2.2 学习开展化学实验探究(导学案)化学新教材沪科版五四学制八年级全一册
2026-07-30
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪科版(五四学制)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 课题2 学习开展化学实验探究 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 实验探究与设计 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.07 MB |
| 发布时间 | 2026-07-30 |
| 更新时间 | 2026-07-30 |
| 作者 | 大眼睛看世界 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59028475.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中化学导学案聚焦“学习开展化学实验探究”,引导学生通过蜡烛燃烧实验掌握探究一般过程,课堂导入以侯德榜、法拉第科学家案例激发兴趣,从观察蜡烛入手构建“提出问题—设计实验—分析结论”的学习支架,衔接观察方法与实验报告撰写。
资料特色在于以完整探究流程培养科学探究与实践能力,通过多感官观察、对照实验设计强化科学思维,重视异常现象引导严谨求实态度,习题结合实例提升分析能力,助力学生形成化学观念与团队合作精神。
内容正文:
2.2 学习开展化学实验探究
1.通过观察蜡烛点燃前、燃烧时和熄灭后的变化,能学会运用多种感官有序观察与描述现象,初步形成从多角度认识化学变化的学科视角。
2.通过经历“提出问题—作出假设—设计实验—收集证据—形成结论”的完整探究过程,能学习提出假设与设计实验方案,建立证据推理得出结论的思维方法。
3.通过小组合作完成蜡烛燃烧产物的探究并撰写实验报告,能学会实验记录与报告撰写方法,养成实事求是、严谨求实的科学态度与团队合作精神。
重点:了解化学实验探究的一般思路和基本过程。
难点:基于证据进行分析推理并形成结论。
1. 化学实验探究的一般过程
化学实验探究一般会经历以下过程:
提出问题 → 形成假设 → 设计实验方案 → 实施实验获取证据 → 分析解释数据 → 形成结论及建构模型 → 反思评价及表达交流
2. 观察的四要领
(1)多感官——用眼(看颜色、状态)、用手(摸温度、硬度)、用鼻(闻气味)。
(2)用工具——借助仪器(如放大镜)、试剂(如水)来辅助观察。
(3)勤记录——及时、全面、准确地记录观察到的现象。
(4)边思考——边观察边思考:这是什么现象?说明了什么?能提出什么问题?
3. 观察的三阶段
(1)反应前——观察并记录反应物的颜色、状态、气味等物理性质。
(2)反应中——观察并记录是否有发光、放热、颜色变化、产生气体、生成沉淀等现象。
(3)反应后——观察并记录生成物的颜色、状态、气味等物理性质。
4. 化学变化中应重点关注的五类特征现象
发光、放热、颜色变化、产生气体、生成沉淀。
5. 蜡烛的物理性质
蜡烛是乳白色、光滑的圆柱状固体,有轻微的特殊气味,质地较软,密度比水小,难溶于水。
6. 蜡烛燃烧的产物探究
(1)水蒸气的检验:水蒸气遇冷(温度较低的锥形瓶瓶壁)会凝结成小液滴。
(2)二氧化碳的检验:二氧化碳能使澄清石灰水(氢氧化钙溶液)变浑浊。
(3)对照实验法:将蜡烛火焰上方收集的气体与空气(对照组)进行对比。
7. 蜡烛燃烧的结论
蜡烛燃烧时生成了水蒸气和二氧化碳。蜡烛(主要成分为石蜡)与空气中的氧气发生化学反应,生成水和二氧化碳,同时释放出光和热,属于化学变化。
8. 实验报告的核心结构
实验主题 → 实验目的 → 实验原理 → 实验仪器 → 实验试剂 → 实验步骤与现象记录 → 实验结论 → 讨论与拓展 → 反思与评价
(一)课堂导入
【想一想】同学们,化学研究的成果大多是通过以实验为基础的化学实验探究活动而取得的。大家认识大屏幕上的这两位科学家吗?
