第05讲 走进科学探究（暑假预习讲义）新九年级化学新教材人教版

第5讲 走进科学探究 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.了解科学探究的一般过程。 2.初步学会填写探究（或实验）报告。 3.学会对实验现象进行观察和描述的方法。 预习重点 观察与描述蜡烛及其燃烧。 预习难点 能通过实验现象进行推理、得出结论。 情｜境｜启｜思 同学们，19世纪英国科学家法拉第在观察蜡烛燃烧现象后提出的值得探究的科学问题达数十个，并且这些问题的解决带来诸多新的科学发现。 深｜研｜精｜炼 知识点01 科学探究 1. 科学探究的价值 是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。 2. 科学探究的方法 常通过观察和实验等方法获取证据，通过分析和推理得出结论。 3. 科学探究的过程 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。 【例1】科学发展常以如图所示的方式推进、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．形成结论 【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。 【即练1】为了区别酱油和陈醋，有同学提出：“可用闻气味的方法区分酱油和陈醋”。这位同学的说法中“可用闻气味的方法区分酱油和陈醋”应属于科学探究环节中的 A．猜想与假设 B．反思与评价 C．设计实验 D．得出结论 【答案】C 【解析】因为“可用闻气味的方法区分酱油和陈醋”是验证实验的方法和其中的步骤，所以为设计实验。 故选C。 【即练2】火箭的成功发射凝聚了科学家们的心血。科学探究过程中，下列行为不符合要求的是 A．熟悉实验流程，避免安全事故 B．遵守实验规则，规范实验操作 C．认真观察记录，重视异常现象 D．遇到实验失败，照抄他人结论 【答案】D 【解析】A、熟悉实验流程是实验前的基本要求，能有效预防安全事故，符合科学探究规范，不符合题意； B、遵守规则和规范操作是确保实验安全和结果可靠的前提，符合要求，不符合题意； C、认真记录实验现象（包括异常现象）是科学探究的重要步骤，有助于分析问题，不符合题意； D、实验失败时应分析原因、改进方案，而非照抄他人结论，违背科学探究的实事求是原则，符合题意。 故选D。 知识点02 观察与描述蜡烛及其燃烧 1. 实验过程 实验步骤 实验现象 实验分析或结论 点燃前 ①观察蜡烛的颜色、状态、形状，闻一闻气味 白色（或其他颜色）、固态、圆柱状，略有气味 石蜡的硬度：大 石蜡的密度：比水小 石蜡的溶解性：难溶于水 ②用小刀切下一块石蜡放入水中 质软，石蜡浮在水面 燃烧时 ①观察火焰附近石蜡的状态变化 石蜡熔化 石蜡的熔点较低（47~64℃） ②观察火焰 发黄光，放热，冒黑烟，火焰分三层，外层最亮 火焰从外到里分别为外焰、内焰、焰心 ③取一个干燥的烧杯罩在火焰上方 烧杯内壁有水雾产生 石蜡燃烧有水生成 ④取一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯罩在火焰上方 烧杯内壁澄清石灰水变浑浊 石蜡燃烧有二氧化碳生成 熄灭后 ①熄灭蜡烛 有白烟产生，烛芯附近石蜡凝固 白烟具有可燃性 ②用燃着的火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟 蜡烛重新燃烧 【特别提醒】“烟”与“雾”的区别：“烟”是固体小颗粒；“雾”是液体小颗粒。“光”与“火焰”的区别：“光”是固体直接燃烧产生的现象；“火焰”是气态物质燃烧产生的现象。 2. 实验拓展点燃 （1）蜡烛燃烧时反应的文字表达式：石蜡+氧气 二氧化碳+水。 （2）蜡烛刚熄灭时产生的白烟是石蜡固体小颗粒，它是由石蜡蒸气遇冷形成的。 【例2】在“对蜡烛及其燃烧的探究”实验过程中，对实验现象描述不合理的是 A．蜡烛燃烧过程中生成二氧化碳和水 B．蜡烛燃烧产生黄色火焰 C．将石蜡放入水中，石蜡浮在水面上 D．蜡烛熄灭后有白烟产生 【答案】A 【解析】A、蜡烛燃烧过程中生成二氧化碳和水是实验结论，不是实验现象，符合题意； B、蜡烛燃烧产生黄色火焰，是实验现象，不符合题意； C、石蜡密度比水小，将石蜡放入水中，石蜡浮在水面上，是实验现象，不符合题意； D、蜡烛熄灭后有白烟产生，是实验现象，不符合题意。 故选A。 【即练3】下列有关蜡烛燃烧现象的描述，正确的是 A．火焰分为三层，内焰最亮，温度最高 B．蜡烛燃烧生成的气体能使带火星的木条复燃 C．罩在火焰上方的干冷烧杯内壁出现水雾 D．