瓶空气和一瓶呼出的气体中滴入相同滴数澄清的石灰水，并振荡，观察现象并记录现象：盛有空气的集气瓶，而盛有呼出气体的集气瓶中的澄清石灰水结论：呼出的气体中二氧化碳含量比吸入的空气中的③步骤3取两块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气，观察出的气体中观察现象玻璃片上水蒸气的情况，并与另一片放在空气中的玻璃片作对比。现象：放在空气中的玻璃片，而另一块玻璃片结论：呼出的气体中的水蒸气比吸入的空气中的预习检测1、化学是一门以为基础的科学。2、科学探究的基本环节为：、、收集证据（包括设计实验、等）、解释结论、和表达与交流等。3、蜡烛的主要成分是石蜡，刚熄灭时，烛芯冒出的白烟成分是。4、罩在蜡烛火焰上方的干冷烧杯内壁有，说明蜡烛燃烧的产物有；如何检验蜡烛燃烧后有二氧化碳生成：。5、对人体呼吸过程中的物质转化关系，能得出的初步结论是：人体的呼吸作用通常是将空气中的吸入体内，通过呼吸作用产生和。6、适宜用排水法收集的气体，应该溶于水，且不与水发生反应。7、如何用集气瓶收集室内的气体？。8、在比较空气和人呼出的气体时，为何要取相同滴数的石灰水？，这种实验的方法叫。003探究提升►环节一探究蜡烛的燃烧问题探究1实验步骤实验现象实验结论点燃前=1\*GB3①观察蜡烛外观白色，固态石蜡的硬度：大（填“大”或“小”）石蜡的密度：比水小石蜡的溶解性：难溶于水=2\*GB3②用小刀切割感觉软（填“软”或“硬”）=3\*GB3③取一小块投入盛水的烧杯中石蜡浮（填“沉”或“浮”）于水点燃蜡烛=1\*GB3①观察蜡烛状态的变化石蜡熔化石蜡的熔点较低（47~64℃）=2\*GB3②观察火焰火焰分三层，外层最亮火焰从外到里分别为外焰、内焰、焰心=3\*GB3③取一根火柴梗，拿住一端迅速平放入火焰中，约1s后取出与外层火焰接触的火柴梗烧焦最严重火焰的外焰温度最高=4\*GB3④取一个干燥烧杯罩在火焰上方烧杯内壁有水珠产生石蜡燃烧有水生成=5\*GB3⑤取一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯罩在火焰上方烧杯内壁澄清石灰水变浑浊石蜡燃烧有二氧化碳生成熄灭蜡烛=1\*GB3①吹灭蜡烛有白烟产生白烟具有可燃性=2\*GB3②用火柴点蜡烛熄灭时产生的白烟蜡烛重新燃烧【实验拓展】（1）根据蜡烛燃烧的产物，写出蜡烛燃烧的文字表达式：石蜡+氧气二氧化碳+水。（2）蜡烛刚熄灭时，烛芯冒出的白烟是石蜡蒸气遇冷凝结成的固体小颗粒。【实验反思】（1）罩在蜡烛火焰上方的烧杯底部有时会出现黑色小颗粒，该黑色小颗粒是碳的小颗粒，形成的原因是石蜡燃烧不充分。（2）烟与雾的区别：“烟”是固体小颗粒；“雾”是液体小颗粒。（3）现象与结论的区别：现象是能用器官感知的，结论是根据现象得到的。描述实验现象时，不要指出生成物。要点归纳化学学习的特点（1）关注物质的性质。例如，石蜡的颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点等物理性质；石蜡能否燃烧、燃烧产物能否使澄清石灰水变浑浊等化学性质。（1）关注物质的性质。例如，石蜡的颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点等物理性质；石蜡能否燃烧、燃烧产物能否使澄清石灰水变浑浊等化学性质。（2）关注物质的变化。例如，受热时石蜡熔化等物理变化；燃烧时发光、放热的现象，有二氧化碳和水的生成等化学变化。（3）关注物质变化的过程以及对结果的解释和讨论。对物质在变化前、变化中和变化后的现象，进行系统地、细致地观察和描述，而不是孤立地关注物质的某种性质或变化，经过比较和分析等思考过程，得出可靠的结论。实验探究的一般过程提出问题→猜想假设→设计实验→观察实验现象→得出结论提出问题→猜想假设→设计实验→观察实验现象→得出结论典例精讲【例1】（2023春·广西南宁·八年级广西大学附属中学校考期中）小枚同学在探究蜡烛燃烧时发现蜡烛刚熄灭时，总有一缕白烟冒出，这些白烟到底是什么物质呢？于是他在参加化学兴趣小组活动时提出这一问题。【提出猜想】小枚同学猜测白烟是蜡烛燃烧时生成的二氧化碳(CO2)；小帅同学猜测白烟是蜡烛燃烧时生成的水蒸气(H2O)；小娟同学则猜测白烟是石蜡受热后产生的石蜡蒸气遇冷凝结而成的固体小颗粒。【实验探究】他们进行了以下探究(1)吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟(见图1)，目的是为了验证___________同学的猜测。(2)吹灭蜡烛，立即用一个干冷的烧杯罩住白烟(见图2)，烧杯内没有出现___________，证明白烟的成分不是___________。(3)吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去点燃白烟(见图3，注意不能与烛芯接触)，发现蜡烛重新被点燃，说明白烟有可燃性，这为___________同学的猜测提供了证据。同时可排除白烟是___________(填写物质名称)的猜测。