(呈现课件图片:侯德榜、法拉第)
【学生回答】右边的是法拉第,左边的是侯德榜。
【教师讲解】左边这位是我国重化学工业的开拓者——侯德榜,他发明了“侯氏制碱法”。右边这位是英国著名的化学家和物理学家——法拉第,他曾连续多年在皇家研究院举办“蜡烛的故事”系列讲座。法拉第曾说过:“蜡烛的火焰,是世界上最美的光。”
【想一想】为什么一根普通的蜡烛能引起科学家的浓厚兴趣?一根蜡烛的燃烧,到底蕴含着哪些化学知识?
【学生回答】蜡烛燃烧会发光发热,可能涉及很多化学变化;蜡烛燃烧会产生新的物质,科学家可能想研究生成了什么。
【教师总结】今天我们就一起像法拉第那样,从观察蜡烛开始,学习如何开展化学实验探究。
(二)化学实验探究一般有哪些思路与方法
问题一:要进行一项化学实验探究,应该按照怎样的流程来进行?
【想一想】如果我们自己要开展一项化学探究活动,应该按照怎样的逻辑推进呢?要得到科学可靠的结论,需要经历哪些必要环节?
【学生回答】首先要有想研究的问题,然后猜测结果,之后做实验验证,最后得到结论。
【教师总结】化学实验探究一般会经历以下过程:
提出问题 → 形成假设 → 设计实验方案 → 实施实验获取证据 → 分析解释数据 → 形成结论及建构模型 → 反思评价及表达交流
【教师强调】问题是科学发现的源泉。问题可以来自生活中遇到的困惑或感兴趣的事物,也可以是学习中遇到的难题。
问题二:要想提出问题,首先需要做什么?
【想一想】问题不会凭空产生,它来源于什么?
【学生回答】观察!要先观察才能发现问题。
【教师总结】观察是探究的第一步,学会观察才能发现问题。
观察有四个核心要领:
(1)多感官——用眼(看颜色、状态)、用手(摸温度、硬度)、用鼻(闻气味)。
(2)用工具——借助仪器(如放大镜)、试剂(如水)来辅助观察。
(3)勤记录——及时、全面、准确地记录观察到的现象。
(4)边思考——边观察边思考:这是什么现象?说明了什么?能提出什么问题?
【教师强调】问题从观察中来。在观察中提出想要进一步探究的问题——这就是科学探究的起点!
问题三:应该从哪些阶段进行观察?
【想一想】回顾我们学过的镁带燃烧实验,当时我们是如何系统观察这个反应的?
【学生回答】反应前看镁带的颜色、状态;反应时看燃烧的现象;反应后看生成固体的特点。
【教师总结】化学变化的观察必须分三个阶段,避免遗漏关键信息:
(1)反应前——观察并记录反应物的颜色、状态、气味等物理性质。
(2)反应中——观察并记录是否有发光、放热、颜色变化、产生气体、生成沉淀等现象。
(3)反应后——观察并记录生成物的颜色、状态、气味等物理性质。
【教师强调】三个阶段缺一不可!只有完整观察了反应前、反应中、反应后的全部信息,才能全面认识一个化学变化。
问题四:在观察一个化学变化时,应当重点关注哪些现象?
【想一想】结合你见过的化学变化,列举哪些现象出现时,大概率发生了化学变化?
【学生回答】发光、放热、颜色变了、冒气泡、出现沉淀。
【教师总结】要重点关注五类特征现象:发光、放热、颜色变化、产生气体、生成沉淀。
【教师强调】这些现象只能辅助判断,不能仅凭现象下结论!比如灯泡发光放热属于物理变化,最终是否发生化学变化必须通过实验验证有新物质生成才能确定。
问题五:回顾观察到的现象,你能提出哪些有待研究的问题?