燃烧过程中只发生化学变化，没有物理变化 【答案】C 【解析】A、蜡烛火焰分为三层，分别是外焰、内焰、焰心，外焰温度最高，故错误； B、蜡烛燃烧生成二氧化碳，二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧，不能使带火星的木条复燃，故错误； C、石蜡燃烧生成水，罩在火焰上方的冷而干燥的烧杯内壁出现水雾，故正确； D、石蜡燃烧过程是先熔化再燃烧，熔化过程中没有新物质生成属于物理变化，燃烧生成水和二氧化碳，属于化学变化，错误。 故选C。 【即练4】下列描述蜡烛燃烧实验现象错误的是 A．蜡烛燃烧产生少量黑烟 B．蜡烛熄灭时冒出白烟 C．蜡烛燃烧有水和二氧化碳生成 D．点燃白烟蜡烛继续燃烧 【答案】C 【解析】 A、蜡烛燃烧不充分时会产生少量黑烟（炭黑颗粒），属于可直接观察的现象，正确； B、蜡烛熄灭时冒出的 “白烟” 是石蜡固体小颗粒，可直接观察到，正确； C、“蜡烛燃烧有水和二氧化碳生成” 是通过实验现象推导的结论（水和二氧化碳无色无味，无法直接观察），而非现象，错误； D、白烟是石蜡固体小颗粒，具有可燃性，点燃白烟可使蜡烛继续燃烧，属于可观察的现象，正确。 故填C。 知识点03 化学学习的特点 1. 关注物质的性质 例如，石蜡的颜色、状态、硬度、密度、熔点等物理性质；石蜡能否燃烧、燃烧产物能否使澄清石灰水变浑浊等化学性质。 2. 关注物质的变化 例如，受热时石蜡熔化等物理变化；燃烧时生成二氧化碳和水等化学变化。 3. 关注物质变化的过程以及对结果的讨论和解释 对物质在变化前、变化中和变化后的现象进行系统、细致的观察和描述；基于证据，经过比较和推理等思考过程，得出可靠的结论。 【特别提醒】实验现象是直接观察到的，如颜色变化、发光、发热、放出气体、生成沉淀等，而实验结论是由实验现象经过分析、推理得到的，如生成物的名称、性质等。描述实验现象时，不能出现生成物的名称，即不能用实验结论代替实验现象。 【例3】在“蜡烛及其燃烧的探究”实验中，以下不属于实验过程中所记录的实验现象的是 A．火焰分为三层，外焰最明亮 B．熄灭后有白烟产生 C．罩在火焰上的烧杯内壁出现水雾 D．生成二氧化碳和水 【答案】D 【解析】A、蜡烛的火焰可分为焰心、内焰、外焰三部分，外层最亮，这是我们可以观察到的，故A不符合题意； B、蜡烛刚熄灭时产生白烟是蜡蒸汽遇冷形成的石蜡固体，故B不符合题意； C、蜡烛燃烧有水生成，所以可看到罩在火焰上的烧杯内壁出现白雾，故C不符合题意； D、生成二氧化碳和水属于实验结论而不是实验现象，故D符合题意。 故选D。 【即练5】在“对蜡烛及其燃烧”的探究过程中，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．蜡烛熄灭后有白烟生成 D．蜡烛燃烧过程中有水生成 【答案】D 【解析】A、将石蜡放入水中，石蜡浮在水面上，描述石蜡浮在水面，为直接观察到的现象，不符合题意； B、蜡烛燃烧产生黄色火焰，描述火焰颜色，为直接观察到的现象，不符合题意； C、蜡烛熄灭后有白烟生成，描述白烟，为直接观察到的现象，不符合题意； D、“有水生成”需要间接检测，属于实验结论而非直接现象，因此不属于对实验现象的描述，符合题意。 故选D。 【即练6】下列“观察与描述蜡烛及其燃烧实验”中，所得出结论不正确的是 A．图①蜡烛的密度比水小 B．图②外焰温度最高 C．图③白烟是石蜡的固体小颗粒 D．图④蜡烛燃烧产生二氧化碳 【答案】D 【解析】A、蜡烛放入水中能够漂浮，说明其密度比水小，该选项不符合题意； B、蜡烛火焰外焰温度最高，內焰次之，焰心最低，该选项不符合题意； C、图中所示的白烟是蜡烛熄灭瞬间未燃尽的石蜡蒸气遇冷凝结形成的细微状颗粒，该选项不符合题意； D、干冷的烧杯验证蜡烛燃烧后的产物是水，无法检验二氧化碳，该选项符合题意。 故选D。 1．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。 2．科学实验的重要环节是进行科学实验设计，科学实验设计的步骤有：①猜想与假设；②设计并实施实验方案；③提出问题；④反思与交流；⑤形成结论。正确顺序为 A．③①④⑤② B．⑤③①②④ C．③①②⑤④ D．①③②⑤④ 【答案】C 【解析】科学实验设计的标准流程为：先提出问题，再提出猜想与假设，接着设计并实施实验方案，然后根据实验结果形成结论，最后进行反思与交流。因此顺序为③①②⑤④，故选C。 3．蜡烛的主要成分是石蜡，对于蜡烛燃烧时的实验现象，下列描述中正确的是 A．蜡烛是无味、乳白色的固体，质软，不溶于水 B．蜡烛的密度比水小，所以放入水中会浮在水面上 C．蜡烛在空气中燃烧有热量放出 D．