1.2 化学实验与科学探究 讲义-2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

本讲义聚焦化学学科核心素养，围绕“化学是一门以实验为基础的科学”这一主线，系统构建从蜡烛燃烧到人体呼吸气体比较的探究路径，层层递进地引导学生理解实验现象与物质变化的本质关系，形成“物质结构决定性质，性质决定用途”的化学观念。 该资料设计亮点突出，融合科学思维与科学探究实践，通过蜡烛燃烧实验中火柴梗炭化位置对比、白烟点燃验证等真实情境，培养学生基于证据推理和模型建构的能力，强化宏观—微观—符号三重表征意识。课中便于教师开展分组实验教学，激发学生兴趣，课后可作为巩固练习与错题反思的优质资源，助力学生查漏补缺，提升实验操作规范性和科学态度养成。

2025-2026学年化学人教版九年级上册 第一单元 走进化学世界 课题2 化学实验与科学探究（专项讲义） 姓名： 班级： 学习目标 1. 认识到化学是一门以实验为基础的科学，了解实验在化学学习中的重要性。 2. 初步学习观察和描述实验现象的方法。 3. 初步了解科学探究的基本环节，体验科学探究的过程。 4. 通过对蜡烛燃烧和人体吸入、呼出气体等探究活动，培养观察能力、分析能力和表达能力。 5. 培养对化学实验的兴趣，养成严谨的科学态度和实事求是的科学精神。 知识点梳理 一、 化学与实验的关系 1. 化学是一门以实验为基础的科学：许多化学的重大发现和研究成果都是通过实验得到的。 2. 学习化学的重要途径——实验：通过实验以及对实验现象的观察、记录和分析等，可以发现和验证化学原理，学习科学探究的方法并获得化学知识。 二、 科学探究的基本环节 科学探究一般包括以下几个主要环节： 1. 提出问题：从日常生活或化学学习中发现有价值的问题，并能清楚地表述所发现的问题。 2. 猜想与假设：对问题可能的答案作出猜想或假设，并判断猜想或假设是否正确。 3. 制定计划与设计实验：为验证猜想或假设，设计实验方案，选择仪器和药品，并按照方案进行操作。 4. 进行实验与收集证据：通过实验操作、观察、记录实验现象和数据。 5. 分析与论证（得出结论）：对实验现象和数据进行分析、归纳、推理，得出实验结论。 6. 反思与评价：对探究过程和结论进行反思，检查方案是否合理，操作是否规范，结论是否正确，有无改进之处等。 7. 表达与交流：用口头或书面形式将探究过程和结果与他人进行交流和讨论。 三、 对蜡烛及其燃烧的探究（探究活动一） 1. 观察蜡烛点燃前的物理性质： · 颜色、状态、气味、硬度（用指甲划）、密度（放入水中，观察是否溶解、是否浮于水面）等。 · （通常蜡烛为白色或其他颜色固体，有轻微气味，质软，不溶于水，密度比水小，浮在水面上。） 2. 观察蜡烛燃烧时的现象及产物： · 火焰：分为外焰、内焰、焰心三层。哪层温度最高？（可通过将一根火柴梗平放入火焰中约1秒后取出，观察火柴梗不同部位的碳化程度来判断，外焰最先碳化，温度最高。） · 烛芯：有白烟产生，火焰下方的蜡烛由固态变为液态（熔化）。 · 产物检验： · 水：用一个干冷的烧杯罩在火焰上方，观察烧杯内壁有无水雾（或水珠）生成。 · 二氧化碳：迅速将上述烧杯倒转过来，倒入少量澄清石灰水，振荡，观察石灰水是否变浑浊。 3. 观察蜡烛熄灭后的现象： · 熄灭时，有一缕白烟从烛芯飘出。 · 用火柴去点燃刚熄灭时产生的白烟，蜡烛能否重新燃烧？（白烟是石蜡蒸气冷凝成的石蜡固体小颗粒，具有可燃性，能被点燃，使蜡烛重新燃烧。） 4. 结论：蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳。 四、 对人体吸入的空气和呼出的气体的探究（探究活动二） 1. 探究目的：比较人体吸入的空气和呼出的气体中氧气、二氧化碳、水蒸气的含量有什么不同。 2. 猜想与假设： · 呼出的气体与吸入的空气相比，氧气的含量减少。 · 呼出的气体与吸入的空气相比，二氧化碳的含量增多。 · 呼出的气体与吸入的空气相比，水蒸气的含量增多。 3. 实验设计与原理： · 收集气体： · 空气：取两个空集气瓶，用玻璃片盖好，即收集到两瓶空气。 · 呼出气体：用排水法收集两瓶呼出的气体（将集气瓶装满水，倒立在水槽中，用玻璃导管向其中吹气，直至水全部排出，在水下用玻璃片盖好集气瓶，取出正放）。 · 比较氧气含量：将燃着的小木条分别伸入盛有空气和呼出气体的集气瓶中，观察木条燃烧情况的不同。（氧气能支持燃烧，氧气含量越高，燃烧越旺。） · 比较二氧化碳含量：向盛有空气和呼出气体的集气瓶中分别滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡，观察石灰水浑浊程度的不同。