内容正文:
第3课时 走进科学探究
知识梳理
知识点1 化学实验与科学探究
(1)化学科学的基础
化学是一门以 实验 为基础的科学,实验是科学探究的重要手段,许多化学的重大发现都是据此得到的。
(2)①科学探究是学习化学的重要途径:
②科学探究的一般步骤(拓展)
提出问题→猜想与假设→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流。
知识点2 对蜡烛及其燃烧的探究
实验步骤
现象
结论与解释
点燃前
观察蜡烛
蜡烛呈乳白色圆柱形固体
切下一块石蜡,投入水中
石蜡很容易被切开,浮在水面上,在水中不溶解
质软,密度比水小,难溶于水
用干燥烧杯罩在火焰上方,片刻后取下
烧杯内壁有 水雾
蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳
取内壁用澄清石灰水润湿的烧杯,罩在火焰上方
澄清石灰水 变浑浊
熄灭蜡烛
用火柴点燃刚熄灭时的白烟
白烟燃烧,蜡烛复燃
白烟具有可燃性,白烟是 石蜡小颗粒
如图,观察到子母火焰,说明发生燃烧的是石蜡蒸气。
实验注意事项:
(1)所用导管不能太长,以免石蜡蒸气在导管中凝结,导致实验失败。
(2)导管口应插入焰心附近。
子母焰实验
重难突破
重难点 科学探究的步骤与方法
【典例】化学小组受英国科学家法拉第《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。
(1)实验A中澄清石灰水变 。
(2)实验B,取一支导管,将其中一端伸入焰心,待另一端导管口有白烟出现时,再将燃着的火柴放在导管口,观察到的现象为 ,故白烟是石蜡的小颗粒。
(3)实验C,用大烧杯罩住点燃的蜡烛,并在烧杯顶部的位置放置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。
①结论:石蜡燃烧后生成的产物是 和 。
②与实验A所示实验相比较,实验C具有的优点是 。
解析:(1)蜡烛燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故实验A中澄清石灰水变浑浊;
(2)结论为可燃的物质是石蜡的小颗粒,则将导管伸入焰心,点燃另一端的白烟,会观察到白烟燃烧;
(3)①由于硫酸铜粉末遇水变蓝,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则说明石蜡燃烧生成二氧化碳和水;②与实验A所示实验相比较,实验C能同时验证水和二氧化碳的存在,减少操作。
答案:(1)浑浊 (2)白烟燃烧 (3)①水(或H2O) 二氧化碳(或CO2) ②可同时检验水和二氧化碳
科学探究的基本方法
(1)控制变量法是在研究和解决问题的过程中,对影响物质变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其他的变量不变,最终解决所要探究的问题的一种探究方法。
(2)比较法是将两个相似或者不相似的事物做比较,然后对比分析,并从中得出所要探究的问题的一种常用探究方法。
(3)实验法是通过具体的化学实验操作来探究学习和研究利用物质的性质、制取和变化规律的最常用的一种探究方法。
【对点训练】
科学探究是一种重要的学习方法。请阅读下列资料并回答问题。
超市出售两种食用盐,一种标明是加碘盐,一种是低钠盐,这两种盐哪一种更咸?小组同学开始探究:
同学们认为可以将这两种盐配成盐水,然后分别尝一下,就能知道哪一种更咸。
(1)问题一:这样的盐水能不能尝? 能尝 。
(2)问题二:对于同学们的想法属于科学探究基本环节中的 D (填字母)。
A.提出问题 B.猜想与假设
C.得出结论 D.设计实验方案
(3)问题三:若按照以上想法进行探究,为保证实验结果的客观性,在配制食盐水时,不需要考虑的因素是 B (填字母)。
A.食盐的用量
B.取用盐的颗粒大小
C.取用水的量
D.食盐是否完全溶解
知识点1 科学探究的步骤与方法
1.为了探究薯片袋中充入的气体是什么,将气体收集在集气瓶中,滴入石灰水振荡后没有变浑浊,将燃烧的木条伸入瓶中,木条熄灭,这是科学实验探究中的( C )
A.作出猜想 B.设计实验
C.进行实验 D.得出结论
2.现在实验室有一瓶试剂,其标签残缺,看不清具体物质是什么,于是实验室几名同学想确定到底是什么物质,你认为下列操作最合理的是( A )
A.进行实验 B.询问实验室管理员
C.查阅资料 D.猜想假设
3.一元硬币的外观是:①有银白色的金属光泽。一些同学认为②它可能含有铁。有同学就提出:③我们可以用磁铁来吸一下。实验发现:④一元硬币被磁铁吸起来了。就这一探究过程的说法不正确的是( B )
