内容正文:
1.2 化学是一门以实验为基础的科学(考点解读)(原卷版)
1、科学探究的意义、方法和环节
(1)科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动,
其意义有:
①特别强调了“过程”的经历,对教师来说,可以使其从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转移;对学生来说,可以使其从被动接受知识向主动获取知识转移。
②能有效激发学生对化学学习的兴趣,培养了学生的实验能力、探究能力、创新能力等。
③重在播种一种行为,收获一种习惯。
④科学探究还是一种精神,要用这种精神探索和研究自然规律,也要用这种精神学习整个化学课程中的所有内容。
(2)猜想与事实验证:前者是在提出(或给出)的问题之后,针对所提出(或给出)的问题的可能的答案,进行预测或者假设,并作出预测性或者假设的结论(即猜想),后者是按照所提出(或给出)的问题,根据制定计划或方案,进行探究、实验,并收集证据;然后由证据推断出猜想是否正确,或者是直接推断出正确的结论。
(3)科学探究的方法:科学探究的方法是为了顺利地完成科学探究活动而采取的方式、策略、技巧等的总称,其基本方法有控制变量法、模型法、比较法、类比法、图象法、逻辑推理法、归纳和演绎法、实验法、对照实验法等等。
(4)科学探究的基本环节:科学探究的基本环节一般分为以下八个连续环节:提出问题→猜想与假设→制定计划(或设计方案)→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→拓展与迁移,各环节具体如下:
①提出问题:通过创设情景引导学生提出供探究的问题,或者直接给出所要探究的问题让学生进行探究;
②猜想与假设:依据已有的知识和经验对提出的问题的可能出现的答案,作出猜想与假设,并经过讨论、思考作出初步的论证;
③制定计划(或设计方案):根据科学探究的要求,设计实验方案,同时包括选择仪器、试剂等等;
④进行实验:按实验正确的步骤,细心规范地进行具体的实验操作;
⑤收集证据:收集并整理通过实验得出实验现象、实验数据,以及其它与猜想假设有关所有资料、信息等等,为了验证猜想与假设做好充分的准备;
⑥解释与结论:将收集到的资料进行分析、讨论,得出事实证据与猜想假设之间的关系,通过比较、分类、归纳、概括等方法,得到最后的结论;
⑦反思与评价:主要是要有对探究结果的可靠性进行评价的意识,用口头或书面等方式表达探究过程的结果,与他人进行交流讨论时,敢于发表自己的观点,倾听并尊重他人的意见,在实验方案、现象、解释等方面与他人存在不同之处时,能与他人进行讨论,不断反思,并提出改进的具体建议,能体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦;
⑧拓展与迁移:将自己经过辛辛苦苦、快快乐乐地科学探究出的实验结论,不断地发扬光大,拓展开来,进而将其迁移应用于解决相关的实际问题。
2、化学的研究领域
化学的研究领域,主要是指物质的组成、结构、性质、以及变化规律等;但有时还会涉及到科技前沿领域.例如,高分子化学(研究高聚物的合成、反应、化学和物理性质以及应用的化学)、纳米技术、复合材料、隐身材料、绿色化学、导电塑料、新能源的开发和利用等等
3、对蜡烛及其燃烧实验探究
(1)点燃前(物理性质):观察蜡烛的颜色、状态、形状和硬度等,并嗅其气味,再从蜡烛上切下一块石蜡,放入水中观察其沉浮,此实验的现象、结论或推论是:蜡烛通常为黄白色的圆柱体,质地软,密度小于水,微臭,不溶于水。
(2)点燃和熄灭蜡烛:
燃烧现象:先受热熔化成液态,而后汽化成石蜡蒸气燃烧,火焰分3层,包括外焰、内焰和焰心。
操作:用一火柴梗平放入火焰中1s后取出。
现象和结论:两端接触外焰处先变黑(炭化);说明外焰温度最高,焰心温度最低。
分析原因:外焰部位的石蜡蒸气与充足的氧气接触,石蜡蒸气燃烧充分,放出的热量最多。
其他现象:燃烧时产生的黑烟为石蜡中碳元素不完全燃烧产生的炭黑。
操作:点燃蜡烛后,用干而冷烧杯罩在火焰上方。
现象和结论:烧杯内壁有水珠生成;说明蜡烛燃烧产生水。
操作:用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方(或烧杯罩住火焰后迅速倒转,倒入澄清石灰水)
现象和结论:澄清石灰水变浑浊; 说明蜡烛燃烧产生二氧化碳。
蜡烛燃烧的表达式:石蜡+氧气 二氧化碳+水
熄灭蜡烛时现象:产生白烟
操作:点燃白烟
现象和结论:白烟燃烧,引燃蜡烛;说明白烟具有可燃性,是石蜡小颗粒(冷却凝固的石蜡蒸气)
方法总结:
(1)检验某物质燃烧是否有水生成的方法:火焰上方罩干而冷的烧杯观察是否有水雾出现。
(2)检验某物质燃烧是否有二氧化碳生成的方法:火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯观察是否变浑浊。
3、吸入空气与呼出气体的比较
对人体吸入的空气和呼出的气体的探究 做对比实验(控制变量)
呼吸作用:葡萄糖+氧气 → 二氧化碳+水 ;呼出气体较吸入的空气而言氧气减少,二氧