【实验探究】观察蜡烛及其燃烧过程
步骤1:点燃前观察
用眼观察蜡烛的颜色、形状、状态;用手触摸蜡烛表面;用鼻嗅闻蜡烛的气味。
【学生记录】蜡烛是乳白色、光滑的圆柱状固体,有轻微的特殊气味,触摸感觉质地较软。
【教师讲解】颜色、状态、气味、硬度均属于蜡烛的物理性质。
步骤2:切削与入水
用刀片尝试对蜡烛表面进行切削;将切下的蜡烛片放入盛有少量水的烧杯中。
【学生记录】蜡烛容易被刀片切削,说明硬度较小。蜡烛片浮于水面,且没有溶解的迹象,说明蜡烛的密度比水小,且难溶于水。
【教师讲解】密度和溶解性均属于物理性质。
步骤3:点燃蜡烛
点燃蜡烛,观察火焰的变化;待火焰平稳后仔细观察火焰各部位的明暗程度。
【学生记录】靠近烛心部分的火焰较为暗淡,外层火焰更为明亮。
【想一想】为什么火焰明暗程度不同?
【学生回答】外层与空气接触更充分,燃烧更完全,因此更明亮。
步骤4:熄灭蜡烛
吹灭蜡烛或用表面皿盖灭蜡烛,观察熄灭过程中的现象。
【学生记录】熄灭蜡烛时产生白烟(从烛芯处升起)。
【教师讲解】白烟是石蜡蒸气遇冷凝结形成的固体小颗粒,说明蜡烛燃烧过程中石蜡先汽化再燃烧。
步骤5:测定质量变化
用电子天平测量蜡烛燃烧前和熄灭后的质量。
【学生记录】燃烧前质量为50.5g,燃烧后质量为49.9g,蜡烛质量减小了0.6g。
【想一想】蜡烛质量减小了,这说明什么?
【学生回答】蜡烛燃烧后有物质转化为气体散失到空气中。
【教师引导】现在请大家回顾观察到的现象,你能提出哪些有待研究的问题?
【学生思考】小组讨论后提出以下问题:
(1)蜡烛燃烧生成了什么物质?
(2)白烟是什么?
(3)火焰为什么明暗不同?
(4)减少的质量去哪里了?
(5)蜡烛火焰不同部位的温度是否相同?
【教师总结】大家提出的问题都非常有探究价值!我们就选取核心问题“蜡烛燃烧生成了什么?”,完整体验探究的全流程。
问题六:上述现象的出现,确定是蜡烛燃烧产生的气体造成的吗?空气成分对上述实验是否有影响呢?
【想一想】有了探究问题“蜡烛燃烧生成了什么?”,接下来我们需要先作出假设。蜡烛燃烧可能生成什么?
【学生回答】蜡烛燃烧可能生成了水蒸气和二氧化碳。
【教师讲解】我们要设计实验来验证这个假设。用3只100 mL干燥锥形瓶罩在火焰上方收集气体,然后分别检验。
【教师引导】请观察以下实验现象:
实验方案
实验现象
1号:观察瓶壁
冷却后,有小液滴出现
2号:伸入点燃的木条
木条熄灭
3号:加入澄清石灰水振荡
石灰水变浑浊
【想一想】上述现象的出现,确定是蜡烛燃烧产生的气体造成的吗?空气成分对上述实验是否有影响呢?
【学生回答】不一定!空气中可能也存在这些现象,需要做对照实验排除空气的干扰。
【教师讲解】非常严谨的思考!这就是对照实验的设计思路——我们需要用3只100 mL干燥锥形瓶收集三瓶空气,做同样的实验作为对照。
【教师引导】请观察对照组的实验现象:
实验方案(对照组)
实验现象
4号:观察瓶壁
无明显现象
5号:伸入点燃的木条
木条正常燃烧
6号:加入澄清石灰水振荡
无明显现象
【想一想】对比实验组和对照组的现象,你能得出什么结论?
