内容正文:
第一单元 步入化学殿堂
第二节 体验化学探究
教学目标
1.学会观察和描述实验现象;
2.知道科学探究的基本环节;
3.通过探究蜡烛燃烧的奥秘,体验科学探究的乐趣,初步学会实验探究的方法。
重点和难点
重点:通过学习“探究蜡烛燃烧的奥秘”的探究过程,体验科学探究的各个环节,培养科学的问题意识。
难点:通过实验操作描述相应的实验现象。
◆知识点一 探究蜡烛的燃烧
1.观察蜡烛燃烧
(1)实验用品:蜡烛、火柴、烧杯、澄清石灰水。
(2)实验过程、现象及结论:
实验
实验现象
结论
实验1:取一支蜡烛,点燃,仔细观察刚点燃时、燃烧过程中、熄灭时、熄灭1分钟后的现象
燃烧前:蜡烛是白色、较软的圆柱状固体,有特殊气味;
燃烧中:石蜡受热熔化,燃烧时发光、冒黑烟、放热;
熄灭时:产生一缕白烟,白色棉线变黑;
熄灭1分钟后:熔化的石蜡逐渐凝固
液态石蜡遇冷凝固,燃烧时产生热量,棉线碳化
实验2:取一根火柴梗,将其迅速插入蜡烛火焰中,约1秒后取出,观察现象
火柴梗位于外焰部位的已烧焦,内焰部位次之,焰心部位无明显变化
外焰温度最高,内焰次之,焰心_温度最低
实验3:在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯,观察现象;再将烧杯迅速倒置,向其中加入少量澄清石灰水,振荡,观察现象
烧杯内壁出现水雾,澄清石灰水变浑浊
蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水
2.探究蜡烛燃烧的奥秘
(1)实验装置:
(2)实验过程:
①从蜡烛上切下一块固体石蜡,放在蒸发皿里,尝试用火柴点燃。
②点燃一支蜡烛,待烛心周围有较多的石蜡油产生时,熄灭蜡烛,立即尝试用火柴点燃石蜡油。
③用坩埚钳夹持一根短尖嘴玻璃管,将其末端插入燃着的蜡烛烛心附近,一段时间后用火柴在玻璃管尖嘴处点燃。
(3)实验现象:固体石蜡和石蜡油都不容易被点燃,而尖嘴玻璃管处的气体容易被点燃。
(4)实验结论:石蜡是先熔化成液态再变成气态才燃烧的。
特别提醒
描述现象时的注意事项
(1)不能以结论代替现象。如蜡烛燃烧的实验现象描述为“放出热量,生成可使澄清石灰水变浑浊的气体,罩在火焰上方冷而干燥的烧杯内壁有水雾生成”。若改为“生成二氧化碳和水”则为实验结论。
(2)要根据实验事实描述,不可捏造。
(3)记录和表述要完整。
即学即练
【例】从下图有关蜡烛的实验中,你能够得出的正确结论是 。
A.①中蜡烛燃烧片刻,证明空气中有水蒸气
B.②中可说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳
C.③中可证明蜡烛燃烧会产生黑色的碳颗粒
D.④中发现火柴梗与外焰接触部分先炭化,可以证明
【答案】 C 外焰温度最高
【解析】A、①中蜡烛燃烧片刻,不能证明空气中有水蒸气,没有相关现象表明与空气中水蒸气有关,A 错误;
B、②中干冷烧杯内壁出现水雾,说明蜡烛燃烧生成了水,不能说明生成了二氧化碳,B 错误;
C、③中白瓷片接触火焰,出现黑色物质,可证明蜡烛燃烧会产生黑色的碳颗粒,C 正确;
D、④中火柴梗与外焰接触部分先炭化,是因为外焰与空气充分接触,燃烧更剧烈,温度最高,所以此处火柴梗最先炭化。
故填:C;外焰温度最高。
◆知识点二 科学探究的基本环节
科学探究过程包括提出问题、形成假设、设计并实施实验或调查方案、获取证据、分析解释数据、形成结论及建构模型、反思评价及表达交流等要素。
即学即练特别提醒
要想提出有价值的问题。在我们的生活中我们要做到。
一是要敏锐观察,善于观察日常生活、自然界以及实验中的现象。能够捕捉到反常、奇异的现象;
二是要深入思考现象背后的原因,多问几个为什么;
三是要有善于质疑的心态,不受已有观念的束缚,不轻信现成的结论,要有自己的观点。
【例】(2025·江苏扬州·中考真题)科学发展常以如题图所示的方式推进、循环。公元前5世纪,有哲学家猜想:万物是由极其微小的、不可分割的“原子”构成。这属于
A.观察现象 B.提出问题
C.建立假说 D.实验验证
【答案】C
【解析】有哲学家猜想:万物是由极其微小的、不可分割的“原子”构成,这属于科学探究中的建立假说,故选C。
◆知识点三 对探究活动进行反思
反思探究过程:回顾实验的各个步骤,思考实验操作是否规范、实验数据是否准确、实验方法是否合理等。
反思探究结果:分析所得的结论是否合理、是否与预期一致,如果不一致,要找出原因。
常考易错点:不重视对探究活动的反思,无法从反思中总结经验教训;反思不全面,不能深入分析问题。
特别提醒
反思是科学探究活动的重要环节。通常可以从以下方面开展反思:
(1)探究方法是否科学、有效?
(2)探究步骤是否合理、有序?
(3)探究过程是否安全、环保?
(4)探究结论是否全面、合理?
(5)有哪些问题需要进一步深入探究?
(6)还有哪些经验教训?
在此基础上,才能获得对探究问题的深刻理解,不断提升运用科学探究解决问题的能力。
即学即练
【例】小军同学做实验时,向热的大米粥中加了碘酒,发现未变蓝,面对“异常”现象,他采取的做法不可取的是
A.向老师请教
B.认为自己做错了,继续做其他实验
C.反复做实验,并观察是否有相同现象
D.查找相关资料,探究原因
【答案】B
【解析】向老师请教也是一种好的学习方法,间接经验也很重要,做法可取,A项错误;认为自己做错了,不予理睬是错误的,没有探究精神,做法不可取,B项正确;第一次实验失败了,还要反复试验,看是不是普遍情况,做法可取,C项错误;可以查找相关资料,探究原因,做法可取,D项错误。答案选B。
◆知识点四 书写化学实验探究报告
化学实验探究报告一般包括:①实验名称;②实验目的;③实验过程和现象;④实验结论;5实验反思。
特别提醒
探究活动结束后,我们要认真反思,并完成实验探究报告。
①有关表头(姓名、合作者、班级、日期)如实填写;
②实验名称即为你所进行的实验探究的名称;
③实验目的即为所探究的问题;
④实验过程和现象按实验设计以及实验观察准确描述,描述实验现象时,不能出现生成物的名称,不能用实验结论代替实验现象;
⑤实验结论是由实验现象经过分析和推理得到的;
⑥实验反思可从探究方法的科学性、有效性、安全性、环保性,以及结论与猜想的统一性,是否有新的发现与困惑等方面入手。答案不唯一,根据自己的实验情况填写即可。
即学即练
【例】(24-25九年级上·甘肃武威·检测卷)探究实验报告一:蜡烛及其燃烧的探究
探究实验的名称:蜡烛及其燃烧的探究
探究实验的目的:理解掌握蜡烛的有关性质知识
实验用品:蜡烛、火柴、 等
步骤和方法
现象
分析
点燃前
蜡烛是白色蜡状固体,硬度小,稍有气味
用小刀切下一小块蜡烛投入水中
石蜡浮于水面
点燃蜡烛
蜡烛先熔化后汽化,再燃烧;火焰明亮且明显分成三层
在烛焰上方罩一干燥烧杯
烧杯内壁出现水雾或水珠
在烛焰上方罩一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯,振荡
烧杯内壁出现白色斑点
熄灭蜡烛
火焰熄灭,灯芯上产生一缕轻烟
轻烟为蜡烛蒸气冷却所致,遇明火可以燃烧。
结论:在通常情况下,蜡烛是白色蜡状固体,稍有气味,熔点、熔点较低,硬度较小,密度比水小。蜡烛在点燃条件下能燃烧,燃烧产物中有水和二氧化碳等。
问题和建议:为进一步说明蜡烛是先汽化,然后是石蜡蒸气燃烧,可用一根尖嘴的细玻璃管插入焰心,然后在尖嘴处点燃。根据是否能点燃,可推断上述猜测是否正确。
【答案】 澄清石灰水和干燥烧杯 蜡烛密度比水小 蜡烛熔点、沸点较低,烛焰的焰心主要是石蜡蒸气,内焰为石蜡已有部分燃烧,外焰为石蜡已完全燃烧,所以外焰温度最高。 蜡烛燃烧产生了水 蜡烛燃烧产生了二氧化碳
【解析】蜡烛燃烧的探究需要蜡烛,火柴以及澄清石灰水和干燥烧杯用于验证其燃烧后的产物;
根据石蜡浮于水面说明石蜡的密度比水小;
根据蜡烛先熔化后汽化,再燃烧;火焰明亮且明显分成三层,说明蜡烛熔点、沸点较低,烛焰的焰心主要是石蜡蒸气,内焰为石蜡已有部分燃烧,外焰为石蜡已完全燃烧,所以外焰温度最高。
根据在烛焰上方罩一干燥烧杯,烧杯内壁出现水雾或水珠,则说明蜡烛燃烧产生了水;
根据烧杯内壁出现白色斑点,由二氧化碳能使石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧产生了二氧化碳。
对于蜡烛燃烧实验现象的表述
错误说法
辨析
蜡烛燃烧产生二氧化碳和水
描述实验现象时只能把通过眼、鼻等感觉器官感觉到的现象描述出来,而不能直接描述
物质的名称。正确的说法应为蜡烛火焰上方烧杯内壁有水雾出现,产生能使澄清石灰水
变浑浊的气体
蜡烛燃烧发黄光
“火星”和“火光”是熔点很高的固体燃烧产生的;“火焰”是气体或蒸气燃烧产生的。蜡烛燃烧产生的应该是黄色火焰,是石蜡蒸气燃烧所形成的
实践应用
1.下表是某同学填写的蜡烛及其燃烧的探究报告,其中有错误的是( )
选项
实验现象
结论或解释
A
固体蜡受热熔化成蜡油
蜡的熔点较低
B
烛燃烧时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,干燥烧杯内壁上出现水雾
推测蜡烛燃烧后生成二氧化碳和水,且其组成中含有C、H元素
C
蜡烛火焰各层的温度不同
焰心温度最高
D
蜡烛刚熄灭时的白烟可被点燃
此白烟具有可燃性
【答案】C
【解析】A、固体蜡受热熔化成蜡油,说明蜡的熔点较低,故A正确,不符合题意;
B、烛燃烧时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,干燥烧杯内壁上出现水雾,能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,产生水雾说明有水生成,由于蜡烛燃烧有氧气参与反应,根据反应前后元素种类守恒,则可推测蜡烛燃烧后生成二氧化碳和水,且其组成中含有C、H元素,故B正确,不符合题意;
C、蜡烛火焰分层,实验现象为各层的颜色不同,外焰最明亮,结论为外焰温度最高,选项中实验现象和结论都不对,故C错误,,符合题意;
D、蜡烛刚熄灭时的白烟可被点燃,说明白烟具有可燃性,故D正确,不符合题意;
故选C。
2.(24-25八年级下·广西南宁·开学考试)通过对蜡烛及其燃烧的实验探究可知,下列说法错误的是( )