(4)若小娟的猜测正确，则蜡烛产生白烟这一过程属于___________(填“物理”或“化学”)变化。【拓展提升】(5)蜡烛燃烧产生的火焰分为外焰、内焰和焰心，其中温度最低的是___________。将燃着的蜡烛放入密闭容器中，同时用氧气传感器测得密闭容器中氧气含量变化如图所示，说法正确的是___________。A．蜡烛燃烧前密闭容器内的气体全部是氧气B．蜡烛熄灭是因为容器内的氧气全部被消耗C．蜡烛熄灭后容器内的气体并不全部是二氧化碳D．蜡烛熄灭的原因是容器内氧气的体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧【例2】（江苏省无锡市宜兴外国语学校20222023学年九年级上学期期末）根据如图所示“蜡烛燃烧”、“人体吸入空气和呼出气体的探究”实验。回答下列问题。（1）写出蜡烛燃烧的文字表达式_________。（2）如图实验中，蜡烛熄灭时，产生白烟的过程发生_________（填“物理”或“化学”）变化。（3）如图实验中能观察到的现象是_________，由此得出的结论是_________。►环节二对人体吸入的空气和呼出的气体的探究问题探究1实验步骤实验现象实验结论=1\*GB3①收集两瓶空气样品=2\*GB3②用排水法收集两瓶呼出气体的样品=3\*GB3③将燃着的木条分别插入空气样品和呼出气体的样品中空气：木条继续燃烧；呼出气体：木条熄灭呼出的气体中，氧气的含量比空气中低=4\*GB3④向一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样品中各滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡空气：无明显现象；呼出气体：澄清石灰水变浑浊呼出的气体中，二氧化碳的含量比空气中高=5\*GB3⑤取两块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气哈气的玻璃片：出现水珠；放在空气中的玻璃片：无明显现象呼出的气体中，水蒸气的含量比空气中高【小结归纳】用排水法收集人体呼出的气体时，将集气瓶盛满水，并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。适宜用排水法收集的气体，应该不（或难）溶于水，且不与水反应。如何用矿泉水瓶收集室内（或山洞里）的气体？将矿泉水瓶装满水，进入室内（或山洞里）后倒掉水，然后盖上瓶盖（写出具体操作）。（3）在比较空气和人体呼出的气体时，为何要滴入相同滴数的澄清石灰水？保证在其他条件相同的情况下作对比，这种实验方法叫对比。要点归纳二氧化碳氧气水蒸气吸入的空气少多少呼出的气体多少多典例精讲【例1】（山东省临沂市费县20222023学年九年级上学期期末）根据下列实验示意图回答下列问题。（1）实验A是“探究吸入空气和呼出气体的成分有什么不同”时的一组实验，___________(填“呼入空气”或“呼出气体”)小木条先熄灭，据此得出的结论是_________；（2）实验B中，木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，说明木炭燃烧的剧烈程度与_________有关；（3）实验C所示装置取用固体时，可能造成的后果是__________。【例2】（湖北省武汉市硚口区20222023学年九年级上学期期中）武汉某中化学兴趣小组对人体吸入的空气和呼出的气体进行了探究。（1）用排水法收集两瓶呼出气体，当集气瓶内充满呼出气体时，将瓶口（填序号）立即用玻璃片盖好。A.在水下 B.移出水面后（2）下列关于呼出气体和吸入气体含量探究实验，选择的试剂或仪器正确的是（填序号）。A.比较氧气含量：带火星的木条B.比较二氧化碳含量：燃着的木条C.比较水蒸气含量：干冷的玻璃片（3）直接利用如图装置进行吸气和呼气，探究人呼出气体二氧化碳含量与吸入气体中二氧化碳含量的大小比较。①推测装置丙的作用是：_______。②若要得到人呼出气体的二氧化碳含量比吸入气体中二氧化碳含量高，则实验中观察到的现象为______。004课堂总结一、对蜡烛及其燃烧的探究1．科学探究的要素：提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等。2．观察实验现象的顺序：实验前、实验中、实验后3.化学学科的特点（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及现象二、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究1．提出问题：呼吸前后氧气、二氧化碳、水蒸气含量是否发生变化？2．作出猜想：呼吸前后，氧气含量减少，二氧化碳、水蒸气含量增多。3．查阅资料。4．设计实验。5．进行实验。二氧化碳氧气水蒸气吸入的空气少多少呼出的气体多少多005强化训练1．（2023·江苏盐城·校考二模）在2023年江苏省化学实验调研比赛上，有选手展示了“泥土蜡烛”的创新实验，实验装置如图。实验过程中观察到石蜡由固态变成液态，当石蜡沸腾后，石蜡燃烧。下列说法错误的是