（二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳含量越高，浑浊越明显。） · 比较水蒸气含量：取两块干燥的玻璃片，对着其中一块呼气，另一块放在空气中，观察玻璃片上水蒸气凝结的情况。 4. 实验现象与结论： · 氧气：空气中木条正常燃烧，呼出气体中木条燃烧更旺的程度减弱，甚至熄灭。 · 结论：呼出气体中氧气含量比空气中少。 · 二氧化碳：空气中澄清石灰水无明显变化（或轻微浑浊），呼出气体中澄清石灰水变浑浊。 · 结论：呼出气体中二氧化碳含量比空气中多。 · 水蒸气：呼气的玻璃片上出现水雾（或水珠），空气中的玻璃片上无明显现象。 · 结论：呼出气体中水蒸气含量比空气中多。 知识点总结 1. 化学的基础是实验：学习化学必须重视实验，通过实验来学习化学知识和科学探究方法。 2. 科学探究是学习化学的重要方法：其基本环节包括提出问题、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、表达与交流等。在探究过程中，要善于观察、勤于思考、严谨求实。 3. 观察实验的方法： · 关注物质的性质（颜色、状态、气味、硬度、密度等）。 · 关注物质的变化（如是否有发光、放热、颜色改变、气体生成、沉淀生成等现象）。 · 关注物质变化过程中的现象，并对现象进行准确描述和记录。 · 对观察到的现象进行分析，得出实验结论。 4. 蜡烛燃烧生成水和二氧化碳。 5. 呼出气体与吸入空气相比：氧气含量减少，二氧化碳含量增多，水蒸气含量增多。 巩固练习 一、选择题 1．下列对于蜡烛在空气中燃烧的实验现象的描述，错误的是（　　） A．用干而冷的烧杯罩在火焰上方，会观察到烧杯内壁有水珠 B．燃烧时生成水和二氧化碳 C．火柴梗接触外焰的部分首先炭化变黑 D．用燃着的火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛能重新燃烧 2．下列诗词句或典故描述的主要是物理变化的是 A．精雕细琢，金石可镂 B．野火烧不尽，春风吹又生 C．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干 D．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏 3．在蜡烛燃烧的实验中，根据烧杯内壁有水以及使澄清石灰水变浑浊的两个现象，得出的实验结果是 A．蜡烛中含有二氧化碳和水 B．蜡烛中含有水 C．蜡烛中含有二氧化碳 D．蜡烛燃烧后生成了水和二氧化碳 4．下列仪器使用操作不正确的是 A．连接仪器时，为了防止玻璃仪器破损、减小摩擦，接口处可以用水润湿 B．检查装置气密性时，用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，则装置气密性良好 C．加热完液体后的试管立即用冷水冲洗干净，方便下次使用 D．洗过的玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴，也不成股流下时，表明仪器已洗干净 5．关于仪器的使用，下列实验操作中正确的是（　　） A．倾倒液体 B．称量固体 C．检查气密性 D．加热液体 6．规范的实验操作是实验成功和安全的重要保证。下列实验操作正确的是 A．加热液体 B．读取液体体积 C．振荡试管 D．处理废弃药品 7．某同学用50mL 量筒量取液体体积时，将量筒平稳的放在实验台上，使视线与凹液面的最低处保持水平，读数为48mL，倒出部分液体后，俯视凹液面的最低处，读数为28mL，则该学生实际倒出的液体体积 A．等于 20mL B．大于20mL C．小于20mL D．无法确定 8．某同学加热2—3毫升食盐水，正确操作顺序应该是 ① 点燃酒精灯；②加热；③用试管夹夹好试管；④往试管中加入2—3毫升食盐水；⑤将试剂瓶盖好，放回原处。 A．①②③④⑤ B．①③④②⑤ C．④⑤③①② D．④③⑤①② 9．蜡烛（足量）在如图1所示的密闭容器内燃烧至熄灭，用仪器测出这一过程中瓶内氧气含量的变化（如图2所示）。下列判断中，错误的是（　　） A．瓶中氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧 B．实验过程中瓶中二氧化碳的含量增大 C．该过程中瓶内物质总质量不变 D．蜡烛熄灭原因是瓶内没有了氧气 二、填空与简答 10．通过观察，我们知道了蜡烛的火焰分为　 　，　 　，　 　三个部分。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中 如图 ，约2s后取出来，可以看到　 　的部分最先变黑。 11．