蜡烛燃烧会产生二氧化碳气体 【答案】C 【解析】A、蜡烛是无味、乳白色的固体，质软，不溶于水，描述蜡烛的颜色、状态等，不是燃烧时的现象，错误； B、蜡烛的密度比水小，所以放入水中会浮在水面上，描述蜡烛的密度，不是燃烧时的现象，错误； C、蜡烛在空气中燃烧有热量放出，是燃烧时的现象，正确； D、蜡烛燃烧会产生二氧化碳气体，是实验结论，不是燃烧时的现象，错误。 故选C。 4．小明同学在家中做饭时发现铁锅底部有一层黑色的物质，通过查阅资料，得知可能是炭黑，于是，小明用小刀刮下少量黑色粉末，进行点燃。划线部分属于科学探究中的 A．提出问题 B．形成假设 C．实施实验 D．得出结论 【答案】C 【解析】A、提出问题是根据相关现象等提出疑问，如“黑色物质是什么”，不符合题意； B、形成假设，是根据相关资料和现象作出假设，如“黑色物质可能是炭黑”，不符合题意； C、实施实验是根据实验方案进行实验，故“小明用小刀刮下少量黑色粉末，进行点燃”，属于实施实验，符合题意； D、得出结论是根据现象和相关数据等得出结论，如“该黑色物质是炭黑”，不符合题意。 故选C。 5．化学家波义耳偶然发现盐酸能使紫罗兰花瓣变红，于是他和助手一起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．猜想与假设 B．进行实验 C．收集证据 D．解释与结论 【答案】B 【解析】A、猜想与假设是根据相关现象和资料提出假设，如作出猜想：其他酸也能使紫罗兰花瓣变红，不符合题意； B、进行实验是根据实验方案进行实验验证，故将紫罗兰的花瓣分别放入各种酸中属于进行实验，符合题意； C、收集证据是指在实验过程中观察、记录实验现象和数据等，题干描述的是进行实验操作的步骤，不符合题意； D、解释与结论是对实验过程中的现象和相关数据进行分析，并得出结论，不符合题意。 故选B。 6．维生素C片放入了水中，结果发现有大量气泡产生。兴趣小组同学进行的如下实验探究环节。这些环节正确的先后顺序是 ①产生的气泡是什么？ ②气泡是二氧化碳气体。 ③气泡可能是二氧化碳气体。 ④将产生的气体通入澄清的石灰水。 ⑤这个实验既简单，现象又明显。 A．①②③④⑤ B．①③④②⑤ C．①④③②⑤ D．①④②③⑤ 【答案】B 【解析】①产生的气泡是什么？属于提出问题环节；②气泡是二氧化碳气体。属于得出结论环节；③气泡可能是二氧化碳气体。属于作出假设环节。④将产生的气体通入澄清的石灰水。属于实施计划环节。⑤这个实验既简单，现象又明显。属于表达和交流环节。由以上分析可知，这些环节正确的先后顺序是①③④②⑤。 综上所述：选择B。 7．某化学小组按照下列图示步骤探究蜡烛及其燃烧实验。 （1）实验I中小木条______（填字母）处最先变黑，原因是______。 （2）实验II中分别用干冷的烧杯和内壁用澄清石灰水润湿的烧杯先后罩在火焰上方，可以观察到第一个烧杯内壁出现水珠，第二个烧杯内壁______。写出蜡烛燃烧的文字表达式______。 （3）实验Ⅲ中，若用燃着的火柴接近导管另外一端，导管口出现火焰。说明蜡烛火焰中导出的物质是______（选填“气体”、“液体”或“固体”）。 （4）实验IV中蜡烛又被点燃，说明蜡烛熄灭时产生的白烟______（选填“是”或“不是”）二氧化碳和水蒸气。 【答案】（1）a 外焰温度最高 （2） 石灰水变浑浊 石蜡+氧气二氧化碳+水 （3） 气体 （4） 不是 【解析】（1）蜡烛的火焰分为三层，外焰温度最高，所以实验I中小木条a处最先变黑，故填：a；外焰温度最高； （2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以第二个烧杯内壁石灰水变浑浊；烧杯内壁出现水珠，说明有水生成，烧杯内壁石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，由此可得出蜡烛（主要成分石蜡）燃烧生成二氧化碳和水，反应的文字表达式为石蜡+氧气二氧化碳+水，故填：石灰水变浑浊；石蜡+氧气二氧化碳+水； （3）石蜡沸点较低，受热易变成石蜡蒸气，具有可燃性，所以实验Ⅲ中，用燃着的火柴接近导管另外一端，导管口出现火焰，故填：气体； （4）实验IV中蜡烛又被点燃，蜡烛熄灭时产生的白烟，是石蜡蒸气遇冷凝结而成的石蜡固体小颗粒，并不是二氧化碳和水蒸气，故填：不是。 8．某学校化学兴趣小组的同学对蜡烛的燃烧进行了如下探究。 （1）小周同学用一块木板迅速水平切入图A火焰中，1～2秒后移出，木板上呈现的烧灼碳化痕迹最接近下列选项中的______（填序号）。得出结论：______部分温度最高。 （2）如图B，小华同学在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，可观察到______现象；再将烧杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，振荡，观察到______现象。由此推断蜡烛燃烧后生成的物质有______（填名称）。 吹灭蜡烛，小明发现蜡烛刚熄灭时，会有一缕白烟冒出（如图C），小组成员进行如下探究。 【提出问题】白烟的成分是什么？ 【猜想假设】同学们提出三种猜想：①二氧化碳②水蒸气③石蜡蒸气。 【实验探究】 （3） 操作 现象 结论 a．吹灭蜡烛，立即用一只内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩住白烟 观察到______ 猜想①成立 b．吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片罩在白烟上方 玻璃片上无明显现象 猜想②不成立 c．吹灭蜡烛，立即用燃着的木条靠近白烟 蜡烛重新被点燃 猜想③______ 【实验结论】 （4）操作c说明白烟具有______性，既能为猜想______提供了证据，又可排除猜想______，理由是______。 【实验反思】 （5）经过讨论，同学们认为根据操作a不能得出猜想①成立，你认为原因是______。 【答案】（1）④ 外焰 （2）烧杯内壁出现水雾 澄清石灰水变浑浊 二氧化碳和水 （3）澄清石灰水变浑浊 成立 （4）可燃 ③ ①②/②① 二氧化碳和水蒸气在空气中均不能燃烧，也不能支持燃烧 （5）刚熄灭的蜡烛周围尚有残余的二氧化碳存在，也可以导致澄清石灰水变浑浊 【解析】（1）蜡烛燃烧，外焰温度最高，木板周围最先碳化，木板上呈现的烧灼碳化痕迹最接近下列选项中的④； （2）如图B，小华同学在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，可观察到烧杯内壁有水雾，再将烧杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊，从而说明蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳； （3）根据结论猜想①正确推测，观察到的现象是石灰水变浑浊； 根据实验现象蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，是石蜡固体小颗粒，猜想③成立； （4）蜡烛被点燃，说明白烟具有可燃性，既能为猜想提供证据，又能排除猜想①②，因为猜想中只有石蜡蒸气具有可燃，水和二氧化碳均不具有可燃性； （5）蜡烛燃烧生成二氧化碳，刚熄灭的蜡烛周围尚有残余的二氧化碳存在，也可以导致澄清石灰水变浑浊。 9．几名同学对蜡烛燃烧火焰的焰心进行了以下探究，请你完成其中的一些步骤。 （1）点燃蜡烛，将一根小木条迅速平放入火焰中，约1s后取出，现象如图A所示，这证明焰心________。 （2）向焰心斜向插入一支细短玻璃管，发现玻璃管中无明显现象（如图B所示），在玻璃管的上口点燃，上口产生火焰，这说明焰心物质的性质是________、________。 （3）猜想和验证： 猜想 操作 现象 结论 假设①：焰心气体含CO2 在未点燃的细短玻璃管上口________ ________ 假设①不成立 假设②：焰心气体含石蜡蒸气 取一较长的细玻璃管用湿冷毛巾包住中部，将玻璃管下端插入焰心，上端试用火柴点燃 ________ 假设②成立 取下长玻璃管，打开湿毛巾 ________ 【答案】（1）温度最低 （2）气体/有可燃性 有可燃性/气体 （3）罩一个内壁涂有澄清石灰水的小烧杯 石灰水不变浑浊 不能点燃 导管中部有白色固体 【解析】（1）蜡烛的火焰分外焰、内焰、焰心三部分，实验中小木条最先炭化的是外焰部分，未变色的是焰心部分，证明焰心温度最低，故填温度最低； （2）在玻璃管的上口点燃，上口产生火焰说明玻璃管口有看不见的气体且气体能够燃烧，故填气体，有可燃性； （3）假设①：检验有二氧化碳产生需要用澄清石灰水，题目中说假设不成立所以说明无二氧化碳产生；故罩一个涂有澄清石灰水的玻片或小烧杯，澄清石灰水不变浑浊； 假设②：用湿冷毛巾裹住导管中部石蜡蒸汽会遇冷凝结，导管末端无可燃气体产生，故不能点燃，导管中部有白色固体。 10．小龙和同学们一起过生日，大家看到浪漫的烛光，对蜡烛燃烧产生了兴趣。 【提出问题】小龙吹灭生日蜡烛，烛芯处产生一缕白烟，这缕白烟的成分是什么？ 【猜想与假设】 猜想一：白烟是蜡烛燃烧产生的水蒸气； 猜想二：白烟是蜡烛燃烧产生的二氧化碳； 猜想三：白烟是石蜡蒸气凝结成的石蜡固体颗粒。 