A.蜡烛燃烧实际上是液体石蜡在燃烧 B.蜡烛燃烧实际上是石蜡蒸汽在燃烧
C.蜡烛熄灭后产生的白烟能被点燃 D.蜡烛燃烧后有水和二氧化碳生成
【答案】A
【解析】A、蜡烛燃烧时,石蜡先受热熔化,再汽化为石蜡蒸汽,是石蜡蒸汽在燃烧,并非液体石蜡在燃烧,A 选项说法错误;
B、蜡烛燃烧实际上是石蜡蒸汽在燃烧,B 选项说法正确;
C、蜡烛熄灭后产生的白烟是石蜡小颗粒,具有可燃性,能被点燃,C 选项说法正确;
D、通过对蜡烛燃烧实验的探究,在火焰上方罩干冷烧杯,烧杯内壁有水雾,证明有水生成;罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯,石灰水变浑浊,证明有二氧化碳生成,D 选项说法正确。
故选A。
3.(24-25九年级上·湖北宜昌·期末)如图是某化学小组在探究蜡烛及其燃烧实验。下列观察和分析不正确的是
A.图甲实验可观察到,石灰水变浑浊
B.图甲实验可说明,蜡烛燃烧生成二氧化碳和水
C.图乙实验可观察到,蜡烛被重新点燃
D.图乙实验可说明,蜡烛熄灭后产生的白烟可以燃烧
【答案】B
【解析】A.蜡烛燃烧有二氧化碳生成,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故A正确;
B.该实验只能证明蜡烛燃烧生成二氧化碳,不能证明蜡烛燃烧生成水,故B错误;
C.白烟是石蜡固体小颗粒,石蜡具有可燃性,因此图乙实验可观察到,蜡烛被重新点燃,故C正确;
D.图乙实验中可观察到蜡烛重新燃烧,由此可说明蜡烛熄灭后产生的白烟可以燃烧,故D正确。
故选:B。
4.(24-25九年级上·陕西榆林·检测卷)化学兴趣小组的三位同学对蜡烛进行了探究,请帮助他们完成实验。
(1)丽丽同学用小刀切下了一小块石蜡,将其放入90℃的热水中,发现固体石蜡融化成油状液体并浮于水面,此现象可说明 。
(2)军军同学点燃蜡烛,将一根小木条平放入火焰中(如图),约2秒后取出,可观察到小木条 (选填“a”“b”或“c”)处先炭化变黑,接着他将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,发现 ,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳。
(3)芳芳同学观察到罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑了,接下来的做法不合适的是________(填字母)。
A.询问老师或同学,探讨出现黑色物质的原因
B.认为该现象与本次实验无关,不予理睬
C.查阅书籍或上网查找资料,了解黑色物质的成分
D.再次实验,观察是否出现相同现象
【答案】(1)石蜡熔点较低.并且密度比水的小
(2)a 澄清石灰水变浑浊
(3)B
【解析】(1)用小刀切下了一小块石蜡,将其放入90℃的热水中,发现固体石蜡融化成油状液体,说明石蜡熔点较低;浮于水面,说明密度比水的小。故填:石蜡熔点较低.并且密度比水的小。
(2)蜡烛外焰温度最高,a处是蜡烛外焰,所以将一根小木条平放入火焰中(如图),约2秒后取出,可观察到小木条a处先炭化变黑;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,澄清石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳。故填:a;澄清石灰水变浑浊。
(3)A、询问老师或同学,探讨出现黑色物质的原因,就是通过咨询老师、积极探讨,来解决问题。A做法合适,不符合题意;
B、认为该现象与本次实验无关,不予理睬,没有对发现的问题进行探究,不符合探究的学习精神。B做法不合适,符合题意;
C、查阅书籍或上网查找资料,了解黑色物质的成分,也是探究学习的过程,符合科学探究的过程。C做法合适,不符合题意;
D、再次实验,观察是否出现相同现象,就是利用反复实验,根据不同的现象来探究烧杯被熏黑的原因,就是进行对比实验。D做法合适,不符合题意。
综上所述:选择B。
考点一 探究蜡烛的燃烧
【例1】某同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行如下探究,请你完成下列填空。
(1)取一支蜡烛,用小刀切下一小块,把它入水中,蜡烛浮在水面。结论:石蜡的密度比水 。
(2)点燃蜡烛,观察到蜡烛的火焰分为 、 和 三层。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中(如图)约1s后取出。可以看到火柴梗的 处(填“a”或“b”或“c”)最先碳化(变黑)。结论:蜡烛火焰的 温度最高。
(3)再将一只干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方,烧杯内壁出现 ;取下烧杯,迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水,振荡,澄清的石灰水变 。
结论:石蜡燃烧后的生成物有 和 。
(4)婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,你认为她的以下做法中不合适的是_______
A.反复实验,并观察是否有相同现象 B.查找资料,探究生成的黑色固体是什么
C.认为与本次实验目的无关,不予理睬 D.询问老师或同学,讨论生成黑色物质的原因
(5)用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟,蜡烛 (填“能”或“不能”)重新燃烧。
【答案】(1)小
(2)外焰 内焰 焰心 a 外焰
(3)水雾 浑浊 水 二氧化碳
(4)C
(5)能
【解析】(1)取一支蜡烛,用小刀切下一小块,把它入水中,蜡烛浮在水面,说明石蜡的密度比水小;
(2)点燃蜡烛,观察到蜡烛的火焰分为外焰、内焰和焰心三层。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中(如图)约1s后取出。可以看到火柴梗的a最先碳化(变黑),说明蜡烛火焰的外焰温度最高;
(3)再将一只干冷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,澄清的石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧后生成了水和二氧化碳;
(4)A、反复实验,并观察是否有相同现象,这样做可以排除偶然的、特殊的现象,才能得出正确的结论,故A是合适的做法;
B、查找资料,探究生成的黑色固体是什么,这样做符合科学探究的要求,为进一步研究提供依据,故B是合适的做法;
C、认为与本次实验无关,不予理睬,这不符合科学探究精神的要求,也会使实验结论不完整,不准确,故C是不合适的做法;
D、询问同学,讨论生成黑色物质的原因,这样做符合科学探究的要求,体现了合作探究精神,值得肯定,故D是合适的做法;
故选C;
(5)用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟,白烟是石蜡的蒸气冷凝成的固体小颗粒,具有可燃性,所以蜡烛能重新燃烧。
解题要点:
描述现象时的注意事项
(1)不能以结论代替现象。如蜡烛燃烧的实验现象描述为“放出热量,生成可使澄清石灰水变浑浊的气体,罩在火焰上方冷而干燥的烧杯内壁有水雾生成”。若改为“生成二氧化碳和水”则为实验结论。
(2)要根据实验事实描述,不可捏造。
(3)记录和表述要完整。
【变式1-1】关于蜡烛燃烧实验现象描述错误的是( )
A. 放出大量的热 B. 发出黄色的火焰
C 生成二氧化碳和水 D. 火焰分成三层
【答案】C
【解析】A、蜡烛燃烧,放出大量的热,说法正确,但不符合题意;
B、蜡烛燃烧,发出黄色火焰,说法正确,但不符合题意;
C、蜡烛燃烧,生成二氧化碳和水,是实验结论,不是实验现象,说法错误,但符合题意;
D、蜡烛燃烧火焰分成三层,分别是外焰、内焰、焰心,说法正确,但不符合题意。
故选C。
【变式1-2】小新在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,下列做法中,不可取的是
A. 认为与本次实验目的无关,不予理睬
B. 反复实验,并观察是否有相同的现象
C. 询问老师或同学,讨论黑色物质的成因
D. 查找资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么
【答案】A
【解析】A、认为与本次实验目的无关,不予理睬,没有对发现的问题进行探究,不符合探究的学习精神,此选项错误;
B、反复实验,并观察是否有相同的现象,根据现象来探究烧杯被熏黑的原因,就是进行对比实验,此选项正确;
C、询问老师或同学,讨论黑色物质的成因,就是通过咨询老师、积极探讨,来解决问题,此选项正确;
D、查找蜡烛成分资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么,也是探究学习的过程,符合科学探究的过程,此选项正确。
故选A。
考点二 科学探究的基本环节
【例2】(24-25九年级上·湖南岳阳·期中)化学实验是学习化学的基本方法,是开展实验探究的重要形式。实验探究的一般思路可归纳出以下选项,其中正确的选项是( )
①分析推理 ②明确探究目的 ③设计实验方案 ④实施实验 ⑤形成结论 ⑥获取证据
A.②④⑤⑥③① B.①②③④⑤⑥
C.②③④⑥①⑤ D.②④③①⑥⑤
【答案】C
【解析】通常情况下,实验探究的一般思路可归纳为:明确探究目的→设计实验方案→实施实验→获取证据→分析推理→形成结论,正确的顺序为:②③④⑥①⑤。
故选:C。
【变式2-1】下表是某同学填写的蜡烛及其燃烧的探究报告,其中有错误的是( )
实验现象
结论或解释
A.
固体蜡受热熔化成蜡油
该过程发生了物理变化
B.
蜡烛燃烧时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,干燥烧杯内壁上出现水雾
推测蜡烛燃烧后生成CO2和水,且其组成中含有C、H元素
C.
蜡烛火焰各层的温度不同
焰心温度最高
D.