化学实验要用到一些仪器而且要严格按操作要求进行实验，在横线上填写仪器名称或错误操作可能造成的后果： （1）实验时用来吸取和滴加少量液体的仪器是　 　． （2）倾倒液体时，试剂瓶标签没有朝向手心　 　 ． （3）在用红磷测定空气里氧气含量的实验中，如果红磷的量不足，其他操作均正确，则测得空气中氧气的含量　 　（填“大于”、“小于”或“等于”）． 12．给物质加热时，应用酒精灯灯焰的　 　部分，因为这部分温度　 　；用托盘天平称量时，应把砝码放在　 　盘；加砝码时，应先加质量　 　的砝码，砝码要用　 　夹取；给试管里的液体加热时，试管里的液体体积一般不要超过试管容积的　 　；在实验室里如不小心碰倒酒精灯，洒出的酒精在实验台上燃烧起来，应立即用　 　扑盖． 13．如图所示是实验室常用的仪器。请用图中仪器的名称按要求填空： （1）如图A所示，倾倒液体试剂时，手握细口瓶倾倒液体时，细口瓶贴标签的一面要朝向　 　，目的是防止　 　，试剂瓶塞要　 　在桌面上。 （2）如图B所示，在火焰上盖上灯帽火焰就会被熄灭，为方便下次使用，需要用灯帽盖　 　次。 （3）如图C所示，用酒精灯加热试管中的液体时，先用试管夹由　 　（填“试管底部”或“试管口”）夹至离试管口处，再用酒精灯的　 　焰加热。 （4）如图D所示，如果试管内壁附有不易洗掉的物质，清洗试管时一般先用　 　蘸取去污粉刷洗干净后，再用蒸馏水润洗，洗过的试管内壁附着的水既不　 　，也不　 　时，表明仪器已洗干净。 （5）实验中滴管使用出现了如下图所示的四种常见错误操作，请你从这四幅图中任意选择一幅（请写明所选图的序号），具体说明正确操作是　 　。 14．如图是化学实验室中常见的基本操作。据图回答下列问题： （1）如图所示，手握细口瓶倾倒液体时，细口瓶贴标签的一面要　 　，细口瓶的塞子要　 　在桌面上。 （2）如图所示，用酒精灯加热试管里的液体时，先对试管进行　 　，然后用酒精灯的外焰对准药品所在部位加热。 （3）玻璃仪器洗净的标志是玻璃仪器内壁附着的水既不　 　，也不　 　。 15．在对蜡烛及其燃烧进行了探究以后，请你填写下列空格： （1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛会　 　。 结论：石蜡的密度比水　 　；你还能得到蜡烛的物理性质有　 　。 （2）点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为三层，分别是　 　、　 　、　 　；把一根火柴梗放在蜡烛的火焰上约1s后取出，可以看到　 　处（填字母）的火柴梗最先碳化。结论：蜡烛火焰的　 　温度最高。 （3）再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，烧杯内壁出现　 　，片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量的澄清石灰水，振荡后发现　 　。结论：蜡烛燃烧以后的生成物是　 　。 （4）通过对蜡烛燃烧的观察，你认为蜡烛燃烧发生的变化类型是　 　； a、只有物理变化 b、只有化学变化 c、既有物理变化，又有化学变化 d、没有发生变化 三、实验与探究 16．掌握化学实验中常用仪器的特征和用途，有利于开展化学学习和研究。 （1）请从下列常见仪器图示中，选择恰当的字母序号填空 ①用酒精灯加热时需要垫上石棉网的仪器是　 　 ； ②取用粉末状固体药品用到的仪器是　 　 ； ③吸取和滴加少量液体进剂的仪器是　 　 ； （2）做化学实验要养成良好的整理习惯。若某同学在实验结束后，将仪器按下图放置，其中正确的一项是 。(填序号) A． B． C． D． 17．在对蜡烛及其燃烧进行了探究以后，请你填写下列空格： （1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛会　 　。结论：石蜡的密度比水　 　。 （2）点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为三层，分别是外焰、内焰、　 　，把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中约1s后取出，可以看到　 　处（填字母）的火柴梗最先碳化。结论：蜡烛火焰的　 　温度最高。 （3）再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，烧杯内壁出现　 　，片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量的澄清石灰水，振荡后发现　 　。结论：蜡烛燃烧以后的生成物是　 　。 （4）通过对蜡烛燃烧的观察，你认为蜡烛燃烧发生的变化类型是　 　。 a、只有物理变化 b、只有化学变化 c、既有物理变化，又有化学变化 d、没有发生变化 18．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一次探究。 （1）蜡烛有以下性质：①固态 ②白色 ③硬度小 ④密度比水的密度小 ⑤难溶于水 ⑥受热易熔化 ⑦能燃烧。其中属于物理性质的有　 　（填序号），属于化学性质的有　 　（填序号）。 （2）下列关于蜡烛在空气中燃烧的现象描述错误的是______。 A．用火柴去点燃刚熄灭的白烟，蜡烛能重新燃烧 B．蜡烛的火焰分为三层 C．蜡烛燃烧时，部分蜡烛受热熔化 D．蜡烛燃烧时生成了二氧化碳和水 （3）【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 序号 实验图示 实验现象 实验结论 ① 外焰的铁纱网出现红热的环，内焰及焰心处的铁纱网无明显变化 　 　。 ② 左侧容器：　 　； 右侧容器：　 　。 蜡烛燃烧产物中有水和二氧化碳。硫酸铜粉末的作用是：　 　 （4）几名同学对蜡烛燃烧火焰的焰心进行了如下图图的探究，请你完成其中的一些步骤。 ①向焰心斜向插入一支短玻璃管，发现玻璃管中无明显现象（如图），在玻璃管的上口点燃，上口产生火焰，这说明焰心物质的化学性质是　 　。 19．在对蜡烛及其燃烧进行了探究以后，请你填写下列空格： （1）点燃蜡烛，观察到蜡烛的火焰分为三层，由外到内分别是：　 　、　 　、　 　。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰上（如图），约1s后取出，可以看到在　 　处（填字母）的火柴梗的最先变黑。结论：蜡烛火焰的　 　温度最高。 （2）检验产物：用干冷烧杯罩在火焰上方，观察到烧杯内壁有　 　产生；把内壁附有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，观察到　 　；结论蜡烛燃烧生成了　 　和　 　。 （3）探究蜡烛熄灭后产生的白烟是什么、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。 【提出问题】导管里一定有可燃性气体，气体成分可能是会是什么呢？ 【猜想】甲同学认为：可能是蜡烛不完全燃烧时产生的一氧化碳； 乙同学认为：可能是蜡烛受热后产生的石蜡蒸气； 丙同学认为：可能以上两种情况都有。 【试验方案】 换一根较长的导管，并用冷的湿毛巾包住导管，然后在导管另一端做点火实验。 【现象与结论】 如果观察到导管口同样能点燃，去掉毛巾，　 　现象，则甲同学的猜想正确； 如果观察到导管口　 　；去掉毛巾，导管内壁可看到有冷凝的固体现象，则乙同学的猜想正确； 如果观察到　 　现象，则丙同学的猜想正确。 20．小明探究“不同物质的吸热能力”时，在两支相同的试管中分别装入质量相等、温度相同的水和煤油，用一个酒精灯同时对两支试管加热，加热一段时间后，温度计示数如图所示． （1）指出图中使用酒精灯的错误：　 　 （2）水和煤油比较，　 　 吸热能力强． （3）加热一段时间后，煤油的温度升高了4℃，则水的温度升高了　　 　 　℃． [c水=4.2x103J/（kg•℃），c煤油=2.1x103J/（kg•℃）]． 参考答案 1．B 2．A 3．D 4．C 5．C 6．B 7．B 8．C 9．D 10．焰心；内焰；外焰；放在外焰 11．胶头滴管；液体流出会腐蚀标签；小于 12．外焰；最高；右；大；镊子；；湿抹布 13．（1）手心；液体流下，腐蚀标签；倒放 （2）2 （3）试管底部；外 （4）试管刷；聚成水滴；成股流下 （5）图①：取液时应将胶头滴管拿出试剂瓶后再挤出空气；图②：胶头滴管不能平放，应保持橡胶帽在上放置于烧杯中；图③：滴瓶上的滴管不用清洗直接放回原瓶；图④：取液后的胶头滴管，应保持橡胶帽在上，不能倒放 14．（1）朝手心；倒放 （2）预热 （3）聚成水滴；成股流下 15．（1）浮在水面；小；难溶于水 （2）外焰；内焰；焰心；a；外焰 （3）水雾；澄清石灰水变浑浊；水和二氧化碳 （4）c 16．（1）D；G；B （2）C 17．（1）浮在水面上；小 （2）焰心；a；外焰 （3）水雾；澄清石灰水变浑浊；水和二氧化碳 （4）c 18．（1）①②③④⑤⑥；⑦ （2）D （3）外焰温度高，内焰和焰心温度低；硫酸铜变蓝；澄清石灰水变浑浊；检验燃烧产物中是否有水 （4）可燃性 19．（1）外焰；内焰；焰心；a；外焰 （2）水雾；澄清石灰水变浑浊；水；二氧化碳 （3）玻璃导管中没有明显现象，导管口有蓝色火焰；没有明显现象；玻璃导管中有凝固的石蜡，导管口有蓝色火焰 20．（1）没用酒精灯外焰给物质加热 （2）水 （3）2 学科网（北京）股份有限公司 $