【学生回答】实验组的小液滴、木条熄灭、石灰水变浑浊都是蜡烛燃烧产生的气体造成的,不是空气本身的性质。
【教师总结】我们通过对照实验排除了空气的干扰:
对比项目
蜡烛火焰上方收集的气体
空气(对照组)
差异判断
观察瓶壁
出现小液滴
无明显现象
✓ 存在差异
伸入点燃木条
木条熄灭
木条继续燃烧
✓ 存在差异
加入澄清石灰水振荡
石灰水变浑浊
无明显变化
✓ 存在差异
【分析解释】蜡烛燃烧产生的气体:不能支持木条燃烧、冷却后能出现小液滴、能使澄清石灰水变浑浊。而空气:能支持木条继续燃烧、冷却后不能出现小液滴、不能使澄清石灰水变浑浊。性质不同,说明气体的组成不同——燃烧生成了新气体。
【形成结论】分析本实验结果,说明收集到的火焰上方的气体与空气存在明显差异,可得出蜡烛燃烧时生成了水蒸气和至少一种使澄清石灰水变浑浊的气体(二氧化碳)的初步结论。
问题七:在“验证蜡烛燃烧产生气体”的实验中,锥形瓶的瓶壁往往会被熏黑。你怎么看待这个现象?
【想一想】大家做实验的时候应该都发现了,锥形瓶的内壁往往会被熏黑。这种和我们预期不一致的异常现象,应该怎么处理?
(呈现课件图片:四种做法及判断)
做法
是否合理
理由
①记录现象,备注成新问题留待后续探究
✓ 合理
科学探究中新的发现是宝贵的,值得深入研究
②认为与本次实验无关,无需讨论
✗ 不合理
忽视了重要的实验现象,可能错过重要发现
③直接得出蜡烛燃烧的产物是黑色固体的结论
✗ 不合理
证据不足,不能仅凭瓶壁变黑就下此结论
④设计实验探究熏黑的原因
✓ 合理
对新的现象继续探究,是科学探究精神的体现
【学生回答】①和④合理,②和③不合理。异常现象可能是重要的发现,不能忽略;没有充分证据不能随意下结论。
【教师总结】科学探究中异常现象是非常宝贵的,往往是新发现的起点。我们要实事求是记录所有现象,有疑问可以进一步探究,不能随意忽略,也不能急于下结论——这是严谨求实的科学态度的体现。
【教师强调】假如你是科学家,遇到异常现象会怎么做?正是那些“奇怪”的现象,往往孕育着重大发现!
问题八:你还能提出哪些值得探究的问题?
【想一想】通过蜡烛燃烧的探究,我们不仅得到了结论,还发现了许多新的问题。你还能提出哪些值得探究的问题?
【学生回答】(1)蜡烛熄灭时产生的白烟是什么?
(2)蜡烛燃烧时为什么会产生火焰?
(3)蜡烛火焰不同部位的温度是否相同?
(4)蜡烛在氧气中燃烧与在空气中燃烧有什么不同?
【教师总结】大家提出的问题都很有价值!科学的探究永无止境——解决一个问题,往往会带出更多的新问题。这正是科学的魅力所在!
问题九:每一个步骤中,我们需要注意什么?
【想一想】从提出问题到反思评价,每个环节分别要遵守什么要求?
【教师总结】
1. 提出问题
问题应具体、可探究;问题可以来自生活中的困惑或感兴趣的事物;也可以是在学习中遇到的难题。
2. 形成假设
假设要有观察依据,不能凭空猜测;假设应当是可检验的。
3. 设计实验方案
要明确实验目的、原理、仪器、试剂;要设置对照实验;方案要合理、科学、可操作。
4. 实施实验获取证据
及时、全面、准确地记录实验现象;定量实验要记录数据;注意观察异常现象(如瓶壁被熏黑)。
5. 分析推理与形成结论
分析现象和数据;用准确的语言描述;说明结论与证据之间的关系;结论表述要严谨,有什么证据说什么话。
6. 交流评价
回顾整个探究活动;总结经验和存在的不足;思考有没有值得进一步探究的问题。
【教师强调】这些要求是保证探究结果科学可靠的核心!在今后的实验中,大家要严格按照这个流程来开展探究活动。
【例1】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。
【例2】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。
【变式】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?