蜡烛刚熄灭时的白烟可被点燃
此白烟具有可燃性
【答案】C
【解析】A、固体蜡受热熔化成蜡油,状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,正确;
B、蜡烛燃烧时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,干燥烧杯内壁上出现水雾,说明蜡烛燃烧后生成CO2和水,根据质量守恒定律,反应前后元素种类没变,故蜡烛组成中含有C、H元素,正确
C、蜡烛火焰各层的温度不同,外焰的温度最高,因为外焰的燃料充分燃烧,错误;
D、蜡烛刚熄灭时产生的白烟能被点燃,能被点燃说明具有可燃性,正确。
故选C。
【变式2-2】泡腾片放入水中会发生剧烈的反应,生成很多气泡,兴趣小组的同学进行如下实验探究环节。这些环节正确的先后顺序为
①产生的气泡是什么 ②气泡可能是二氧化碳气体 ③将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊 ④气泡是二氧化碳气体
A. ①②③④ B. ②③④①
C. ③④①② D. ④①②③
【答案】A
【解析】实验探究环节是:提出问题、作出猜想和假设、设计实验、实验验证、得出结论;①产生的气泡是什么,属于提出问题;②气泡可能是二氧化碳气体,属于作出猜想和假设;③将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,属于实验验证;④气泡是二氧化碳气体,属于实验结论,所以这些环节正确的先后顺序为:①②③④,故选A。
考点三 对探究活动进行反思
【例3】(24-25八年级上·上海金山·期中)蒙山集团的三名同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究:
(1)汪汪取来一支蜡烛,用小刀切下一小块,把它放入水中,蜡烛浮在水面上、结论:石蜡的密度比水的密度 。
(2)文文点燃蜡烛,观察到火焰分为三层。她把一根火柴梗放在火焰中(如图),约1s后取出,可以看到火柴梗的 (填“a”,“b”或“c”)处最先炭化。结论:蜡烛火焰的 温度最高。
(3)点燃蜡烛后,把一只干冷的烧杯罩在火焰上方,现象是 ,说明 ;将火焰上方的气体通入澄清石灰水中,现象是 ,说明 。
(4)嘉嘉在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑。你认为她的以下做法中不合适的是______。
A.反复实验,并观察是否有相同现象
B.查找资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么
C.认为与本次实验的实验目的无关,不予理睬
D.询问老师或同学,讨论生成黑色物质的原因
【答案】(1)小(合理表述即可)
(2)a 外焰
(3)烧杯内壁有水雾出现 蜡烛燃烧生成了水 澄清石灰水变浑浊 蜡烛燃烧生成了二氧化碳
(4)C
【解析】(1)汪汪取来一支蜡烛,用小刀切下一小块,把它放入水中,蜡烛浮在水面上,说明石蜡的密度比水的密度小;
(2)把一根火柴梗放在火焰中(如图),约1s后取出,可以看到火柴梗的a处,即与外焰接触部分最先炭化,说明蜡烛火焰的外焰温度最高;
(3)点燃蜡烛后,把一只干冷的烧杯罩在火焰上方,现象是烧杯内壁有水雾出现,说明蜡烛燃烧生成了水,将火焰上方的气体通入澄清石灰水中,现象是澄清石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳;
(4)A、反复实验,并观察是否有相同现象,这样做可以排除偶然的、特殊的现象,才能得出正确的结论,故A的做法合适,不符合题意;
B、查找资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么,这样做符合科学探究的要求,为进一步研究提供依据,故B的做法合适,不符合题意;
C、认为与本次实验无关,不予理睬,这不符合科学探究精神的要求,也会使实验结论不完整,不准确,故C的做法不合适,符合题意;
D、询问老师或同学,讨论生成黑色物质的原因,这样做符合科学探究的要求,体现了合作探究精神,值得肯定,故D的做法合适,不符合题意。
故选:C。
解题要点:
反思是科学探究活动的重要环节。通常可以从以下方面开展反思:
(1)探究方法是否科学、有效?
(2)探究步骤是否合理、有序?
(3)探究过程是否安全、环保?
(4)探究结论是否全面、合理?
(5)有哪些问题需要进一步深入探究?
(6)还有哪些经验教训?
在此基础上,才能获得对探究问题的深刻理解,不断提升运用科学探究解决问题的能力。
【变式3-1】(24-25八年级下·江西宜春·检测卷)化学小组受科学家法拉第《蜡烛的化学史》的启发,对蜡烛的燃烧过程进行了再探究。
【查阅资料】硫酸铜是一种白色粉末,具有吸水性,吸水后变为蓝色。
【实验一】
(1)实验一中澄清石灰水变 ,该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
【实验二】
(2)如图A,点燃蜡烛,可以看到火焰分 、内焰和焰心。
(3)如图B,取一支导管,将其中一端伸入焰心,再将燃着的火柴放在另一端的导管口,观察到的现象为导管中气体被点燃,说明焰心中的可燃物质是“气态”的 。
如图C,用一个大烧杯罩住一支点燃的蜡烛,并在烧杯内靠近顶部的位置放置适量的硫酸铜粉末和澄清石灰水。一段时间后,蜡烛熄灭,并观察到硫酸铜粉末变蓝,澄清石灰水变浑浊。
【结论】
(4)石蜡燃烧后的产物是水和二氧化碳,石蜡燃烧的文字表达式为 。
【拓展延伸】
(5)硫酸铜粉末的作用是 。
(6)与实验一所示的实验相比较,图C的实验具有的优点是 。
(7)婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,她反复实验,并观察是否有相同现象。婷婷这样做的目的是 。
【答案】(1)浑浊 化学
(2)外焰
(3)石蜡
(4)
(5)验证水的生成
(6)能够同时检验是否有水和二氧化碳生成
(7)避免实验的偶然性(答案合理即可)
【解析】(1)蜡烛燃烧有二氧化碳生成,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,所以实验一中澄清石灰水变浑浊;该变化有新物质生成,属于化学变化。故填:浑浊;化学。
(2)蜡烛,可以看到火焰分外焰、内焰和焰心。故填:外焰。
(3)如图B,取一支导管,将其中一端伸入焰心,再将燃着的火柴放在另一端的导管口,观察到的现象为导管中气体被点燃,说明焰心中的可燃物质是“气态”的石蜡。故填:石蜡。
(4)石蜡燃烧后的产物是水和二氧化碳,该反应文字表达式为:。故填:。
(5)白色硫酸铜与水反应生成蓝色五水硫酸铜,硫酸铜粉末的作用是验证水的生成。故填:验证水的生成。
(6)与实验一所示的实验相比较,图C的实验具有的优点是能够同时检验是否有水和二氧化碳生成。故填:能够同时检验是否有水和二氧化碳生成。
(7)婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,她反复实验,并观察是否有相同现象,婷婷这样做的目的是避免实验的偶然性。故填:避免实验的偶然性(答案合理即可)。
考点四 书写化学实验探究报告
【例4】(24-25九年级上·吉林·阶段练习)补全蜡烛燃烧实验的实验报告。
装置及操作
现象
解释或结论
将一小块蜡烛放入水中
蜡烛漂浮在水面上
蜡烛难溶于水,密度比水② ;
拿住火柴梗的一端,将其迅速平放入火焰中
火柴梗接触火焰部分,两端变黑,中间无明显变化
蜡烛火焰的外焰温度最③ ;
在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯
① ;
蜡烛燃烧产物之一是水
在蜡烛火焰上方罩个内壁涂有澄清石灰水的烧杯
澄清石灰水变浑浊
蜡烛燃烧产物之一是④ ;
【答案】 小 高 烧杯内壁有无色液滴产生(或烧杯内壁有水雾生成)(答案合理即可) 二氧化碳/CO2
【解析】将一小块蜡烛放入水中,蜡烛漂浮在水面上,说明蜡烛难溶于水,密度比水小;
温度越高,木条碳化越快,拿住火柴梗的一端,将其迅速平放入火焰中,火柴梗接触火焰部分,两端变黑,中间无明显变化,说明外焰温度最高;
在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯,现象是烧杯内壁有无色液滴产生(或烧杯内壁有水雾生成),说明蜡烛燃烧产物之一是水;
在蜡烛火焰上方罩个内壁涂有澄清石灰水的烧杯,烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
【变式4-1】(24-25九年级上·全国·单元测试)同学们过生日都点蜡烛,蜡烛点燃后,发出明亮的火焰。某化学兴趣小组的同学进行了下图所示的系列实验。
(1)①如图A所示,点燃一支蜡烛,看到的主要现象有 (填字母序号,多选)。
a.发出黄色火焰
b.熔化的蜡烛顺着蜡烛流下
c.发光、放热
d.熄灭后有白烟
e.火焰分层
②将一根木条水平迅速插入蜡烛火焰中,片刻后取出,观察到木条表面出现了如图B所示的圆弧状黑斑,说明蜡烛火焰的 温度最高。
(2)①如图C所示,取一个冷的白瓷片放置在火焰上方片刻后取出,观察,有黑色小颗粒产生,冷却后触摸有滑腻感,此颗粒是炭黑。
②如图D所示,将干冷的小烧杯罩在火焰上方,发现烧杯壁有 出现,说明蜡烛燃烧的生成物中含有 。
(3)如图E所示,在火焰正上方罩一个漏斗,用一根燃着的火柴接近漏斗截口处,观察到火柴 ,将产生的气体导出并通入澄清石灰水中,振荡,石灰水 。
(4)根据以上实验及现象判断,蜡烛燃烧的生成物中一定含有的物质是 。
(5)化学变化的本质是 。
【提出问题】有发光放热现象的变化都是化学变化吗?
【猜想与假设】猜想1:都是化学变化;猜想2:不一定都是化学变化。
【实验与分析】同学们设计了下列实验来验证自己的猜想:
观察白炽灯(灯丝为钨丝):
通电前
通电中
通电后
灯丝为银白色固体
发出白光,手摸灯泡,温度较高
灯丝为银白色固体
(6)分析:通电前后,钨丝本身没有发生变化,灯泡通电发光、放热属于 。
【实验结论】
(7)猜想 (填“1”或“2”)正确。
【答案】(1)abcde 外焰
(2)水雾 水
(3)熄灭 变浑浊
(4)二氧化碳和水
(5)有新物质生成
(6)物理变化
(7)2
【解析】(1)①蜡烛在空气中燃烧,发出黄色火焰,放出热量,蜡烛受热熔化,熔化的蜡烛顺着蜡烛流下,火焰分为三层,则点燃一支蜡烛,看到的主要现象有abcde,故填:abcde;
②将一根木条迅速插入蜡烛火焰中,片刻后取出,观察到木条表面出现了如图B所示的圆弧状黑斑,说明蜡烛火焰的外焰温度最高,故填:外焰;
(2)②如图D所示,将干冷的小烧杯罩在火焰上方,发现烧杯壁有水雾出现,说明蜡烛燃烧的生成物中含有水,故填:水雾;水;
(3)图E所示,在火焰正上方罩一个漏斗,用一根燃着的火柴接近漏斗截口处,观察到火柴熄灭,将产生的气体导出并通入澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,故填:熄灭;变浑浊;
(4)由上述分析可知,蜡烛燃烧的生成物中一定含有的物质是二氧化碳和水,故填:二氧化碳和水;
(5)化学变化的本质是有新物质生成,故填:有新物质生成;
(6)通电前后,钨丝本身没有发生变化,说明无新物质生成,则灯泡通电发光、放热属于物理变化,故填:物理变化;
(7)灯泡通电发光、放热属于物理变化,说明有发光放热现象的变化不一定都是化学变化,故猜想2成立,故填:2。
基础达标
科学探究是一种重要的学习方法。阅读下列材料,完成下面小题。
小婷的妈妈从超市买回两袋食盐,一袋标明是加碘盐,另一袋标明为低钠盐(一种含有氯化钾的食盐)。小婷看了包装后想:这两种盐哪一种更咸?于是她开始了探究。
1.小婷认为可以将两种盐配成盐水,然后分别尝一下,就知道哪一种更咸了。以上属于科学探究基本环节中的( )
A.提出问题 B.猜想与假设
C.设计实验方案 D.得出结论
2.照小婷的想法进行探究,为了保证实验结果的客观性,配制盐水时,不需要考虑的因素是( )
A.取用盐的质量 B.取用水的质量
C.取用盐的颗粒大小 D.盐是否完全溶解
【答案】1.C 2.C
【解析】1.科学探究的基本环节包括提出问题、猜想与假设、设计实验方案、进行实验、得出结论等。小婷提出“将两种盐配成盐水并品尝”属于具体操作方法的规划,属于“设计实验方案”环节。
故选 C。
2.实验需控制变量(如盐和水的质量)以确保浓度差异仅由盐种类决定。
A、盐的质量影响浓度,需控制,不符合题意;
B、水的质量影响浓度,需控制,不符合题意;
C、盐的颗粒大小若完全溶解则不影响浓度,无需考虑,符合题意;
D、盐未完全溶解会导致实际浓度降低,需确保溶解,不符合题意。
故选C。
3.下列实验不能达到相应目的的是( )
A. 图①比较蜡烛与水的密度 B. 图②比较火焰各层温度
C. 图③验证蜡烛焰心气体是氧气 D. 图④验证产物有水
【答案】C
【解析】A、蜡烛浮在水面,说明蜡烛密度比水小,该选项能够达到实验目的;
B、取出火柴梗,处在外焰部分的炭化最明显,说明外焰温度最高,处在焰心部分炭化最不明显,说明焰心温度降低,该选项能够达到实验目的;
C、将玻璃管置于焰心,可以从蜡烛火焰中引起一缕“白烟”,将燃着的木条放在玻璃管上口处,“白烟”被点燃,说明蜡烛焰心气体是石蜡蒸汽,不是氧气,该选项不能达到实验目的;
D、干冷烧杯内壁出现水珠,说明反应生成水,该选项能够达到实验目的。
故选C。
4.付强同学爱做实验,在家进行了蜡烛及其燃烧的探究,关于该实验的说法错误的是( )
A. 实验Ⅰ中与外焰接触的a处最先变黑
B. 实验Ⅱ的目的是探究石蜡燃烧有水和二氧化碳生成
C. 实验Ⅲ现象说明蜡烛焰心处气体是具有可燃性
D. 实验Ⅳ蜡烛复燃说明白烟是石蜡固体小颗粒
【答案】B
【解析】A、温度越高,木条炭化的越快,实验Ⅰ中外焰接触的处最先变黑,故选项说法正确;
B、在火焰上方罩一个干而冷的烧杯,烧杯内壁出现小液滴,实验Ⅱ中现象说明蜡烛燃烧会生成水,故选项说法错误;
C、在燃着蜡烛火焰的焰心上插一根导管,在另一端导管口点燃产生火焰,实验Ⅲ中现象说明焰心气体具有可燃性,故选项说法正确;
D、实验Ⅳ中蜡烛复燃,说明白烟具有可燃性,说明白烟是石蜡固体小颗粒,故选项说法正确。
故选B。
5.(25-26八年级·上海·假期作业)在“蜡烛燃烧”的探究实验中,“对问题的回答”属于“猜想与假设”的是( )
选项
问题
对问题的回答
A
吹灭蜡烛时产生的白烟是什么?