【收集证据】 ①烟是由固体颗粒形成的，雾是由小液滴形成的； ②石蜡的熔点和沸点都很低，很容易液化或气化； ③蜡烛燃烧产生水，由于温度高于100℃而呈气态； ④二氧化碳是无色且能使澄清石灰水变浑浊的气体。 【实验与探究】在化学老师的帮助下，他们展开了实验探究。 操作步骤 实验现象 实验结论 实验一：吹灭蜡烛，立即用干而冷的烧杯罩在白烟上 烧杯上没有出现水雾，而是出现了一些白色固体物质 猜想一_______(填“成立”或“不成立”) 实验二：吹灭蜡烛，立即用一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩住白烟 澄清石灰水变浑浊 猜想二_______(填“成立”或“不成立”) 实验三：吹灭蜡烛，立即用燃着的木条靠近白烟 _______ 猜想三成立 【分析与解释】 （1）石蜡在氧气充足的条件下燃烧时，只生成二氧化碳和水，请写出该反应的文字表达式_______； （2）实验最终证明白烟并不是二氧化碳，但实验二操作无误，并且确实观察到石灰水变浑浊，原因可能是_______； 【反思与质疑】得到正确结论以后，小龙和同学们反思了实验探究过程，发现不用经过实验探究也可以排除猜想一和猜想二，理由是_______。 【答案】 蜡烛被重新点燃 不成立 成立 刚熄灭的蜡烛周围有燃烧产生而残留的二氧化碳存在 白烟是固体颗粒，而二氧化碳和水蒸气都是气体 【解析】实验一：在白烟上方罩一个干而冷的烧杯时,没有观察到有小液滴生成,故说明白烟中不是水蒸气,即说明猜想一不成立。 实验二：在白烟上方罩一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯,澄清石灰水变浑浊，说明白烟中含有二氧化碳,即说明猜想二成立。 实验三：该实验证明猜想三成立，说明白烟是未燃烧的石蜡蒸气凝结成的石蜡固体颗粒，即白烟具有可燃性，故吹灭蜡烛后，立即用燃着的木条靠近白烟时，会观察到蜡烛被燃着的木条重新点燃。 分析与解释：（1）石蜡在氧气充足的条件下燃烧时，只生成二氧化碳和水，该反应的文字表达式为：。 （2）最终证明白烟并不是二氧化碳，但实验二操作无误，并且确实观察到石灰水变浑浊，其原因可能是蜡烛熄灭时，之前燃烧生成的二氧化碳还未完全散去，故此时亦能观察到澄清石灰水变浑浊。 反思与质疑：烟是由固体小颗粒形成的，而蜡烛燃烧产生的水，由于温度高于100℃而呈气态，二氧化碳也是气态的，故白烟不可能是水蒸气和二氧化碳，即不用实验探究也能排除猜想一和猜想二。 11．在探究蜡烛及其燃烧的实验时，某兴趣小组的同学们在老师的指导下，展开了如下项目化学习。 任务一：了解蜡烛燃烧时发生的变化 小组同学分别用冷而干燥的烧杯和内壁用澄清石灰水润湿的烧杯先后罩在火焰上方（如图1）。 【小组讨论】 （1）实验观察到前一只烧杯内壁_______，说明蜡烛有水生成。 （2）观察到后一个烧杯内壁_______，说明蜡烛燃烧有二氧化碳生成。 （3）熄灭蜡烛观察到有白烟产生，该白烟_____（选填“能”或“不能”）燃烧。 任务二：探究密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素 实验装置如图3所示，集气瓶中盛有不同配比的氧气、氮气的混合气体，小组同学分别将6支相同的蜡烛点燃后测定其燃烧时间。 氧气体积分数 10% 20% 40% 60% 80% 100% 燃烧时间/s 0 12 26 35 30 25 现象 立即熄灭 安静燃烧 剧烈燃烧，烛芯长度变大，蜡烛高度变小 （4）该实验的目的是探究_____对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。 任务三：拓展探究密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素 小组同学对比任务三中氧气体积分数60%～100%的现象，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 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】 （5）补全实验2的操作：_________。 【反思评价】 （6）实验1的结论是其他条件相同时，_________。 