A.①为观察 B.②为结论
C.③为设计实验 D.④为实验现象
4.从事科学实验的重要环节是进行科学实验设计,科学实验设计的正确步骤为( C )
①充分查阅资料 ②设计合理方案 ③明确实验目的 ④进行科学实验
A.③→①→④ B.①→②→③
C.③→①→② D.①→③→②
知识点2 对蜡烛及其燃烧的探究
5.在“对蜡烛及其燃烧的探究”实验过程中,不属于对实验现象描述的是( C )
A.将石蜡放入水中,石蜡浮在水面上
B.蜡烛燃烧产生黄色火焰
C.蜡烛燃烧过程中生成二氧化碳和水
D.蜡烛熄灭后有白烟产生
6.如图是对蜡烛燃烧的探究实验,下列有关说法正确的是( B )
A.该实验验证了蜡烛燃烧的所有生成物
B.甲图实验验证了蜡烛的燃烧需要氧气
C.乙图实验可验证蜡烛燃烧后有二氧化碳生成
D.丙图的白烟是蜡烛燃烧生成的可以燃烧的气体
7.小明通过学习蜡烛及其燃烧的探究,最近对酒精灯燃烧、家庭使用的液化气燃烧现象产生了兴趣,于是开始了系列实验,如图所示。
(1)首先他发现三种物质的状态不同,蜡烛是 固体 (填“固体”“液体”或“气体”,下同),酒精是 液体 ,液化气是 气体 。
(2)用一根木筷迅速插入液化气火焰中片刻取出,观察到木筷表面出现的现象和插入蜡烛火焰中出现的现象相同,都是在最外层呈圆弧状焦黑斑,说明液化气燃烧火焰的 是 (填“是”或“不是”)分层的。
(3)为了探究液化气燃烧后生成的产物,他将一只干燥的烧杯罩在液化气燃烧的火焰上方,烧杯内壁出现水雾。取下烧杯,迅速向烧杯内倒入少量澄清的石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊。说明液化气燃烧生成物中一定含 水 和 二氧化碳 。
8.国家规定教室内空气中二氧化碳的最高允许浓度为0.15%。下列是某学习小组对教室内二氧化碳浓度的检测和相应结果处理的措施,不正确的是( B )
A.从教室不同位置多点采集空气样品
B.将盛有澄清石灰水的烧杯置于教室一段时间进行测定
C.测得二氧化碳浓度为0.28%,说明二氧化碳浓度超标
D.为避免二氧化碳浓度超标,教室应多通风换气
9.蜡烛(足量)在如图甲图密闭装置内燃烧至熄灭,用仪器测出这一过程中瓶内氧气含量的变化,如图乙所示。下列判断正确的是( D )
A.蜡烛熄灭后瓶内气体只剩二氧化碳
B.足量的蜡烛燃烧,完全消耗了瓶内氧气
C.蜡烛燃烧没有生成其他气体
D.氧气浓度小于一定值时,蜡烛无法燃烧
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(夹持装置略去)如图。
实验操作步骤是:
①准备一个干燥的18 mm×180 mm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 出现水雾 。
(2)步骤③观察到澄清石灰水变浑浊,结论是 蜡烛燃烧生成二氧化碳 。
(3)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 AB (填字母)。
A.便于实验操作 B.实验现象明显 C.产物浓度较低
11.(科学探究与实践)《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第所著的传世科普经典。蜡烛的主要成分是石蜡,某化学兴趣小组的同学们对蜡烛的性质、火焰、组成元素和物质燃烧产生火焰的原因展开了项目化探究。
任务一:探究蜡烛的密度
用小刀切一小块蜡烛投入水中,观察到蜡烛浮在水面上,由此得出的结论是 蜡烛的密度比水小 。
任务二:探究蜡烛燃烧的产物
【进行实验】同学们将一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰的上方(如图所示)。
【实验现象】一段时间后观察到 烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊 。
【小组讨论】若欲证明蜡烛燃烧有水生成,则应进行的操作是 将一个干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方 。
【得出结论】蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水。
【反思评价】蜡烛的主要成分燃烧的文字表达式为 石蜡+氧气二氧化碳+水 。
任务三:探究物质燃烧产生火焰的原因
【查阅资料】
物质
熔点/℃
沸点/℃
燃烧时温
度/℃
是否产生
火焰
石蜡
50~70
300~550
约600
是
铁
1 535
2 750
约1 800
否
钠
97.8
883
约1 400
?