可能是石蜡小颗粒
B
干燥的烧杯罩在火焰上方,观察到什么?
烧杯内壁有水雾
C
如何证明蜡烛燃烧产生二氧化碳?
澄清石灰水变浑浊
D
蜡烛火焰哪层亮度最高?
外焰亮度最高
【答案】A
【解析】A、可能是石蜡固体小颗粒,属于科学探究环节中的猜想与假设,故选项正确;
B、烧杯内壁有水雾,属于科学探究环节中的收集证据,故选项错误;
C、利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质来检验二氧化碳,属于 “设计实验与制定方案”(实际操作中观察到的现象也用于验证),是实验验证环节,故选项错误;
D、“蜡烛火焰哪层亮度最高?” 回答 “外焰亮度最高” ,这是通过对蜡烛火焰各层亮度观察得出的结论,属于 “得出结论”,故选项错误。
故选A。
6.小花同学发现在该实验结束后,试管外壁略发黑,她的下列做法不正确的是( )
A.反复实验,并观察是否有相同现象 B.认为与本次实验无关,不予理睬
C.分析酒精成分,进行实验探究 D.向老师请教产生异常现象的原因
【答案】B
【解析】A、反复实验,并观察是否有相同的现象,根据产生的现象来探究试管外壁发黑的原因,做法正确,不符合题意;
B、认为与本次实验无关,不予理睬,没有对发现的问题进行探究,不符合探究的学习精神,做法错误,符合题意;
C、分析酒精成分,进行实验探究,符合科学探究的过程,做法正确,不符合题意;
D、向老师请教产生异常现象的原因,做法正确,不符合题意。
故选:B。
7.(24-25八年级上·上海·期末)化学家波义尔偶然发现盐酸能使紫罗兰花瓣变红,于是他将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中进行探究。“将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中”这一步属于科学探究过程中的( )
A.提出问题 B.形成假设
C.实施实验 D.形成结论
【答案】C
【解析】A、提出问题是针对某种现象提出疑问,“将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中” 不是提出问题,A 选项错误;
B、形成假设是对问题可能的答案作出猜想,这一步不是形成假设,B 选项错误;
C、实施实验是按照设计的方案进行实验操作,“将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中” 是具体的实验操作过程,属于实施实验,C 选项正确;
D、形成结论是对实验结果进行分析总结得出的,这一步还未到得出结论阶段,D 选项错误。
故选C。
8.(2025·四川内江·模拟预测)某同学在做家庭小实验时,向热的大米粥中加入碘酒,发现未变蓝色。面对“异常”现象,他不应该采取的做法是( )
A.及时向老师请教 B.查找相关资料,探究原因
C.反复实验,并观察是否有相同现象 D.认为碘酒有问题,不予理会
【答案】D
【解析】A、面对“异常”现象,及时向老师请教也是一种好的学习方法,间接经验也很重要,故A正确;
B、面对“异常”现象,也可以查找相关资料,探究原因,故B正确;
C、面对“异常”现象,可以反复试验,并观察是否有相同现象,看是不是普遍情况,故C正确;
D、认为碘酒有问题,不予理会是错误的,没有探究精神,当观察到异常的实验现象时不能置之不理,应该思考是什么原因造成的,并解决问题,故D错误;
故选:D。
9.(24-25九年级上·吉林长春·期末)很多古诗词中都有蜡烛的身影,其中也蕴含了丰富的化学知识。某兴趣小组同学对蜡烛的燃烧进行了如下探究:
Ⅰ、蜡烛燃烧过程探究
蜡烛燃烧时可观察到火焰集中在烛芯周围,石蜡不断熔化,但液态石蜡却没有直接燃烧,同学们对蜡烛燃烧过程展开了探究。
(1)火焰结构特点探究:点燃蜡烛,将一张滤纸从火焰上方盖下,1-2秒后取出;观察到滤纸上炭化形成黑圈(如A图),得出结论:蜡烛的 部分温度最高。
焰心所含物质探究:如图B,点燃蜡烛,用注射器在烛芯附近抽取气体物质。
【猜想假设】同学们对该物质主要成分提出三种猜想:
a二氧化碳 b水蒸气 c石蜡蒸气
【实验探究】
(2)
操作
现象
结论
立即将注射器内物质注入内壁涂有澄清石灰水的烧杯。
观察到烧杯内壁澄清石灰水变浑浊。
猜想a成立。
立即将注射器内物质注入干而冷的烧杯。
内壁没有出现水雾,而是出现白色固体物质。
猜想b不成立
立即将注射器靠近火焰,推动活塞。
注射器口产生火焰,物质能燃烧。
猜想c
【实验反思】
(3)经过讨论,同学们认为猜想a 不成立,实验中产生明显现象的原因是: 。
【实验结论】石蜡燃烧是固态石蜡先受热熔化,然后在烛芯汽化形成气态石蜡后才燃烧。
Ⅱ、探究密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素
小组同学发现氧气体积分数越大,蜡烛燃烧越剧烈,烛芯长度变大和蜡烛高度变小越显著。猜测烛芯长度或蜡烛高度可能会影响燃烧时间,继续进行实验。
实验 1:将集气瓶中充满空气,测定相同蜡烛高度,不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间如下表所示。
烛芯长度/cm
0.3
0.5
0.7
0.9
燃烧时间/s
16
13
11
8
(4)实验2:将集气瓶中充满空气,测定 的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间如下表所示。
蜡烛高度/cm
1
3
5
7
燃烧时间/s
17
10
9
8
【小组交流】
实验1的结论是:其他条件相同时,烛芯长度越长,燃烧时间越短。
Ⅲ、蜡烛熄灭原因探究
如图1,实验中蜡烛会逐渐熄灭。同学们对实验中蜡烛(足量)熄灭的原因展开研究。
【猜想与假设】a 可能是二氧化碳含量过大 b 可能是氧气被完全消耗
【探究与结论】
(5)甲同学收集1瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体,将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封,蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭。根据实验现象可知:假设 a (填“合理”或“不合理”)。
(6)乙同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛(足量)从燃烧到熄灭的过程中氧气含量的变化,实验装置和实验结果如图2所示。下列判断或结论不正确的是______(填字母)。
A.实验开始时密封装置内是纯净的氧气 B.蜡烛熄灭的原因是瓶内氧气已经耗尽
C.蜡烛熄灭后瓶内气体是二氧化碳和氧气 D.氧气浓度小于一定值时,蜡烛无法燃烧
【答案】(1)外焰
(2)成立
(3)石蜡蒸气冷凝成固体
(4)相同烛芯长度,不同蜡烛高度
(5)不合理
(6)ABC
【解析】(1)点燃蜡烛,将一张滤纸从火焰上方盖下,1-2秒后取出,观察到滤纸上炭化形成黑圈,是因为外焰的温度最高;
(2)立即将注射器靠近火焰,推动活塞,注射器口产生火焰,物质能燃烧,说明该物质具有可燃性,而石蜡蒸气具有可燃性,所以猜想c成立;
(3)猜想①不成立,实验中产生明显现象的原因是石蜡蒸气冷凝成固体;
(4)通过实验2数据可知,该实验想探究蜡烛高度对燃烧时间的影响,其它量要保持一致。将集气瓶中充满空气,测定相同烛芯长度、不同蜡烛高度的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间;
(5)甲同学收集 1 瓶含 20% 氧气和 80% 二氧化碳的气体,将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封,蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭。说明蜡烛在二氧化碳含量较大(80%)的情况下仍能燃烧一段时间,假设 a不合理;
(6)A、实验开始时密封装置内不是纯净的氧气,氧气的体积分数为19.56%,选项说法不正确,符合题意;
B、由图示可知,蜡烛熄灭时,氧气的体积分数为15.96%,氧气并没有耗尽,因此蜡烛熄灭的原因不是瓶内氧气已经耗尽,选项说法不正确,符合题意;
C、蜡烛熄灭后瓶内气体除了二氧化碳和氧气,还有氮气、水蒸气等,选项说法不正确,符合题意;
D、由图示可知,氧气浓度小于一定值时,蜡烛无法燃烧,选项说法正确,不符合题意。
故选ABC。
综合应用
1.体育课掷铅球活动后,同学们对“铅球”的制作材料进行讨论,有同学认为“铅球”是铁制的,并从实验室借来磁铁吸一下。“吸一下”这一过程属于科学探究中的( )
A.假设 B.证据
C.实验 D.结论
【答案】C
【解析】“吸一下”这一过程属于科学探究中的实验环节,故选C。
2.小明在探究蜡烛燃烧实验过程中,发现罩在蜡烛火焰上方的烧杯内壁被熏黑,她的下列做法不正确的是( )
A.反复实验,观察是否有相同现象
B.查阅相关资料,探究黑色物质成分
C.不予理睬
D.请教老师生成黑色物质的原因
【答案】C
【解析】在做化学实验的过程中,若发现有异常的现象,应通过各种途径来弄明白到底是什么原因导致的,弄清楚原因的做法有:向老师请教生成黑色物质的原因,反复实验并观察是否有相同现象,查找蜡烛成分资料,探究黑色物质成分等,切不可认为与本实验无关,而不予理睬,错过探究发现的机会。
故选:C。
3.(24-25九年级上·河南濮阳·期中)某同学在化学实验室中看到一瓶无色液体,他认为可能是蒸馏水,“可能是蒸馏水”是科学探究中的( )
A.提出问题 B.形成假设
C.获取证据 D.分析解释
【答案】B
【解析】该同学认为无色液体可能为蒸馏水,是对无色液体的成分进行猜想,属于形成假设的流程,故选B。
4.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)化学实验是学习化学的基本方法,实验探究的一般思路可归纳为
①实施实验 ②明确探究目的 ③设计实验方案 ④获取证据 ⑤形成结论 ⑥分析推理
A.②③①④⑥⑤ B.③⑥⑤②①④
C.③⑥②①⑤④ D.①⑤④⑥②③
【答案】A
【解析】通常情况下,实验探究的一般思路可归纳为:明确探究目的→设计实验方案→实施实验→获取证据→分析推理→形成结论,正确的顺序为:②③①④⑥⑤。
故选A。
5.(24-25九年级上·湖南岳阳·期末)打开“雪碧”饮料的瓶子,发现有大量气泡产生,某同学建议:可用澄清石灰水来检验气体中是否含有二氧化碳。这个环节属于科学探究中的( )
A.提出假设 B.实施实验
C.设计实验 D.分析推理
【答案】C
【解析】A、提出假设是根据相关现象和相关资料提出猜想,不符合题意;
B、实施实验是根据实验方案进行实验,不符合题意;
C、设计实验是根据相关的资料,相关的猜想设计实验方案,故可用澄清石灰水来检验气体中是否含有二氧化碳属于设计实验,符合题意;
D、分析推理是根据实验现象、实验数据和相关资料进行分析,不符合题意。
故选C。
6.(24-25九年级上·广东潮州·期末)探究蜡烛及其燃烧时,发现罩在蜡烛火焰上方的烧杯内壁被熏黑。下列做法中,不可取的是( )
A.忽略该异常现象 B.如实记录并准确描述该现象
C.向老师请教或查阅有关资料 D.重复实验,观察是否有相同现象
【答案】A
【解析】A、实验中观察到的现象,都不能忽略,故选项做法错误;
B、实验中观察到的现象,如实记录并准确描述该现象,故选项做法正确;
C、实验中观察到的现象,可以向老师请教或查阅有关资料,故选项做法正确;
D、实验中观察到的现象,重复实验,观察是否有相同现象,故选项做法正确;
故选:A。
7.(24-25八年级上·山东淄博·期中)下列对于科学探究的认识错误的是( )
A.科学始于问题,没有了问题,科学发展就走到了尽头
B.科学探究是学习化学重要而有效的途径
C.化学实验是进行科学探究的重要方式
D.科学探究是独立完成的过程,不需要合作
【答案】D
【解析】A、科学始于问题,没有了问题,科学发展就走到了尽头,说法正确,不符合题意;
B、科学探究是学习化学重要而有效的途径,说法正确,不符合题意;
C、化学实验是进行科学探究的重要方式,说法正确,不符合题意;
D、科学探究要善于与人合作交流,得出正确结论,说法错误,符合题意。
故选:D。
8.(24-25九年级上·湖南邵阳·期中)探究蜡烛及其燃烧时,发现罩在蜡烛火焰上方用澄清石灰水湿润的烧杯内壁变浑浊。下列做法中,不可取的是
A.分析现象的原因 B.重复实验,确认现象的准确性。
C.如实记录该现象 D.忽略该异常现象,继续做其他实验
【答案】D
【解析】A、了解分析生成黑色物质的可能原因,也是探究学习的过程,符合科学探究的过程,故选项做法正确;
B、重复实验,观察是否有相同现象,根据产生的现象来探究烧杯被熏黑的原因,故选项做法正确;
C、发现罩在蜡烛火焰上方的烧杯内壁被熏黑,要如实记录并准确描述该现象,故选项做法正确;
D、忽略该异常现象,换一个烧杯继续实验,没有对发现的问题进行探究,不符合探究的精神,故选项做法错误。
故选:D。
9.下图所示的是某化学小组对蜡烛的燃烧过程进行的再探究。回答下列问题:
【查阅资料】白色硫酸铜粉末吸水后变蓝。
(1)实验B,观察到外焰处的铁纱窗出现红热的环,内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化,该实验结论为 。
(2)实验C,待导管口有白烟出现时,将燃着的火柴放在导管口,可观察到 ,说明焰心中的可燃物质是气态的石蜡。
(3)实验D,一段时间后,蜡烛熄灭,并观察到硫酸铜粉末变蓝,澄清石灰水变浑浊。这说明石蜡燃烧生成的产物是 和 。
(4)与实验A相比,实验D具有的优点是 。
(5)蜡烛受热燃烧并熔化,这两种变化的根本区别是 。
【答案】(1)蜡烛火焰的外焰温度最高
(2)白烟燃烧
(3)水/H2O 二氧化碳/CO2
(4)能够同时检验是否有水和二氧化碳生成
(5)变化前后是否有新物质生成
【解析】(1)实验 B 中,外焰处的铁纱窗出现红热的环,内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化,说明外焰温度高,能使铁纱窗达到红热状态,得出蜡烛火焰的外焰温度最高的结论。
(2)实验 C 中,焰心的可燃物质是气态石蜡,将燃着的火柴放在导管口,气态石蜡被点燃,所以可观察到白烟燃烧。
(3)白色硫酸铜粉末吸水后变蓝,实验 D 中硫酸铜粉末变蓝,说明石蜡燃烧生成了水(H2O);
澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊,澄清石灰水变浑浊说明生成了二氧化碳(CO2)。
(4)实验 A 只能检验蜡烛燃烧生成二氧化碳,实验 D 既能通过硫酸铜粉末变蓝检验生成水,又能通过澄清石灰水变浑浊检验生成二氧化碳,可同时检验蜡烛燃烧的两种产物。
(5)蜡烛燃烧生成二氧化碳和水等新物质,属于化学变化;蜡烛熔化只是状态由固态变为液态,没有新物质生成,属于物理变化,二者根本区别是变化前后是否有新物质生成。
10.小红同学借助U形管对蜡烛燃烧产物进行创新实验探究,实验装置图(夹持装置略去)如下。
实验操作步骤是:
①准备一个干燥的18mm×180mm的U形管备用;
②点燃固定在桌面的蜡烛,将U形管的一端罩在蜡烛火焰的中上部,观察U形管内壁的实验现象;
③蜡烛燃烧10秒后,将U形管快速倒过来,立即向U形管中注入少量的澄清石灰水,振荡,观察实验现象。
请分析,回答下列问题:
(1)步骤②中,可以观察到U形管内壁的实验现象是 。
(2)步骤③观察到 。
(3)上述实验现象进一步表明,蜡烛燃烧生成了 和 。
(4)小红同学用U形管代替小烧杯做实验,你认为这样做的优点有______(填选项)。
A.便于实验操作 B.实验现象明显 C.产物浓度较低
【答案】(1)有水雾出现
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)水或H2O 二氧化碳或CO2
(4)B
【解析】(1)蜡烛燃烧生成水,可观察到U形管内壁有水雾出现。
(2)蜡烛燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故步骤③观察到澄清石灰水变浑浊;
(3)根据上述现象,可推知蜡烛燃烧生成水和二氧化碳。
(4)用U形管代替小烧杯做实验,实验现象更明显,产物浓度更高,操作不如罩小烧杯简便,故选B。
11.(24-25八年级上·山东威海·期中)科学探究是我们学习化学知识的重要途径。
认识科学探究的基本要素为验证某无色气体是二氧化碳。兴趣小组的同学进行并记录了如下活动,但由于时间紧张,记录顺序前后颠倒、较乱,现编号如下:①需解决的内容主要是:该无色气体是二氧化碳吗?
②将燃烧的木条插入该瓶气体中,观察到木条熄灭;
③该气体是二氧化碳;④将澄清的石灰水倒入瓶中振荡,观察到澄清石灰水变浑浊;
⑤能使燃着的木条熄灭的气体不只二氧化碳,所以用燃着的木条不如澄清石灰水理由充分。
(1)你认为以上探究活动环节中,属于提出问题的是 (填序号,下同):属于设计并实施实验的是 ;属于获得结论的是 ;属于反思评价的是 。
体验科学探究
实验探究一:化学兴趣小组的同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。
(2)将火柴火焰靠近蜡烛(不点燃,如图)看到蜡烛逐渐熔化,此时石蜡发生的变化是 变化,原因是 :点燃蜡烛,看到石蜡燃烧,发出黄色的火焰:观察火焰,发现分为外焰、内焰、焰心三层。
【提出问题】:蜡烛燃烧后逐渐变短属于什么变化呢?蜡烛燃烧后生成了什么物质?