A．该实验中土壤是可燃物 B．土壤不会改变石蜡的着火点C．石蜡由固态变为液态发生物理变化 D．泥土中有较多孔隙，能形成毛细管输送蜡烛蒸气2．（2023·福建厦门·校考二模）利用传感器采集蜡烛在密闭容器内燃烧过程中O2和CO2浓度的变化，以探究蜡烛熄灭的原因。实验装置如图1所示，实验过程中采集到的数据如图2所示，以下分析不合理的是

A．图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳B．蜡烛燃烧初期，O2的浓度下降后又升高可能是燃烧放热引起的变化C．蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2D．燃着的蜡烛能在浓度为15%O2、5%CO2和80%N2的混合气体中保持燃烧3.（江苏省无锡市宜兴外国语学校20222023学年九年级上学期期末）下列关于蜡烛燃烧的实验现象叙述，错误的是A.蜡烛在空气中燃烧发出黄色火焰，放热，有黑烟B.蜡烛燃烧生成二氧化碳C.在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水珠D.用火柴点燃刚熄灭时蜡烛上方飘出的白烟，蜡烛能重新燃烧4．小维同学向一瓶空气样品和一瓶呼出气体样品中各滴入相同滴数的澄清石灰水来探究人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同。就这一过程而言，属于科学探究环节中的A．提出假设 B．设计方案C．进行实验 D．交流讨论5．如图把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入保鲜袋中，开始采集数据，然后向袋内通入呼出气体，采集的数据经处理如图，下列说法错误的是（）A．曲线X表示氧气 B．通过实验证明，呼出气体中氧气的含量比吸入空气中的氧气含量降低 C．根据图示可知呼出气体中不含有氧气D．Y的体积分数在160s之后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝6．（2023·四川成都·统考二模）化学实验中常用到木条，下列实验中木条的使用不能达到目的的是A．用带火星的木条检验氧气B．将木条平放在蜡烛中，比较火焰各层的温度C．用木条蘸少量浓硫酸，验证浓硫酸有腐蚀性D．用燃着的木条区别氮气和二氧化碳7．（2023·辽宁沈阳·模拟预测）在“点燃蜡烛”的活动与探究中，下列描述错误的是A．只发生化学变化，无物理变化 B．产生火焰并放出热量C．既有化学变化，又有物理变化 D．玻璃管另一端出现白烟8．（2023春·山东淄博·八年级校考期中）蜡烛燃烧后生成二氧化碳和水。下列关于该化学反应的叙述正确的是A．燃烧前后蜡烛质量不变B．蜡烛减少的质量等于生成的二氧化碳和水的质量C．蜡烛燃烧后生成物的质量之和等于蜡烛减少的质量与消耗氧气的质量之和D．燃烧前蜡烛的质量与氧气质量之和等于生成的二氧化碳与水的质量之和9．（2023·江苏常州·校联考一模）某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测定的氧气含量变化如图所示。下列判断正确的是A．红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质总质量相等B．蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气体体积分数为84%C．若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至3%D．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，蜡烛耗氧量较多10．下图为“探究人体呼出的气体成分”的实验装置图，请根据图示回答下列问题：（1）在此探究实验中，用于吸气并作为对比装置的是____________（填字母序号瓶）。（2）吸气、呼气完成后，A、B两瓶中的澄清石灰水明显变浑浊的是____________（填字母序号瓶），说明____________________________________________________。11．某兴趣小组对“人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同”进行探究。(1)小明进行了实验并得出结论如下表，请补充完整。实验实验操作实验现象解释与结论①收集两瓶呼出的气体//②向其中一瓶气体中加入澄清的石灰水，振荡消石灰水变_______化学方程式为_____③向另一瓶气体中插入燃着的木条燃着的木条熄火呼出气体中二氧化碳含量高，导致木条熄灭(2)小红认为实验③的结论不正确，并查阅到相关资料。【资料卡片】Ⅰ.经测定，人体吸入空气和呼出气体中各成分的体积分数大约是：气体成分氮气氧气二氧化碳水蒸气其他气体吸入的空气(%)78210