【答案】（1）有水雾出现 （2）澄清石灰水变浑浊 （3）能 （4）氧气的体积分数 （5）相同烛芯长度，不同蜡烛高度 （6）烛芯长度越长，蜡烛在集气瓶中的燃烧时间越短 【解析】（1）在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水雾出现，说明蜡烛燃烧生成了水； （2）在蜡烛火焰上方罩一个内壁用澄清石灰水润湿的烧杯，澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳； （3）熄灭蜡烛观察到有白烟产生，该白烟是石蜡蒸气冷凝成的固体小颗粒，具有可燃性，能燃烧； （4）该实验中，氧气的体积分数不同，其它因素均相同，目的是探究氧气的体积分数对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响； （5）由表可知，该实验中蜡烛高度不同，故其它因素应相同，故是测定相同烛芯长度，不同蜡烛高度的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间； （6）由表可知，随着烛芯长度变长，蜡烛燃烧时间变短，故实验1的结论是：其他条件相同时，烛芯长度越长，蜡烛在集气瓶中的燃烧时间越短。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5讲 走进科学探究 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.了解科学探究的一般过程。 2.初步学会填写探究（或实验）报告。 3.学会对实验现象进行观察和描述的方法。 预习重点 观察与描述蜡烛及其燃烧。 预习难点 能通过实验现象进行推理、得出结论。 情｜境｜启｜思 同学们，19世纪英国科学家法拉第在观察蜡烛燃烧现象后提出的值得探究的科学问题达数十个，并且这些问题的解决带来诸多新的科学发现。 深｜研｜精｜炼 知识点01 科学探究 1. 科学探究的价值 是获取科学 、理解科学 、认识客观世界的重要途径。 2. 科学探究的方法 常通过 和 等方法获取 ，通过 和 得出 。 3. 科学探究的过程 提出问题→形成 →设计并实施实验或调查 →获取 →分析解释数据→形成结论及建构模型→反思评价及 等。 【例1】科学发展常以如图所示的方式推进、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．形成结论 【即练1】为了区别酱油和陈醋，有同学提出：“可用闻气味的方法区分酱油和陈醋”。这位同学的说法中“可用闻气味的方法区分酱油和陈醋”应属于科学探究环节中的 A．猜想与假设 B．反思与评价 C．设计实验 D．得出结论 【即练2】火箭的成功发射凝聚了科学家们的心血。科学探究过程中，下列行为不符合要求的是 A．熟悉实验流程，避免安全事故 B．遵守实验规则，规范实验操作 C．认真观察记录，重视异常现象 D．遇到实验失败，照抄他人结论 知识点02 观察与描述蜡烛及其燃烧 1. 实验过程 实验步骤 实验现象 实验分析或结论 点燃前 ①观察蜡烛的颜色、状态、形状，闻一闻气味 白色（或其他颜色）、 态、 状， 气味 石蜡的硬度： 石蜡的密度：比水 石蜡的溶解性： 溶于水 ②用小刀切下一块石蜡放入水中 质 ，石蜡 在水面 燃烧时 ①观察火焰附近石蜡的状态变化 石蜡 石蜡的熔点 （47~64℃） ②观察火焰 发黄光，放热，冒黑烟，火焰分 层， 层最亮 火焰从外到里分别为外焰、内焰、焰心 ③取一个干燥的烧杯罩在火焰上方 烧杯内壁有 产生 石蜡燃烧有 生成 ④取一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯罩在火焰上方 烧杯内壁澄清石灰水 石蜡燃烧有 生成 熄灭后 ①熄灭蜡烛 有 产生，烛芯附近石蜡 白烟具有 性 ②用燃着的火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟 蜡烛重新 【特别提醒】“烟”与“雾”的区别：“烟”是固体小颗粒；“雾”是液体小颗粒。“光”与“火焰”的区别：“光”是固体直接燃烧产生的现象；“火焰”是气态物质燃烧产生的现象。 2. 实验拓展 （1）蜡烛燃烧时反应的文字表达式： 。 （2）蜡烛刚熄灭时产生的白烟是 ，它是由 遇冷形成的。 【例2】在“对蜡烛及其燃烧的探究”实验过程中，对实验现象描述不合理的是 A．蜡烛燃烧过程中生成二氧化碳和水 B．蜡烛燃烧产生黄色火焰 C．将石蜡放入水中，石蜡浮在水面上 D．蜡烛熄灭后有白烟产生 【即练3】下列有关蜡烛燃烧现象的描述，正确的是 A．火焰分为三层，内焰最亮，温度最高 B．蜡烛燃烧生成的气体能使带火星的木条复燃 C．罩在火焰上方的干冷烧杯内壁出现水雾 D．燃烧过程中只发生化学变化，没有物理变化 【即练4】下列描述蜡烛燃烧实验现象错误的是 A．蜡烛燃烧产生少量黑烟 B．蜡烛熄灭时冒出白烟 C．蜡烛燃烧有水和二氧化碳生成 D．点燃白烟蜡烛继续燃烧 知识点03 化学学习的特点 1. 关注物质的性质 例如，石蜡的颜色、状态、硬度、密度、熔点等 性质；石蜡能否燃烧、燃烧产物能否使澄清石灰水变浑浊等 性质。 