【查阅资料】二氧化碳是一种无色无味的气体,能使澄清的石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。水蒸气遇冷时会凝结成小水滴或者形成水雾。
【设计并实施实验】
(3)为检验蜡烛燃烧后的物质,同学们做了如下实验,请你来填写实验报告:
实验步骤
实验现象
结论
点燃蜡烛
用手触摸上一步骤中的烧杯底部
迅速将烧杯倒转,将澄清石灰水倒入烧杯后振荡
观察到烧杯内壁有水雾
感觉
发现
说明蜡烛燃烧时生成
说明蜡烛燃烧时有 放出
说明蜡烛燃烧时生成了二氧化碳
【反思评价】
(4)在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,你认为她的以下做法中不合适的是
A.反复实验,并观察是否有相同现象
B.查找资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么
C.认为与本次实验目的无关,不予理睬
D.询问老师或同学,讨论生成黑色物质的原因
(5)同学们在探究的过程中,将短玻璃导管插入焰心,发现另一端也可以点燃。针对这一现,你能提出一个什么问题? 。
实验探究二:探究酒精灯火焰不同部位的加热效果。
(6)你的猜想是 。
【获得证据】李明同学取来3支试管,分别编号为A、B、C。向试管内各加入3mL水,进行了如下实验:实验结果如下表:
试管编号
A
B
C
水沸腾所用时间(S)
45
30
90
1.把A试管底部放在酒精灯火焰上方约3cm处加热:
2.把B试管底部放在酒精灯外焰部分加热:
3.把C试管底部放在酒精灯焰心处加热。
【得出结论】
(7)你由此得出的结论是 。
【反思评价】
(8)根据这一结论你对用酒精灯加热的建议是: 。
【答案】(1)① ②④ ③ ⑤
(2)物理 没有新物质生成
(3)在火焰上方罩一干冷的烧杯 发热 澄清石灰水变浑浊 水 热量
(4)C
(5)导管导出的气体具有可溶性,其成分是什么(合理即可)
(6)酒精灯外焰加热效果好
(7)酒精灯外焰加热效果好
(8)用酒精灯外焰加热
【解析】(1)根据科学探究法可知,①需解决的内容主要是:该无色气体是二氧化碳吗?属于提出问题;
②将燃烧的木条插入该瓶气体中,观察到木条熄灭;④将澄清的石灰水倒入瓶中振荡,观察到澄清石灰水变浑浊;属于设计并实施实验;
③该气体是二氧化碳;属于获得结论;
⑤能使燃着的木条熄灭的气体不只二氧化碳,所以用燃着的木条不如澄清石灰水理由充分;属于反思评价;
(2)实验探究一:蜡烛逐渐熔化,该过程中只是物质的状态改变,没有新物质生成,故石蜡发生的变化是物理变化;
(3)根据实验现象:观察到烧杯内壁有水雾,故操作为:点燃蜡烛,在火焰上方罩一干冷的烧杯;得出结论:蜡烛燃烧有水生成;
燃烧都放热,所以用手触摸上一步骤中的烧杯底部,现象为:感觉放热;得出结论:说明蜡烛燃烧时有热量放出;
根据结论:说明蜡烛燃烧时生成了二氧化碳,故实验现象为:发现澄清石灰水变浑浊;
(4)A、反复实验,并观察是否有相同现象,可以排除现象是否是偶发事件,故该做法合理;
B、查找资料,了解石蜡的主要成分,用科学的方法探究生成的黑色固体是什么,故该做法合理;
C、任何细节都不能忽视,故该做法不合理;
D、向其他人寻求帮助,也有利于解决疑惑,故该做法合理。
故选C;
(5)将短玻璃导管插入焰心,发现另一端也可以点燃,说明导出的物质为可燃性气体,故可以提出可燃性气体是什么?(合理即可)
(6)探究酒精灯火焰不同部位的加热效果,可以提出猜想:酒精灯外焰加热效果好(或速度快或温度高);
(7)根据表中数据可知,在其他条件相同时,放在酒精灯外焰上的试管加热至水沸腾所需时间最短,故由此得到的结论是酒精灯外焰加热效果好(或速度快或温度高);
(8)建议用酒精灯外焰加热,因为外焰温度最高。
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第一单元 步入化学殿堂
第二节 体验化学探究
教学目标
1.学会观察和描述实验现象;
2.知道科学探究的基本环节;
3.通过探究蜡烛燃烧的奥秘,体验科学探究的乐趣,初步学会实验探究的方法。
重点和难点
重点:通过学习“探究蜡烛燃烧的奥秘”的探究过程,体验科学探究的各个环节,培养科学的问题意识。
难点:通过实验操作描述相应的实验现象。
◆知识点一 探究蜡烛的燃烧
1.观察蜡烛燃烧
(1)实验用品:蜡烛、火柴、烧杯、澄清石灰水。
(2)实验过程、现象及结论:
实验
实验现象
结论
实验1:取一支蜡烛,点燃,仔细观察刚点燃时、燃烧过程中、熄灭时、熄灭1分钟后的现象
燃烧前:蜡烛是白色、较软的圆柱状固体,有特殊气味;
燃烧中:石蜡受热 ,燃烧时发光、冒黑烟、 ;
熄灭时:产生一缕 ,白色棉线变黑;
熄灭1分钟后:熔化的石蜡逐渐
液态石蜡遇冷凝固,燃烧时产生热量,棉线碳化
实验2:取一根火柴梗,将其迅速插入蜡烛火焰中,约1秒后取出,观察现象
火柴梗位于外焰部位的已烧焦,内焰部位次之,焰心部位无明显变化
温度最高,
次之,
_温度最低
实验3:在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯,观察现象;再将烧杯迅速倒置,向其中加入少量澄清石灰水,振荡,观察现象
烧杯内壁出现水雾,澄清石灰水
蜡烛燃烧生成了
和
2.探究蜡烛燃烧的奥秘
(1)实验装置:
(2)实验过程:
①从蜡烛上切下一块固体石蜡,放在蒸发皿里,尝试用火柴点燃。
②点燃一支蜡烛,待烛心周围有较多的石蜡油产生时,熄灭蜡烛,立即尝试用火柴点燃石蜡油。
③用坩埚钳夹持一根短尖嘴玻璃管,将其末端插入燃着的蜡烛烛心附近,一段时间后用火柴在玻璃管尖嘴处点燃。
(3)实验现象:固体石蜡和石蜡油都 被点燃,而尖嘴玻璃管处的气体 被点燃。
(4)实验结论:石蜡是先熔化成 再变成 才燃烧的。
特别提醒
描述现象时的注意事项
(1)不能以结论代替现象。如蜡烛燃烧的实验现象描述为“放出热量,生成可使澄清石灰水变浑浊的气体,罩在火焰上方冷而干燥的烧杯内壁有水雾生成”。若改为“生成二氧化碳和水”则为实验结论。
(2)要根据实验事实描述,不可捏造。
(3)记录和表述要完整。
即学即练
【例】从下图有关蜡烛的实验中,你能够得出的正确结论是 。
A.①中蜡烛燃烧片刻,证明空气中有水蒸气
B.②中可说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳
C.③中可证明蜡烛燃烧会产生黑色的碳颗粒
D.④中发现火柴梗与外焰接触部分先炭化,可以证明
◆知识点二 科学探究的基本环节
科学探究过程包括 、 、设计并实施实验或调查方案、 、 、形成结论及建构模型、 及 等要素。
即学即练特别提醒
要想提出有价值的问题。在我们的生活中我们要做到。
一是要敏锐观察,善于观察日常生活、自然界以及实验中的现象。能够捕捉到反常、奇异的现象;
二是要深入思考现象背后的原因,多问几个为什么;
三是要有善于质疑的心态,不受已有观念的束缚,不轻信现成的结论,要有自己的观点。
【例】(2025·江苏扬州·中考真题)科学发展常以如题图所示的方式推进、循环。公元前5世纪,有哲学家猜想:万物是由极其微小的、不可分割的“原子”构成。这属于
A.观察现象 B.提出问题
C.建立假说 D.实验验证
◆知识点三 对探究活动进行反思
反思探究过程:回顾实验的各个步骤,思考实验操作是否规范、实验数据是否准确、实验方法是否合理等。
反思探究结果:分析所得的结论是否合理、是否与预期一致,如果不一致,要找出原因。
常考易错点:不重视对探究活动的反思,无法从反思中总结经验教训;反思不全面,不能深入分析问题。
特别提醒
反思是科学探究活动的重要环节。通常可以从以下方面开展反思:
(1)探究方法是否科学、有效?
(2)探究步骤是否合理、有序?
(3)探究过程是否安全、环保?
(4)探究结论是否全面、合理?
(5)有哪些问题需要进一步深入探究?
(6)还有哪些经验教训?
在此基础上,才能获得对探究问题的深刻理解,不断提升运用科学探究解决问题的能力。
即学即练
【例】小军同学做实验时,向热的大米粥中加了碘酒,发现未变蓝,面对“异常”现象,他采取的做法不可取的是
A.向老师请教
B.认为自己做错了,继续做其他实验
C.反复做实验,并观察是否有相同现象
D.查找相关资料,探究原因
◆知识点四 书写化学实验探究报告
化学实验探究报告一般包括:①实验名称;②实验目的;③实验过程和现象;④实验结论;5实验反思。
特别提醒
探究活动结束后,我们要认真反思,并完成实验探究报告。
①有关表头(姓名、合作者、班级、日期)如实填写;
②实验名称即为你所进行的实验探究的名称;
③实验目的即为所探究的问题;
④实验过程和现象按实验设计以及实验观察准确描述,描述实验现象时,不能出现生成物的名称,不能用实验结论代替实验现象;
⑤实验结论是由实验现象经过分析和推理得到的;
⑥实验反思可从探究方法的科学性、有效性、安全性、环保性,以及结论与猜想的统一性,是否有新的发现与困惑等方面入手。答案不唯一,根据自己的实验情况填写即可。
即学即练
【例】(24-25九年级上·甘肃武威·检测卷)探究实验报告一:蜡烛及其燃烧的探究
探究实验的名称:蜡烛及其燃烧的探究
探究实验的目的:理解掌握蜡烛的有关性质知识
实验用品:蜡烛、火柴、 等
步骤和方法
现象
分析
点燃前
蜡烛是白色蜡状固体,硬度小,稍有气味
用小刀切下一小块蜡烛投入水中
石蜡浮于水面
点燃蜡烛
蜡烛先熔化后汽化,再燃烧;火焰明亮且明显分成三层
在烛焰上方罩一干燥烧杯
烧杯内壁出现水雾或水珠
在烛焰上方罩一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯,振荡
烧杯内壁出现白色斑点
熄灭蜡烛
火焰熄灭,灯芯上产生一缕轻烟
轻烟为蜡烛蒸气冷却所致,遇明火可以燃烧。
结论:在通常情况下,蜡烛是白色蜡状固体,稍有气味,熔点、熔点较低,硬度较小,密度比水小。蜡烛在点燃条件下能燃烧,燃烧产物中有水和二氧化碳等。
问题和建议:为进一步说明蜡烛是先汽化,然后是石蜡蒸气燃烧,可用一根尖嘴的细玻璃管插入焰心,然后在尖嘴处点燃。根据是否能点燃,可推断上述猜测是否正确。
对于蜡烛燃烧实验现象的表述:
错误说法
辨析
蜡烛燃烧产生二氧化碳和水
描述实验现象时只能把通过眼、鼻等感觉器官感觉到的现象描述出来,而不能直接描述
物质的名称。正确的说法应为蜡烛火焰上方烧杯内壁有水雾出现,产生能使澄清石灰水
变浑浊的气体
蜡烛燃烧发黄光
“火星”和“火光”是熔点很高的固体燃烧产生的;“火焰”是气体或蒸气燃烧产生的。蜡烛燃烧产生的应该是黄色火焰,是石蜡蒸气燃烧所形成的
实践应用
1.下表是某同学填写的蜡烛及其燃烧的探究报告,其中有错误的是( )
选项
实验现象
结论或解释
A
固体蜡受热熔化成蜡油
蜡的熔点较低
B
烛燃烧时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,干燥烧杯内壁上出现水雾
推测蜡烛燃烧后生成二氧化碳和水,且其组成中含有C、H元素
C
蜡烛火焰各层的温度不同
焰心温度最高
D
蜡烛刚熄灭时的白烟可被点燃
此白烟具有可燃性
2.(24-25八年级下·广西南宁·开学考试)通过对蜡烛及其燃烧的实验探究可知,下列说法错误的是( )
A.蜡烛燃烧实际上是液体石蜡在燃烧 B.蜡烛燃烧实际上是石蜡蒸汽在燃烧
C.蜡烛熄灭后产生的白烟能被点燃 D.蜡烛燃烧后有水和二氧化碳生成
3.(24-25九年级上·湖北宜昌·期末)如图是某化学小组在探究蜡烛及其燃烧实验。下列观察和分析不正确的是
A.图甲实验可观察到,石灰水变浑浊
B.图甲实验可说明,蜡烛燃烧生成二氧化碳和水
C.图乙实验可观察到,蜡烛被重新点燃
D.图乙实验可说明,蜡烛熄灭后产生的白烟可以燃烧
4.(24-25九年级上·陕西榆林·检测卷)化学兴趣小组的三位同学对蜡烛进行了探究,请帮助他们完成实验。
(1)丽丽同学用小刀切下了一小块石蜡,将其放入90℃的热水中,发现固体石蜡融化成油状液体并浮于水面,此现象可说明 。
(2)军军同学点燃蜡烛,将一根小木条平放入火焰中(如图),约2秒后取出,可观察到小木条 (选填“a”“b”或“c”)处先炭化变黑,接着他将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,发现 ,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳。
(3)芳芳同学观察到罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑了,接下来的做法不合适的是________(填字母)。
A.询问老师或同学,探讨出现黑色物质的原因
B.认为该现象与本次实验无关,不予理睬
C.查阅书籍或上网查找资料,了解黑色物质的成分
D.再次实验,观察是否出现相同现象
考点一 探究蜡烛的燃烧
【例1】某同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行如下探究,请你完成下列填空。
(1)取一支蜡烛,用小刀切下一小块,把它入水中,蜡烛浮在水面。结论:石蜡的密度比水 。
(2)点燃蜡烛,观察到蜡烛的火焰分为 、 和 三层。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中(如图)约1s后取出。可以看到火柴梗的 处(填“a”或“b”或“c”)最先碳化(变黑)。结论:蜡烛火焰的 温度最高。
(3)再将一只干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方,烧杯内壁出现 ;取下烧杯,迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水,振荡,澄清的石灰水变 。
结论:石蜡燃烧后的生成物有 和 。
(4)婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,你认为她的以下做法中不合适的是_______
A.反复实验,并观察是否有相同现象 B.查找资料,探究生成的黑色固体是什么
C.认为与本次实验目的无关,不予理睬 D.询问老师或同学,讨论生成黑色物质的原因
(5)用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟,蜡烛 (填“能”或“不能”)重新燃烧。
解题要点:
描述现象时的注意事项
(1)不能以结论代替现象。如蜡烛燃烧的实验现象描述为“放出热量,生成可使澄清石灰水变浑浊的气体,罩在火焰上方冷而干燥的烧杯内壁有水雾生成”。若改为“生成二氧化碳和水”则为实验结论。
(2)要根据实验事实描述,不可捏造。
(3)记录和表述要完整。
【变式1-1】关于蜡烛燃烧实验现象描述错误的是( )
A. 放出大量的热 B. 发出黄色的火焰
C 生成二氧化碳和水 D. 火焰分成三层
【变式1-2】小新在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,下列做法中,不可取的是
A. 认为与本次实验目的无关,不予理睬
B. 反复实验,并观察是否有相同的现象
C. 询问老师或同学,讨论黑色物质的成因
D. 查找资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么
考点二 科学探究的基本环节
【例2】(24-25九年级上·湖南岳阳·期中)化学实验是学习化学的基本方法,是开展实验探究的重要形式。实验探究的一般思路可归纳出以下选项,其中正确的选项是( )
①分析推理 ②明确探究目的 ③设计实验方案 ④实施实验 ⑤形成结论 ⑥获取证据
A.②④⑤⑥③① B.①②③④⑤⑥
C.②③④⑥①⑤ D.②④③①⑥⑤
【变式2-1】下表是某同学填写的蜡烛及其燃烧的探究报告,其中有错误的是( )
实验现象
结论或解释
A.