【小组交流】由上表可知,物质燃烧能否产生火焰与其 沸点 (填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。由此推测:钠燃烧时, 有 (填“有”或“没有”)火焰产生。
任务一:用小刀切一小块蜡烛投入水中,观察到蜡烛浮在水面上,由此得出的结论是蜡烛的密度比水小。任务二:【实验现象】蜡烛燃烧有二氧化碳生成,用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰上方,一段时间后可以观察到烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊。【小组讨论】如果要证明蜡烛燃烧有水生成,则可以取干燥洁净的烧杯,罩在蜡烛燃烧的火焰上方,若蜡烛燃烧有水生成,则烧杯的内壁将会有小水珠凝结。【反思评价】在点燃的条件下,石蜡与氧气反应生成二氧化碳和水,文字表达式为石蜡+氧气二氧化碳+水。任务三:【小组交流】由表格数据进一步探究物质燃烧能否产生火焰与其熔点、沸点和燃烧时温度的关系:①分析蜡烛的熔点、沸点和燃烧时温度,发现其燃烧的温度比沸点高,燃烧产生了火焰;②分析铁丝的熔点、沸点和燃烧时温度,发现其燃烧的温度比沸点低,燃烧不产生火焰;③再分析钠的熔点、沸点和燃烧时温度,发现其燃烧的温度比沸点高,故推断其燃烧能产生火焰。
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第3课时 走进科学探究
知识梳理
知识点1 化学实验与科学探究
(1)化学科学的基础
化学是一门以 为基础的科学,实验是科学探究的重要手段,许多化学的重大发现都是据此得到的。
(2)①科学探究是学习化学的重要途径:
②科学探究的一般步骤(拓展)
提出问题→猜想与假设→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流。
知识点2 对蜡烛及其燃烧的探究
实验步骤
现象
结论与解释
点燃前
观察蜡烛
蜡烛呈乳白色圆柱形固体
切下一块石蜡,投入水中
石蜡很容易被切开,浮在水面上,在水中不溶解
质软,密度比水小,难溶于水
用干燥烧杯罩在火焰上方,片刻后取下
烧杯内壁有
蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳
取内壁用澄清石灰水润湿的烧杯,罩在火焰上方
澄清石灰水
熄灭蜡烛
用火柴点燃刚熄灭时的白烟
白烟燃烧,蜡烛复燃
白烟具有可燃性,白烟是
如图,观察到子母火焰,说明发生燃烧的是石蜡蒸气。
实验注意事项:
(1)所用导管不能太长,以免石蜡蒸气在导管中凝结,导致实验失败。
(2)导管口应插入焰心附近。
子母焰实验
重难突破
重难点 科学探究的步骤与方法
【典例】化学小组受英国科学家法拉第《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。
(1)实验A中澄清石灰水变 。
(2)实验B,取一支导管,将其中一端伸入焰心,待另一端导管口有白烟出现时,再将燃着的火柴放在导管口,观察到的现象为 ,故白烟是石蜡的小颗粒。
(3)实验C,用大烧杯罩住点燃的蜡烛,并在烧杯顶部的位置放置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。
①结论:石蜡燃烧后生成的产物是 和 。
②与实验A所示实验相比较,实验C具有的优点是 。
科学探究的基本方法
(1)控制变量法是在研究和解决问题的过程中,对影响物质变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其他的变量不变,最终解决所要探究的问题的一种探究方法。
(2)比较法是将两个相似或者不相似的事物做比较,然后对比分析,并从中得出所要探究的问题的一种常用探究方法。
(3)实验法是通过具体的化学实验操作来探究学习和研究利用物质的性质、制取和变化规律的最常用的一种探究方法。
【对点训练】
科学探究是一种重要的学习方法。请阅读下列资料并回答问题。
超市出售两种食用盐,一种标明是加碘盐,一种是低钠盐,这两种盐哪一种更咸?小组同学开始探究:
同学们认为可以将这两种盐配成盐水,然后分别尝一下,就能知道哪一种更咸。
(1)问题一:这样的盐水能不能尝? 。
(2)问题二:对于同学们的想法属于科学探究基本环节中的 (填字母)。
A.提出问题 B.猜想与假设
C.得出结论 D.设计实验方案
(3)问题三:若按照以上想法进行探究,为保证实验结果的客观性,在配制食盐水时,不需要考虑的因素是 (填字母)。
A.食盐的用量
B.取用盐的颗粒大小
C.取用水的量
D.食盐是否完全溶解
知识点1 科学探究的步骤与方法
1.为了探究薯片袋中充入的气体是什么,将气体收集在集气瓶中,滴入石灰水振荡后没有变浑浊,将燃烧的木条伸入瓶中,木条熄灭,这是科学实验探究中的( )
A.作出猜想 B.设计实验
C.进行实验 D.得出结论
2.现在实验室有一瓶试剂,其标签残缺,看不清具体物质是什么,于是实验室几名同学想确定到底是什么物质,你认为下列操作最合理的是( )