2. 关注物质的变化 例如，受热时石蜡熔化等 变化；燃烧时生成二氧化碳和水等 变化。 3. 关注物质变化的过程以及对结果的讨论和解释 对物质在 、 和 的现象进行系统、细致的观察和描述；基于证据，经过比较和推理等思考过程，得出可靠的 。 【特别提醒】实验现象是直接观察到的，如颜色变化、发光、发热、放出气体、生成沉淀等，而实验结论是由实验现象经过分析、推理得到的，如生成物的名称、性质等。描述实验现象时，不能出现生成物的名称，即不能用实验结论代替实验现象。 【例3】在“蜡烛及其燃烧的探究”实验中，以下不属于实验过程中所记录的实验现象的是 A．火焰分为三层，外焰最明亮 B．熄灭后有白烟产生 C．罩在火焰上的烧杯内壁出现水雾 D．生成二氧化碳和水 【即练5】在“对蜡烛及其燃烧”的探究过程中，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．蜡烛熄灭后有白烟生成 D．蜡烛燃烧过程中有水生成 【即练6】下列“观察与描述蜡烛及其燃烧实验”中，所得出结论不正确的是 A．图①蜡烛的密度比水小 B．图②外焰温度最高 C．图③白烟是石蜡的固体小颗粒 D．图④蜡烛燃烧产生二氧化碳 1．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 2．科学实验的重要环节是进行科学实验设计，科学实验设计的步骤有：①猜想与假设；②设计并实施实验方案；③提出问题；④反思与交流；⑤形成结论。正确顺序为 A．③①④⑤② B．⑤③①②④ C．③①②⑤④ D．①③②⑤④ 3．蜡烛的主要成分是石蜡，对于蜡烛燃烧时的实验现象，下列描述中正确的是 A．蜡烛是无味、乳白色的固体，质软，不溶于水 B．蜡烛的密度比水小，所以放入水中会浮在水面上 C．蜡烛在空气中燃烧有热量放出 D．蜡烛燃烧会产生二氧化碳气体 4．小明同学在家中做饭时发现铁锅底部有一层黑色的物质，通过查阅资料，得知可能是炭黑，于是，小明用小刀刮下少量黑色粉末，进行点燃。划线部分属于科学探究中的 A．提出问题 B．形成假设 C．实施实验 D．得出结论 5．化学家波义耳偶然发现盐酸能使紫罗兰花瓣变红，于是他和助手一起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．猜想与假设 B．进行实验 C．收集证据 D．解释与结论 6．维生素C片放入了水中，结果发现有大量气泡产生。兴趣小组同学进行的如下实验探究环节。这些环节正确的先后顺序是 ①产生的气泡是什么？ ②气泡是二氧化碳气体。 ③气泡可能是二氧化碳气体。 ④将产生的气体通入澄清的石灰水。 ⑤这个实验既简单，现象又明显。 A．①②③④⑤ B．①③④②⑤ C．①④③②⑤ D．①④②③⑤ 7．某化学小组按照下列图示步骤探究蜡烛及其燃烧实验。 （1）实验I中小木条______（填字母）处最先变黑，原因是______。 （2）实验II中分别用干冷的烧杯和内壁用澄清石灰水润湿的烧杯先后罩在火焰上方，可以观察到第一个烧杯内壁出现水珠，第二个烧杯内壁______。写出蜡烛燃烧的文字表达式______。 （3）实验Ⅲ中，若用燃着的火柴接近导管另外一端，导管口出现火焰。说明蜡烛火焰中导出的物质是______（选填“气体”、“液体”或“固体”）。 （4）实验IV中蜡烛又被点燃，说明蜡烛熄灭时产生的白烟______（选填“是”或“不是”）二氧化碳和水蒸气。 8．某学校化学兴趣小组的同学对蜡烛的燃烧进行了如下探究。 （1）小周同学用一块木板迅速水平切入图A火焰中，1～2秒后移出，木板上呈现的烧灼碳化痕迹最接近下列选项中的______（填序号）。得出结论：______部分温度最高。 （2）如图B，小华同学在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，可观察到_____现象；再将烧杯迅速倒置，向其中加入少量澄清石灰水，振荡，观察到_____现象。由此推断蜡烛燃烧后生成的物质有_____（填名称）。 吹灭蜡烛，小明发现蜡烛刚熄灭时，会有一缕白烟冒出（如图C），小组成员进行如下探究。 【提出问题】白烟的成分是什么？ 【猜想假设】同学们提出三种猜想：①二氧化碳②水蒸气③石蜡蒸气。 【实验探究】 （3） 操作 现象 结论 a．吹灭蜡烛，立即用一只内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩住白烟 观察到______ 猜想①成立 b．吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片罩在白烟上方 玻璃片上无明显现象 猜想②不成立 c．