固体蜡受热熔化成蜡油
该过程发生了物理变化
B.
蜡烛燃烧时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,干燥烧杯内壁上出现水雾
推测蜡烛燃烧后生成CO2和水,且其组成中含有C、H元素
C.
蜡烛火焰各层的温度不同
焰心温度最高
D.
蜡烛刚熄灭时的白烟可被点燃
此白烟具有可燃性
【变式2-2】泡腾片放入水中会发生剧烈的反应,生成很多气泡,兴趣小组的同学进行如下实验探究环节。这些环节正确的先后顺序为
①产生的气泡是什么 ②气泡可能是二氧化碳气体 ③将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊 ④气泡是二氧化碳气体
A. ①②③④ B. ②③④①
C. ③④①② D. ④①②③
考点三 对探究活动进行反思
【例3】(24-25八年级上·上海金山·期中)蒙山集团的三名同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究:
(1)汪汪取来一支蜡烛,用小刀切下一小块,把它放入水中,蜡烛浮在水面上、结论:石蜡的密度比水的密度 。
(2)文文点燃蜡烛,观察到火焰分为三层。她把一根火柴梗放在火焰中(如图),约1s后取出,可以看到火柴梗的 (填“a”,“b”或“c”)处最先炭化。结论:蜡烛火焰的 温度最高。
(3)点燃蜡烛后,把一只干冷的烧杯罩在火焰上方,现象是 ,说明 ;将火焰上方的气体通入澄清石灰水中,现象是 ,说明 。
(4)嘉嘉在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑。你认为她的以下做法中不合适的是______。
A.反复实验,并观察是否有相同现象
B.查找资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么
C.认为与本次实验的实验目的无关,不予理睬
D.询问老师或同学,讨论生成黑色物质的原因
解题要点:
反思是科学探究活动的重要环节。通常可以从以下方面开展反思:
(1)探究方法是否科学、有效?
(2)探究步骤是否合理、有序?
(3)探究过程是否安全、环保?
(4)探究结论是否全面、合理?
(5)有哪些问题需要进一步深入探究?
(6)还有哪些经验教训?
在此基础上,才能获得对探究问题的深刻理解,不断提升运用科学探究解决问题的能力。
【变式3-1】(24-25八年级下·江西宜春·检测卷)化学小组受科学家法拉第《蜡烛的化学史》的启发,对蜡烛的燃烧过程进行了再探究。
【查阅资料】硫酸铜是一种白色粉末,具有吸水性,吸水后变为蓝色。
【实验一】
(1)实验一中澄清石灰水变 ,该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
【实验二】
(2)如图A,点燃蜡烛,可以看到火焰分 、内焰和焰心。
(3)如图B,取一支导管,将其中一端伸入焰心,再将燃着的火柴放在另一端的导管口,观察到的现象为导管中气体被点燃,说明焰心中的可燃物质是“气态”的 。
如图C,用一个大烧杯罩住一支点燃的蜡烛,并在烧杯内靠近顶部的位置放置适量的硫酸铜粉末和澄清石灰水。一段时间后,蜡烛熄灭,并观察到硫酸铜粉末变蓝,澄清石灰水变浑浊。
【结论】
(4)石蜡燃烧后的产物是水和二氧化碳,石蜡燃烧的文字表达式为 。
【拓展延伸】
(5)硫酸铜粉末的作用是 。
(6)与实验一所示的实验相比较,图C的实验具有的优点是 。
(7)婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,她反复实验,并观察是否有相同现象。婷婷这样做的目的是 。
考点四 书写化学实验探究报告
【例4】(24-25九年级上·吉林·阶段练习)补全蜡烛燃烧实验的实验报告。
装置及操作
现象
解释或结论
将一小块蜡烛放入水中
蜡烛漂浮在水面上
蜡烛难溶于水,密度比水② ;
拿住火柴梗的一端,将其迅速平放入火焰中
火柴梗接触火焰部分,两端变黑,中间无明显变化
蜡烛火焰的外焰温度最③ ;
在蜡烛火焰上方罩上一个冷而干燥的烧杯
① ;
蜡烛燃烧产物之一是水
在蜡烛火焰上方罩个内壁涂有澄清石灰水的烧杯
澄清石灰水变浑浊
蜡烛燃烧产物之一是④ ;
【变式4-1】(24-25九年级上·全国·单元测试)同学们过生日都点蜡烛,蜡烛点燃后,发出明亮的火焰。某化学兴趣小组的同学进行了下图所示的系列实验。
(1)①如图A所示,点燃一支蜡烛,看到的主要现象有 (填字母序号,多选)。
a.发出黄色火焰
b.熔化的蜡烛顺着蜡烛流下
c.发光、放热
d.熄灭后有白烟
e.火焰分层
②将一根木条水平迅速插入蜡烛火焰中,片刻后取出,观察到木条表面出现了如图B所示的圆弧状黑斑,说明蜡烛火焰的 温度最高。
(2)①如图C所示,取一个冷的白瓷片放置在火焰上方片刻后取出,观察,有黑色小颗粒产生,冷却后触摸有滑腻感,此颗粒是炭黑。
②如图D所示,将干冷的小烧杯罩在火焰上方,发现烧杯壁有 出现,说明蜡烛燃烧的生成物中含有 。
(3)如图E所示,在火焰正上方罩一个漏斗,用一根燃着的火柴接近漏斗截口处,观察到火柴 ,将产生的气体导出并通入澄清石灰水中,振荡,石灰水 。
(4)根据以上实验及现象判断,蜡烛燃烧的生成物中一定含有的物质是 。
(5)化学变化的本质是 。
【提出问题】有发光放热现象的变化都是化学变化吗?
【猜想与假设】猜想1:都是化学变化;猜想2:不一定都是化学变化。
【实验与分析】同学们设计了下列实验来验证自己的猜想:
观察白炽灯(灯丝为钨丝):
通电前
通电中
通电后
灯丝为银白色固体
发出白光,手摸灯泡,温度较高
灯丝为银白色固体
(6)分析:通电前后,钨丝本身没有发生变化,灯泡通电发光、放热属于 。
【实验结论】
(7)猜想 (填“1”或“2”)正确。
基础达标
科学探究是一种重要的学习方法。阅读下列材料,完成下面小题。
小婷的妈妈从超市买回两袋食盐,一袋标明是加碘盐,另一袋标明为低钠盐(一种含有氯化钾的食盐)。小婷看了包装后想:这两种盐哪一种更咸?于是她开始了探究。
1.小婷认为可以将两种盐配成盐水,然后分别尝一下,就知道哪一种更咸了。以上属于科学探究基本环节中的( )
A.提出问题 B.猜想与假设
C.设计实验方案 D.得出结论
2.照小婷的想法进行探究,为了保证实验结果的客观性,配制盐水时,不需要考虑的因素是( )
A.取用盐的质量 B.取用水的质量
C.取用盐的颗粒大小 D.盐是否完全溶解
3.下列实验不能达到相应目的的是( )
A. 图①比较蜡烛与水的密度 B. 图②比较火焰各层温度
C. 图③验证蜡烛焰心气体是氧气 D. 图④验证产物有水
4.付强同学爱做实验,在家进行了蜡烛及其燃烧的探究,关于该实验的说法错误的是( )
A. 实验Ⅰ中与外焰接触的a处最先变黑
B. 实验Ⅱ的目的是探究石蜡燃烧有水和二氧化碳生成
C. 实验Ⅲ现象说明蜡烛焰心处气体是具有可燃性
D. 实验Ⅳ蜡烛复燃说明白烟是石蜡固体小颗粒
5.(25-26八年级·上海·假期作业)在“蜡烛燃烧”的探究实验中,“对问题的回答”属于“猜想与假设”的是( )
选项
问题
对问题的回答
A
吹灭蜡烛时产生的白烟是什么?
可能是石蜡小颗粒
B
干燥的烧杯罩在火焰上方,观察到什么?
烧杯内壁有水雾
C
如何证明蜡烛燃烧产生二氧化碳?
澄清石灰水变浑浊
D
蜡烛火焰哪层亮度最高?
外焰亮度最高
6.小花同学发现在该实验结束后,试管外壁略发黑,她的下列做法不正确的是( )
A.反复实验,并观察是否有相同现象 B.认为与本次实验无关,不予理睬
C.分析酒精成分,进行实验探究 D.向老师请教产生异常现象的原因
7.(24-25八年级上·上海·期末)化学家波义尔偶然发现盐酸能使紫罗兰花瓣变红,于是他将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中进行探究。“将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中”这一步属于科学探究过程中的( )
A.提出问题 B.形成假设
C.实施实验 D.形成结论
8.(2025·四川内江·模拟预测)某同学在做家庭小实验时,向热的大米粥中加入碘酒,发现未变蓝色。面对“异常”现象,他不应该采取的做法是( )
A.及时向老师请教 B.查找相关资料,探究原因
C.反复实验,并观察是否有相同现象 D.认为碘酒有问题,不予理会
9.(24-25九年级上·吉林长春·期末)很多古诗词中都有蜡烛的身影,其中也蕴含了丰富的化学知识。某兴趣小组同学对蜡烛的燃烧进行了如下探究:
Ⅰ、蜡烛燃烧过程探究
蜡烛燃烧时可观察到火焰集中在烛芯周围,石蜡不断熔化,但液态石蜡却没有直接燃烧,同学们对蜡烛燃烧过程展开了探究。
(1)火焰结构特点探究:点燃蜡烛,将一张滤纸从火焰上方盖下,1-2秒后取出;观察到滤纸上炭化形成黑圈(如A图),得出结论:蜡烛的 部分温度最高。
焰心所含物质探究:如图B,点燃蜡烛,用注射器在烛芯附近抽取气体物质。
【猜想假设】同学们对该物质主要成分提出三种猜想:
a二氧化碳 b水蒸气 c石蜡蒸气
【实验探究】
(2)
操作
现象
结论
立即将注射器内物质注入内壁涂有澄清石灰水的烧杯。
观察到烧杯内壁澄清石灰水变浑浊。
猜想a成立。
立即将注射器内物质注入干而冷的烧杯。
内壁没有出现水雾,而是出现白色固体物质。
猜想b不成立
立即将注射器靠近火焰,推动活塞。
注射器口产生火焰,物质能燃烧。
猜想c
【实验反思】
(3)经过讨论,同学们认为猜想a 不成立,实验中产生明显现象的原因是: 。
【实验结论】石蜡燃烧是固态石蜡先受热熔化,然后在烛芯汽化形成气态石蜡后才燃烧。
Ⅱ、探究密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素
小组同学发现氧气体积分数越大,蜡烛燃烧越剧烈,烛芯长度变大和蜡烛高度变小越显著。猜测烛芯长度或蜡烛高度可能会影响燃烧时间,继续进行实验。
实验 1:将集气瓶中充满空气,测定相同蜡烛高度,不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间如下表所示。
烛芯长度/cm
0.3
0.5
0.7
0.9
燃烧时间/s
16
13
11
8
(4)实验2:将集气瓶中充满空气,测定 的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间如下表所示。
蜡烛高度/cm
1
3
5
7
燃烧时间/s
17
10
9
8
【小组交流】
实验1的结论是:其他条件相同时,烛芯长度越长,燃烧时间越短。
Ⅲ、蜡烛熄灭原因探究
如图1,实验中蜡烛会逐渐熄灭。同学们对实验中蜡烛(足量)熄灭的原因展开研究。
【猜想与假设】a 可能是二氧化碳含量过大 b 可能是氧气被完全消耗
【探究与结论】
(5)甲同学收集1瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体,将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封,蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭。根据实验现象可知:假设 a (填“合理”或“不合理”)。
(6)乙同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛(足量)从燃烧到熄灭的过程中氧气含量的变化,实验装置和实验结果如图2所示。下列判断或结论不正确的是______(填字母)。
A.实验开始时密封装置内是纯净的氧气 B.蜡烛熄灭的原因是瓶内氧气已经耗尽
C.蜡烛熄灭后瓶内气体是二氧化碳和氧气 D.氧气浓度小于一定值时,蜡烛无法燃烧
综合应用
1.体育课掷铅球活动后,同学们对“铅球”的制作材料进行讨论,有同学认为“铅球”是铁制的,并从实验室借来磁铁吸一下。“吸一下”这一过程属于科学探究中的( )
A.假设 B.证据
C.实验 D.结论
2.小明在探究蜡烛燃烧实验过程中,发现罩在蜡烛火焰上方的烧杯内壁被熏黑,她的下列做法不正确的是( )
A.反复实验,观察是否有相同现象
B.查阅相关资料,探究黑色物质成分
C.不予理睬
D.请教老师生成黑色物质的原因
3.(24-25九年级上·河南濮阳·期中)某同学在化学实验室中看到一瓶无色液体,他认为可能是蒸馏水,“可能是蒸馏水”是科学探究中的( )
A.提出问题 B.形成假设
C.获取证据 D.分析解释
4.(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)化学实验是学习化学的基本方法,实验探究的一般思路可归纳为
①实施实验 ②明确探究目的 ③设计实验方案 ④获取证据 ⑤形成结论 ⑥分析推理
A.②③①④⑥⑤ B.③⑥⑤②①④
C.③⑥②①⑤④ D.①⑤④⑥②③
5.(24-25九年级上·湖南岳阳·期末)打开“雪碧”饮料的瓶子,发现有大量气泡产生,某同学建议:可用澄清石灰水来检验气体中是否含有二氧化碳。这个环节属于科学探究中的( )
A.提出假设 B.实施实验
C.设计实验 D.分析推理
6.(24-25九年级上·广东潮州·期末)探究蜡烛及其燃烧时,发现罩在蜡烛火焰上方的烧杯内壁被熏黑。下列做法中,不可取的是( )
A.忽略该异常现象 B.如实记录并准确描述该现象
C.向老师请教或查阅有关资料 D.重复实验,观察是否有相同现象
7.(24-25八年级上·山东淄博·期中)下列对于科学探究的认识错误的是( )
A.科学始于问题,没有了问题,科学发展就走到了尽头
B.科学探究是学习化学重要而有效的途径
C.化学实验是进行科学探究的重要方式
D.科学探究是独立完成的过程,不需要合作
8.(24-25九年级上·湖南邵阳·期中)探究蜡烛及其燃烧时,发现罩在蜡烛火焰上方用澄清石灰水湿润的烧杯内壁变浑浊。下列做法中,不可取的是
A.分析现象的原因 B.重复实验,确认现象的准确性。
C.如实记录该现象 D.忽略该异常现象,继续做其他实验
9.下图所示的是某化学小组对蜡烛的燃烧过程进行的再探究。回答下列问题:
【查阅资料】白色硫酸铜粉末吸水后变蓝。
(1)实验B,观察到外焰处的铁纱窗出现红热的环,内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化,该实验结论为 。
(2)实验C,待导管口有白烟出现时,将燃着的火柴放在导管口,可观察到 ,说明焰心中的可燃物质是气态的石蜡。
(3)实验D,一段时间后,蜡烛熄灭,并观察到硫酸铜粉末变蓝,澄清石灰水变浑浊。这说明石蜡燃烧生成的产物是 和 。
(4)与实验A相比,实验D具有的优点是 。
(5)蜡烛受热燃烧并熔化,这两种变化的根本区别是 。
10.小红同学借助U形管对蜡烛燃烧产物进行创新实验探究,实验装置图(夹持装置略去)如下。
实验操作步骤是:
①准备一个干燥的18mm×180mm的U形管备用;
②点燃固定在桌面的蜡烛,将U形管的一端罩在蜡烛火焰的中上部,观察U形管内壁的实验现象;
③蜡烛燃烧10秒后,将U形管快速倒过来,立即向U形管中注入少量的澄清石灰水,振荡,观察实验现象。
请分析,回答下列问题:
(1)步骤②中,可以观察到U形管内壁的实验现象是 。
(2)步骤③观察到 。
(3)上述实验现象进一步表明,蜡烛燃烧生成了 和 。
(4)小红同学用U形管代替小烧杯做实验,你认为这样做的优点有______(填选项)。
A.便于实验操作 B.实验现象明显 C.产物浓度较低
11.(24-25八年级上·山东威海·期中)科学探究是我们学习化学知识的重要途径。
认识科学探究的基本要素为验证某无色气体是二氧化碳。兴趣小组的同学进行并记录了如下活动,但由于时间紧张,记录顺序前后颠倒、较乱,现编号如下:①需解决的内容主要是:该无色气体是二氧化碳吗?
②将燃烧的木条插入该瓶气体中,观察到木条熄灭;
③该气体是二氧化碳;④将澄清的石灰水倒入瓶中振荡,观察到澄清石灰水变浑浊;
⑤能使燃着的木条熄灭的气体不只二氧化碳,所以用燃着的木条不如澄清石灰水理由充分。
(1)你认为以上探究活动环节中,属于提出问题的是 (填序号,下同):属于设计并实施实验的是 ;属于获得结论的是 ;属于反思评价的是 。
体验科学探究
实验探究一:化学兴趣小组的同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。
(2)将火柴火焰靠近蜡烛(不点燃,如图)看到蜡烛逐渐熔化,此时石蜡发生的变化是 变化,原因是 :点燃蜡烛,看到石蜡燃烧,发出黄色的火焰:观察火焰,发现分为外焰、内焰、焰心三层。
【提出问题】:蜡烛燃烧后逐渐变短属于什么变化呢?蜡烛燃烧后生成了什么物质?
【查阅资料】二氧化碳是一种无色无味的气体,能使澄清的石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。水蒸气遇冷时会凝结成小水滴或者形成水雾。
【设计并实施实验】
(3)为检验蜡烛燃烧后的物质,同学们做了如下实验,请你来填写实验报告:
实验步骤
实验现象
结论
点燃蜡烛
用手触摸上一步骤中的烧杯底部
迅速将烧杯倒转,将澄清石灰水倒入烧杯后振荡
观察到烧杯内壁有水雾
感觉
发现
说明蜡烛燃烧时生成
说明蜡烛燃烧时有 放出
说明蜡烛燃烧时生成了二氧化碳
【反思评价】
(4)在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,你认为她的以下做法中不合适的是
A.反复实验,并观察是否有相同现象
B.查找资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么
C.认为与本次实验目的无关,不予理睬
D.询问老师或同学,讨论生成黑色物质的原因
(5)同学们在探究的过程中,将短玻璃导管插入焰心,发现另一端也可以点燃。针对这一现,你能提出一个什么问题? 。
实验探究二:探究酒精灯火焰不同部位的加热效果。
(6)你的猜想是 。
【获得证据】李明同学取来3支试管,分别编号为A、B、C。向试管内各加入3mL水,进行了如下实验:实验结果如下表:
试管编号
A
B
C
水沸腾所用时间(S)
45
30
90
1.把A试管底部放在酒精灯火焰上方约3cm处加热:
2.把B试管底部放在酒精灯外焰部分加热:
3.把C试管底部放在酒精灯焰心处加热。
【得出结论】
(7)你由此得出的结论是 。
【反思评价】
(8)根据这一结论你对用酒精灯加热的建议是: 。
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