A.进行实验 B.询问实验室管理员
C.查阅资料 D.猜想假设
3.一元硬币的外观是:①有银白色的金属光泽。一些同学认为②它可能含有铁。有同学就提出:③我们可以用磁铁来吸一下。实验发现:④一元硬币被磁铁吸起来了。就这一探究过程的说法不正确的是( )
A.①为观察 B.②为结论
C.③为设计实验 D.④为实验现象
4.从事科学实验的重要环节是进行科学实验设计,科学实验设计的正确步骤为( )
①充分查阅资料 ②设计合理方案 ③明确实验目的 ④进行科学实验
A.③→①→④ B.①→②→③
C.③→①→② D.①→③→②
知识点2 对蜡烛及其燃烧的探究
5.在“对蜡烛及其燃烧的探究”实验过程中,不属于对实验现象描述的是( )
A.将石蜡放入水中,石蜡浮在水面上
B.蜡烛燃烧产生黄色火焰
C.蜡烛燃烧过程中生成二氧化碳和水
D.蜡烛熄灭后有白烟产生
6.如图是对蜡烛燃烧的探究实验,下列有关说法正确的是( )
A.该实验验证了蜡烛燃烧的所有生成物
B.甲图实验验证了蜡烛的燃烧需要氧气
C.乙图实验可验证蜡烛燃烧后有二氧化碳生成
D.丙图的白烟是蜡烛燃烧生成的可以燃烧的气体
7.小明通过学习蜡烛及其燃烧的探究,最近对酒精灯燃烧、家庭使用的液化气燃烧现象产生了兴趣,于是开始了系列实验,如图所示。
(1)首先他发现三种物质的状态不同,蜡烛是 (填“固体”“液体”或“气体”,下同),酒精是 ,液化气是 。
(2)用一根木筷迅速插入液化气火焰中片刻取出,观察到木筷表面出现的现象和插入蜡烛火焰中出现的现象相同,都是在最外层呈圆弧状焦黑斑,说明液化气燃烧火焰的 (填“是”或“不是”)分层的。
(3)为了探究液化气燃烧后生成的产物,他将一只干燥的烧杯罩在液化气燃烧的火焰上方,烧杯内壁出现水雾。取下烧杯,迅速向烧杯内倒入少量澄清的石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊。说明液化气燃烧生成物中一定含 和 。
8.国家规定教室内空气中二氧化碳的最高允许浓度为0.15%。下列是某学习小组对教室内二氧化碳浓度的检测和相应结果处理的措施,不正确的是( )
A.从教室不同位置多点采集空气样品
B.将盛有澄清石灰水的烧杯置于教室一段时间进行测定
C.测得二氧化碳浓度为0.28%,说明二氧化碳浓度超标
D.为避免二氧化碳浓度超标,教室应多通风换气
9.蜡烛(足量)在如图甲图密闭装置内燃烧至熄灭,用仪器测出这一过程中瓶内氧气含量的变化,如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.蜡烛熄灭后瓶内气体只剩二氧化碳
B.足量的蜡烛燃烧,完全消耗了瓶内氧气
C.蜡烛燃烧没有生成其他气体
D.氧气浓度小于一定值时,蜡烛无法燃烧
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(夹持装置略去)如图。
实验操作步骤是:
①准备一个干燥的18 mm×180 mm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观察到澄清石灰水变浑浊,结论是 。
(3)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 (填字母)。
A.便于实验操作 B.实验现象明显 C.产物浓度较低
11.(科学探究与实践)《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第所著的传世科普经典。蜡烛的主要成分是石蜡,某化学兴趣小组的同学们对蜡烛的性质、火焰、组成元素和物质燃烧产生火焰的原因展开了项目化探究。
任务一:探究蜡烛的密度
用小刀切一小块蜡烛投入水中,观察到蜡烛浮在水面上,由此得出的结论是 。
任务二:探究蜡烛燃烧的产物
【进行实验】同学们将一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰的上方(如图所示)。
【实验现象】一段时间后观察到 。
【小组讨论】若欲证明蜡烛燃烧有水生成,则应进行的操作是 。
【得出结论】蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水。
【反思评价】蜡烛的主要成分燃烧的文字表达式为 。
任务三:探究物质燃烧产生火焰的原因
【查阅资料】
物质
熔点/℃
沸点/℃
燃烧时温
度/℃
是否产生
火焰
石蜡
50~70
300~550
约600
是
铁
1 535
2 750
约1 800
否
钠
97.8
883
约1 400
?
【小组交流】由上表可知,物质燃烧能否产生火焰与其 (填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。由此推测:钠燃烧时, (填“有”或“没有”)火焰产生。
学科网(北京)股份有限公司
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