吹灭蜡烛，立即用燃着的木条靠近白烟 蜡烛重新被点燃 猜想③______ 【实验结论】 （4）操作c说明白烟具有______性，既能为猜想______提供了证据，又可排除猜想______，理由是______。 【实验反思】 （5）经过讨论，同学们认为根据操作a不能得出猜想①成立，你认为原因是______。 9．几名同学对蜡烛燃烧火焰的焰心进行了以下探究，请你完成其中的一些步骤。 （1）点燃蜡烛，将一根小木条迅速平放入火焰中，约1s后取出，现象如图A所示，这证明焰心________。 （2）向焰心斜向插入一支细短玻璃管，发现玻璃管中无明显现象（如图B所示），在玻璃管的上口点燃，上口产生火焰，这说明焰心物质的性质是________、________。 （3）猜想和验证： 猜想 操作 现象 结论 假设①：焰心气体含CO2 在未点燃的细短玻璃管上口________ ________ 假设①不成立 假设②：焰心气体含石蜡蒸气 取一较长的细玻璃管用湿冷毛巾包住中部，将玻璃管下端插入焰心，上端试用火柴点燃 ________ 假设②成立 取下长玻璃管，打开湿毛巾 ________ 10．小龙和同学们一起过生日，大家看到浪漫的烛光，对蜡烛燃烧产生了兴趣。 【提出问题】小龙吹灭生日蜡烛，烛芯处产生一缕白烟，这缕白烟的成分是什么？ 【猜想与假设】 猜想一：白烟是蜡烛燃烧产生的水蒸气； 猜想二：白烟是蜡烛燃烧产生的二氧化碳； 猜想三：白烟是石蜡蒸气凝结成的石蜡固体颗粒。 【收集证据】 ①烟是由固体颗粒形成的，雾是由小液滴形成的； ②石蜡的熔点和沸点都很低，很容易液化或气化； ③蜡烛燃烧产生水，由于温度高于100℃而呈气态； ④二氧化碳是无色且能使澄清石灰水变浑浊的气体。 【实验与探究】在化学老师的帮助下，他们展开了实验探究。 操作步骤 实验现象 实验结论 实验一：吹灭蜡烛，立即用干而冷的烧杯罩在白烟上 烧杯上没有出现水雾，而是出现了一些白色固体物质 猜想一_______(填“成立”或“不成立”) 实验二：吹灭蜡烛，立即用一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩住白烟 澄清石灰水变浑浊 猜想二_______(填“成立”或“不成立”) 实验三：吹灭蜡烛，立即用燃着的木条靠近白烟 _______ 猜想三成立 【分析与解释】 （1）石蜡在氧气充足的条件下燃烧时，只生成二氧化碳和水，请写出该反应的文字表达式_______； （2）实验最终证明白烟并不是二氧化碳，但实验二操作无误，并且确实观察到石灰水变浑浊，原因可能是_______； 【反思与质疑】得到正确结论以后，小龙和同学们反思了实验探究过程，发现不用经过实验探究也可以排除猜想一和猜想二，理由是_______。 11．在探究蜡烛及其燃烧的实验时，某兴趣小组的同学们在老师的指导下，展开了如下项目化学习。 任务一：了解蜡烛燃烧时发生的变化 小组同学分别用冷而干燥的烧杯和内壁用澄清石灰水润湿的烧杯先后罩在火焰上方（如图1）。 【小组讨论】 （1）实验观察到前一只烧杯内壁_______，说明蜡烛有水生成。 （2）观察到后一个烧杯内壁_______，说明蜡烛燃烧有二氧化碳生成。 （3）熄灭蜡烛观察到有白烟产生，该白烟_____（选填“能”或“不能”）燃烧。 任务二：探究密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素 实验装置如图3所示，集气瓶中盛有不同配比的氧气、氮气的混合气体，小组同学分别将6支相同的蜡烛点燃后测定其燃烧时间。 氧气体积分数 10% 20% 40% 60% 80% 100% 燃烧时间/s 0 12 26 35 30 25 现象 立即熄灭 安静燃烧 剧烈燃烧，烛芯长度变大，蜡烛高度变小 （4）该实验的目的是探究_____对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。 任务三：拓展探究密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素 小组同学对比任务三中氧气体积分数60%～100%的现象，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 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】 （5）补全实验2的操作：_________。 【反思评价】 （6）实验1的结论是其他条件相同时，_________。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $