第二讲 化学是一门以实验为基础的科学要点一：化学实验化学是一门以实验为基础的科学，科学的探究离不开实验。（1） 化学实验化学实验 途径：实验探究观察现象记录现象、数据、结果科学分析得出结论作用： 发现和验证化学原理 学习科学探究方法并获得化学知识（2） 化学实验探究中的关注事项 关注物质的性质。例如：颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点等。 关注物质的变化。例如：受热时石蜡融化等物理变化，燃烧时发光，放热等化学变化。 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，进行系统的、细致的观察和描述，而不是孤立地关注物质的某种性质或变化，经过比较分析等思考过程，得出可靠的结论。要点二：对蜡烛及其燃烧的探究 1、对蜡烛及其燃烧的探究背景知识：二氧化碳气体可使澄清的石灰水变浑浊！点燃前燃烧过程熄灭后圆柱形、白色固体、轻微气味、质地软、不溶于水、密度比水小空气中燃烧黄白色光亮火焰， 火焰分三层，外焰最明亮，温度最高，内焰温度较低，焰心最暗 温度最低蜡烛熄灭时有白烟产生，用火柴去点燃刚熄灭时的白烟，蜡烛重新燃烧结论：蜡烛的火焰分为焰心、内焰、外焰三个部分。外焰燃烧得更充分，温度最高，火焰最为明亮。熄灭蜡烛时，有一缕白烟从烛芯飘出，用燃着的火柴点燃白烟，火焰会顺着白烟将蜡烛重新点燃,这缕白烟是什么物质呢？熄灭蜡烛时，有一缕白烟从烛芯飘出，用燃着的火柴点燃白烟，火焰会顺着白烟将蜡烛重新点燃,这缕白烟是什么物质呢？（答案：石蜡的固体小颗粒） 2、对蜡烛燃烧生成物的探究实验操作实验现象实验结论在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，将烧杯取下来正放，迅速往烧杯中倒入少量澄清石灰水，振荡烧杯内壁有水珠生成，澄清石灰水变浑浊蜡烛燃烧有水生成，蜡烛燃烧有二氧化碳生成结论：将二氧化碳通入澄清的石灰水中，生成新的物质使澄清石灰水变浑浊，一般我们采用这个方法来鉴别二氧化碳气体。烧杯壁有水滴；澄清石灰水变浑浊；蜡烛燃烧后可能生成水和二氧化碳。要点三：2、对空气和人体呼出的气体的探究 探究准备：阅读有关资料，了解呼吸的作用 提出问题：我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同？ 进行猜想：根据已有知识或查找资料学到的知识 A、两者的二氧化碳含量不同 B、两者的氧气含量不同 C、两者的水蒸气含量不同 D、背景知识：二氧化碳（CO2）气体可使澄清的石灰水变浑浊：浑浊越多，说明二氧化碳（CO2）气体也越多（前提条件：澄清的石灰水足够多）。氧气（O2）可使带火星的木条复燃；木条燃烧越旺，说明氧气（O2）越多。即氧气（O2）可以助燃。二氧化碳（CO2）可以使燃着的木条熄灭，即二氧化碳（CO2）不支持燃烧。实验一：收集一瓶空气和一瓶呼出的气体，比较一下，你能得到什么结论？排水集气法结论：空气、人体呼出的气体均是没有颜色、没有气味的气体实验二：向一瓶空气和一瓶呼出的气体中各滴入数滴澄清的石灰水，振荡，观察现象，能得到什么结论？现象：空气中的澄清石灰水无明显变化；人体呼出的气体使澄清的石灰水出现浑浊结论：人体呼出的气体中含有的二氧化碳多于空气中的二氧化碳实验三：在一瓶空气和一瓶呼出的气体中分别插入一根燃着的木条，观察现象，能得到什么结论？现象：空气中的澄清石灰水无明显变化；人体呼出的气体使澄清的石灰水出现浑浊结论：人体呼出的气体中含有的二氧化碳多于空气中的二氧化碳实验四：取两块干燥的玻璃片，一块放置不动，对着另一块呼气现象：放置不动的玻璃片上无明显变化；对着呼气的玻璃片上有水珠。结论：人体呼出的气体中含有的水蒸气比空气中含有的水蒸气多小结：对人体吸入的空气和呼出的气体的探究现象呼出的气体可使澄清的石灰水变浑浊、可使燃着的小木条熄灭、可使玻璃片上凝结有水结论结论论二氧化碳氧气水吸入空气含量较少含量较多含量较少呼出气体含量较多含量较少含量较多要点四：科学的探究(1)科学探究的内容及步骤科学探究是我们学习化学的一种重要方式。主要步骤包括：提出问题猜想与假设制定计划进行试验搜集证据得出解释与结论反思与评价表达与交流等要素。具体的科学探究并不一定要求以上要素面面俱到，根据实际情况可能只涉及其中的几个方面。试验是进行科学探究的重要方式。（2） 科学探究的分类 1、提出问题，做出猜想与假设类 根据题目要求，从不同的角度提出问题，并进行猜想和假设。 2、设计实验及验证类 此类题目根据提出问题或猜想与假设的问题，进行试验设计，从而验证所提问题与假设是正确的。 3、搜集证据，解释与结论类 此类探究题是运用调查、查阅资料等方式搜集解决问题的证据，并对所搜集的证据和获得的信息进行简单的加工与整理，通过分析、比较、分类、归纳概括等方法，认识知识之间的联系，从而得出正确的结论并对结论做出正确的评价。 4、分析结果、反思与评价类 此类探究题是对所获得的事实，证据进行总结、归纳，得出正确结论，对探究活动进行反思与评价。 5、综合性探究类 此类探究题是对科学探究的基本过程中的八要素进行全面的考查，体现探究的全过程。【例题分析】类型一：镁是一种银白色金属，它可以在空气中点燃。取一段用砂纸打磨过的镁带用坩埚钳夹住，在酒精灯上点燃，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成的氧化镁是一种白色的固体粉末。根据上述有关镁的叙述回答下列问题： （1） 镁带在空气中燃烧，由_生成_（填物质的颜色、状态），该过程发生了_（填“物理变化”或“化学变化”）；（2）镁带燃烧时的现象是_。答案：（1）银白色的固体；白色的固体粉末；化学变化（2）剧烈燃烧，发出耀眼的白光类型二：某同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究。请填写下列空格：(1)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)点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为外焰、内焰、焰心三层。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_处最先碳化。结论：蜡烛火焰的_层温度最高。(3)再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾。取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。结论：蜡烛燃烧后生成的物质中有_。答案：(1)小 (2)a；外 (3)水和二氧化碳类型三：某同学为研究动物的呼吸作用，用如图所示的装置进行实验一段时间后发现澄清石灰水变浑浊，红墨水向左移动说明动物呼吸进_ _，呼出_ _气体，红墨水向 移动答案：氧气、二氧化碳、左类型四：进行科学探究活动，通常需对问题或现象作出假设，然后设计实验或收集证据加以验证请参照事例（1）完成下表（2）（3）内容的填写：探究内容提出假设试验探究记录结果获得结论（1）不同海拔出的空气一样多吗？一样多高海拔出多低海拔多在同一温度下测定不同海拔出的空气压强或密度低海拔处空气的压强和密度更大低海拔处空气的更多，海拔越高，空气越稀薄酒精灯火焰是分层的吗？酒精灯的外焰、内焰、焰心的温度是谁更高？ 解：可通过观察火焰就可得出火焰是否分层；解析：因为酒精灯的外焰温度最高，我们可以假设外焰温度最高，然后用小木条平放在燃烧的火焰上，一秒后取出，根据碳化部位烧焦的程度判断火焰的温度高低；故答案为：探究内容提出假设实验探究实验现象获得结论是点燃酒精灯，观察火焰情况火焰分三层酒精灯火焰分外焰、内焰、焰心外焰温度最高用一火柴梗平放入火焰中，一秒后取出火柴梗在火焰的外焰部分最先炭化外焰温度最高 【课堂练习】1.用于检验二氧化碳气体的物质是 （ D ） A 水 B 白酒 C 食盐水 D 澄清的石灰水2能使带火星的木条复燃的气体是 （ C ） A 空气 B 二氧化碳 C氧气 D 水蒸气3.蜡烛在空气中燃烧，生成的物质是 （ D ） A 氧气 B 二氧化碳 C 水 D 二氧化碳和水4.将燃着的小木条分别插入下列两个集气瓶中，出现的现象是 （ B ）氧气二氧化碳 A 甲中熄灭，乙中变旺 B 甲中变旺，乙中熄灭 C 甲、乙都变旺 D甲、乙都熄灭5.（2007年肇庆市）某实验测得人体呼吸的气体成分如下表。请回答： 气体吸入气体(体积分数)呼出气体(体积分数)X7875O22115CO20.033.68H2O0.065.44其它0.910.88（1）请你判断：X是 氮气 （填物质名称）。（2）请你回答：因参与人体新陈代谢而消耗的气体是 氧气 （填物质名称）（3）请你证明：呼出的气体中含有一种植物光合作用所需要的气体，它是 CO2 （填化学式）。为了检验这种气体，你的实验方法是：（简述操作方法和现象）。 答：收集一试管呼出的气体，滴加少量澄清石灰水，振荡，若变浑浊，则呼出的气体为二氧化碳 （4）请你分析：X气体在呼吸过程中没有参与化学反应，但在呼出气体中它的体积分数却减少了，原因是： 答：人体呼出的CO2和水蒸气体积分数的增加，比吸入O2的体积分数的减少要多，而其它成分基本不变。 【课后作业】1、实验室有一瓶标签残缺的试剂可能是浓盐酸，有同学提出打开瓶塞观察。这属于科学探究中的（ ）A猜想假设 B收集证据 C设计实验 D得出结论2、有关蜡烛的性质和实验现象的叙述错误的是（ ）A蜡烛燃烧后生成的气体可以使澄清石灰水变浑浊B用火柴去点燃刚熄灭的蜡烛，蜡烛不能重新燃烧C蜡烛在空气中燃烧发出黄色的火焰，放热，有黑烟D蜡烛燃烧的同时也发生了熔化过程3、能使带火星的木条复燃的气体是（ ）A空气 B二氧化碳 C水蒸气 D氧气4、列收集人体呼出气体的操作中，正确的是（ ）