将火柴梗平放在火焰中1S后取出,观察其炭化程度
【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、燃烧后生成二氧化碳,属于科学探究环节中的解释与结论,故选项错误;
D、将火柴梗平放在火焰中1S后取出,观察其炭化程度,属于科学探究环节中的实验方案设计,故选项错误。
故选A。
(三)如何撰写化学实验报告
问题十:实验探究活动完成后,我们应该如何记录和呈现研究成果?
【想一想】完成探究活动后,我们需要把整个过程和结论整理成规范的实验报告。一份合格的化学实验报告应该包含哪些内容?
【学生回答】要写实验的名字、做这个实验的目的、用了什么仪器药品、怎么做的、看到了什么现象、得到了什么结论。
【教师总结】完整的化学实验报告包含以下核心部分:
(1)实验主题——探究的名称。
(2)实验目的——为什么要做这个实验,要达成什么目标。
(3)实验原理——探究依据的科学道理。
(4)实验仪器——用到了哪些仪器。
(5)实验试剂——用到了哪些试剂。
(6)实验步骤与现象记录——每一步操作和对应的现象(建议用表格呈现)。
(7)实验结论——通过实验得到的最终结论,必须基于证据。
(8)讨论与拓展——实验中发现了什么问题、可以继续探究什么。
(9)反思与评价——实验中的得失、改进方向。
【教师强调】实验报告的每一个部分都有其作用,缺一不可。
问题十一:做实验记录时,我们应该设计怎样的表格?
【想一想】一份完整的实验报告中,哪些部分是必须用表格呈现的?表格应该包含哪些栏目?
【学生回答】实验步骤和现象记录应该用表格,表格应该包含“实验步骤”“实验现象”“分析”三栏。
【教师总结】表格可以清晰、直观地呈现实验数据。我们来看蜡烛燃烧探究的完整实验报告:
实验主题:蜡烛的燃烧及其产物的探究
实验目的:
(1)通过观察蜡烛点燃前、燃烧过程中及熄灭后的现象,学习运用多种感官系统、全面地观察和记录化学实验现象。
(2)通过对比实验的方法,探究蜡烛燃烧的产物,初步学会基于实验证据进行分析推理并得出结论的科学方法。
(3)了解化学实验探究的一般过程,体会科学探究中“提出问题—作出假设—设计实验—收集证据—形成结论”的基本思路。
实验原理:
(1)水蒸气的检验:水蒸气遇冷(温度较低的锥形瓶瓶壁)会凝结成小液滴。
(2)二氧化碳的检验:二氧化碳能使澄清石灰水(氢氧化钙溶液)变浑浊。
(3)对比实验法:将蜡烛火焰上方收集的气体与空气(对照组)进行对比。
实验仪器:蜡烛、玻璃片、锥形瓶(100 mL,干燥)、橡胶塞、烧杯、小木条、火柴(或电子点火枪)、表面皿、刀片、试管架
实验试剂:蒸馏水、澄清石灰水
实验步骤与现象记录(第一阶段:观察蜡烛及其燃烧过程):
实验步骤
实验现象
分析
(1)点燃蜡烛前:用眼观察蜡烛的颜色、形状、状态;用手触摸蜡烛表面;用鼻嗅闻蜡烛的气味
蜡烛是乳白色、光滑的圆柱状固体,有轻微的特殊气味。触摸感觉质地较软
颜色、状态、气味、硬度均属于蜡烛的物理性质
(2)用小刀切削蜡烛
蜡烛容易被刀片切削
硬度较小,属于物理性质
(3)将蜡烛片放入水中
蜡烛片浮于水面,且没有溶解的迹象
密度比水小,难溶于水,均属于物理性质
(4)点燃蜡烛
靠近烛心部分的火焰较为暗淡,外层火焰更为明亮
外层与空气接触更充分,燃烧更完全
(5)熄灭蜡烛
熄灭蜡烛时产生白烟(从烛芯处升起)
白烟是石蜡蒸气遇冷凝结形成的固体小颗粒
(6)测量蜡烛燃烧前后的质量
燃烧前50.5g,燃烧后49.9g,质量减小了0.6g
蜡烛燃烧后有物质转化为气体散失到空气中
实验步骤与现象记录(第二阶段:探究蜡烛燃烧的产物):
实验步骤
实验现象
分析
步骤1:收集气体:用干燥的100 mL锥形瓶罩在火焰上方,片刻后塞住瓶塞,冷却至室温
冷却后,锥形瓶内壁出现小液滴
说明蜡烛燃烧的产物中含有水蒸气
步骤2:设置对照组:另取一个相同干燥的锥形瓶,不做任何处理
瓶壁干燥,无明显现象
对照组进一步说明小液滴来自蜡烛燃烧产生的水蒸气
步骤3:气体助燃性检验:点燃两根小木条,分别伸入两个锥形瓶中
收集气体的锥形瓶中木条熄灭;空气中木条继续燃烧
说明蜡烛燃烧产生的气体不支持燃烧
步骤4:二氧化碳检验:分别向两个锥形瓶中加澄清石灰水,振荡
收集气体的锥形瓶中石灰水变浑浊;空气对照瓶中无明显变化
说明蜡烛燃烧的产物中含有二氧化碳
实验结论:
(1)蜡烛燃烧时生成了水蒸气(依据:干燥锥形瓶冷却后内壁出现小液滴)。
(2)蜡烛燃烧时生成了二氧化碳(依据:收集到的气体能使澄清石灰水变浑浊)。
(3)综合以上证据,蜡烛燃烧的产物中至少含有水蒸气和二氧化碳。蜡烛(主要成分为石蜡)与空气中的氧气发生化学反应,生成水和二氧化碳,同时释放出光和热,属于化学变化。
讨论与拓展:
(1)瓶壁熏黑的原因及进一步探究方向。
(2)熄灭时白烟的成分探究。
(3)火焰不同部位温度差异的验证方法。
反思与评价:
(1)成功之处:多感官观察、对比实验设计、现象记录。
(2)存在不足:收集时间不精确、重复实验不足。
(3)改进方向:固定操作时间、增加重复次数、使用传感器定量检测。
【教师强调】撰写实验报告时要遵循“客观记录、推理有据、结论严谨”的原则。
【例3】学生实验的正确程序是
①及时记录,认真填写实验报告 ②预习实验内容 ③按实验步骤进行实验操作,观察分析实验现象 ④查对实验仪器和药品是否齐全 ⑤拆开实验装置,做好清洁
A.②④③⑤① B.②③④⑤① C.②④③①⑤ D.②⑤③④①
【答案】C
【解析】学生进行试验时首先要在进行实验前,预习实验内容,了解实验的原理、步骤和使用的仪器,然后检查对实验仪器药品是否齐全;开始实验时,要按实验步骤进行实验操作,并观察分析实验现象,及时记录,认真填写实验报告;实验结束后,要拆开实验装置,洗涤仪器,清理试验台,故C的操作正确;故选C。
【变式】下列实验报告中,有错误的是
选项
A
B
C
D
实验
现象
固体石蜡受热熔化成蜡油
呼出气体使干燥玻璃片上出现水雾
点燃蜡烛熄灭后的白烟,蜡烛复燃
水沸腾在试管口出现水雾
解释
石蜡的熔点较低
空气中水蒸气含量高于呼出气体
白烟具有可燃性
水的沸腾是物理变化
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A、蜡烛燃烧时,固体石蜡会受热熔化成蜡油,说明石蜡的熔点较低,该选项正确;
B、呼出气体使干燥玻璃片上出现水雾,说明呼出气体中水蒸气含量高于空气,该选项不正确;
C、点燃蜡烛熄灭后的白烟,蜡烛复燃,说明白烟具有可燃性,该选项正确;
D、水沸腾的过程中,只是水的状态发生改变,并没有新物质生成,属于物理变化,该选项正确。
故选B。
1.现有一瓶失去标签无色气体,老师让同学们判断其是氧气还是二氧化碳,小明说:“可能是二氧化碳”。小红说:“用一根带火星的木条就能检验”。就小明的话来说,其属于实验探究过程中的( )
A.做出结论 B.收集证据 C.设计实验 D.建立假设
【答案】D
【解析】根据题意,小明说:“这可能是二氧化碳”,科学探究的主要环节有提出问题→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,“这可能是二氧化碳”这一过程,属于科学探究环节中的建立假设。故选D。
2.下表的探究实验中,“对问题的回答”属于“实验方案设计”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?
主要成分是未燃烧的石蜡蒸汽形成的固体小颗粒
B
火焰为什么会向上?
热气流上升,形成对流,还可补充氧气
C
蜡烛火焰温度哪层最高?
外焰氧气浓度大,反应剧烈,温度高
D
蜡烛燃烧后的产物是什么?
用干燥烧杯罩在火焰上方,观察;稍后迅速将烧杯倒置,倒入适量澄清石灰水,振荡,观察
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、“主要成分是未燃烧的石蜡蒸汽形成的固体小颗粒”属于结论,故A错误;
B、“热气流上升,形成对流,还可补充氧气”属于解释原因,故B错误;
C、“外焰氧气浓度大,反应剧烈,温度高”,属于实验现象分析,故C错误;
D、“用干燥烧杯罩在火焰上方,观察;稍后迅速将烧杯倒置,倒入适量澄清石灰水,振荡,观察”,属于设计的实验方案,故D正确。故选D。
3.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.某同学在实验报告中,有以下几个数据,其中合理的是
A.用烧杯量得91.0mL蒸馏水
B.用托盘天平称得3.36g锌
C.用托盘天平称得11.7g食盐
D.用量筒量得5.20mL盐酸
【答案】C
【解析】A、烧杯不能测量液体的体积,故A错误;B、托盘天平用于粗略称量药品的质量,能准确到0.1g,不能精确到0.01g,不能用托盘天平称取3.36g锌,故B错误;C、托盘天平用于粗略称量药品的质量,能准确到0.1g,用托盘天平称得11.7g食盐,故C正确;D、10mL量筒的精确度为0.1mL,不能用量筒量得5.20mL盐酸,故D错误。故选C。
5.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
【答案】C
【解析】A、反复实验,并观察是否有相同现象,能排除偶然性,找到反应的规律,做法合适,不符合题意;
B、查找资料,探究生成的黑色固体是什么,符合科学探究的过程,做法合适,不符合题意;
C、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,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,符合科学探究的过程,做法合适,不符合题意。
故选C。
一、化学实验探究的一般思路与方法
1.探究流程:
提出问题 → 形成假设 → 设计实验方案 → 实施实验获取证据 → 分析解释数据 → 形成结论及建构模型 → 反思评价及表达交流
2.观察四要领:
多感官、用工具、勤记录、边思考
3.观察三阶段:
反应前、反应中、反应后
4.五类特征现象:
发光、放热、颜色变化、产生气体、生成沉淀
5.蜡烛燃烧探究结论:
蜡烛 + 氧气 → 水 + 二氧化碳(化学变化)
6.核心原则:
(1)基于证据推理——有什么证据说什么话。
(2)重视异常现象——异常现象往往是新发现的起点。
二、如何撰写化学实验报告
1.八大核心部分:
实验主题 → 实验目的 → 实验原理 → 仪器试剂 → 步骤与现象 → 实验结论 → 讨论拓展 → 反思评价
2.撰写要求:
(1)现象记录客观准确。
(2)结论与证据对应。
(3)反思有针对性。
考点01 化学实验探究一般有哪些思路与方法
1.在探究“二氧化锰在过氧化氢分解制氧气的反应中所起的作用”中,加入二氧化锰后,观察到带火星的木条复燃。这一步属于实验探究过程中的
A.获取证据 B.设计实验方案
C.得出结论 D.分析推理
【答案】A
【解析】在探究“二氧化锰在过氧化氢分解制氧气的反应中所起的作用”中,加入二氧化锰后,观察到带火星的木条复燃,在基本环节中应属获取证据的环节。故选A。
2.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。
3.下列关于蜡烛在空气中燃烧的现象描述,错误的是
A.火焰分三层,外焰最明亮 B.燃烧时放热,石蜡熔化
C.燃烧时生成水和二氧化碳 D.吹灭蜡烛后产生一缕白烟
【答案】C
【解析】A、火焰分三层,外焰最明亮,A正确;
B、蜡烛燃烧时放热,石蜡会熔化,B正确;
C、现象不能指明生成物质的名称,C错误;
D、吹灭蜡烛后产生一缕白烟。此白烟是石蜡的小颗粒,D正确。
故选C。
4.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。
5.化学课上老师吹灭燃烧的蜡烛时,有白烟产生。为探究白烟成分,有同学提出“用燃着的木条去点燃白烟”,这属于实验探究中的
A.明确探究目的 B.设计实验方案
C.获得证据 D.分析推理
【答案】B
【解析】吹灭燃烧的蜡烛时,有白烟产生,为探究白烟成分,有同学提出“用燃着的木条去点燃白烟”,这属于实验探究中的设计实验方案,故选B。
6.一元硬币的外观有银白色的金属光泽,同学们认为它可能是由铁制成的。有同学提出“我们可以先拿磁铁来吸一下。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言,属于实验探究的哪一要素
A.猜想假设 B.进行实验 C.收集证据 D.得出结论
【答案】B
【解析】根据叙述可知“我们可以先拿磁铁来吸一下”是设计操作实验阶段,所以属于实验部分。假设是对物质的成分等提出可能,之后是针对这些可能进行实验验证的阶段,细分为提出实验方案(就是设计阶段)、实验操作阶段两部分。故选B。
7.实验室进行了加热铜绿的实验探究后,同学们的下列描述属于其化学性质的是
A.甲:“它的主要成分是碱式碳酸铜” B.乙:“它的颜色是绿色”
C.丙:“它是一种粉末状固体” D.丁:“它受热时易分解”
【答案】D
【解析】物质通过发生化学变化表现出来的性质叫做化学性质,没有通过发生化学变化表现出来的性质叫做物理性质;
A、甲:“它的主要成分是碱式碳酸铜”,不属于化学性质;
B、乙:“它的颜色是绿色”,不属于化学性质;
C、丙:“它是一种粉末状固体”,不属于化学性质;
D、丁:“它受热时易分解”,属于化学性质;
答案:D。
考点02 如何撰写化学实验报告
8.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。
9.从以下两个实验中选择一个完成相关实验报告。
实验编号
A
B
实验
装置
实验
现象
加热前:试管内盛有无色液体
加热后:
通入二氧化碳气体前:试管内液体无色澄清透明
通入二氧化碳气体后:
实验
解释
产生以上现象的原因是
产生以上现象的原因是
【答案】 试管内液体逐渐沸腾,管口有白雾,玻璃片上出现小液滴 澄清液体变浑浊 水受热后水分子间隔变大,水由液态变为气态;到管口温度降低,分子间间隔变小,水由气态变为液态 石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳发生化学反应,生成难溶于水的碳酸钙
【解析】实验A为水的沸腾实验,水受热后水分子间隔变大,水由液态变为气态;到管口温度降低,分子间间隔变小,水由气态变为液态,故加热后,试管内液体逐渐沸腾,管口有白雾,玻璃片上出现小液滴;
实验B为向澄清的石灰水中通入二氧化碳的实验,因为石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳发生化学反应,生成难溶于水的碳酸钙和水,故通入二氧化碳气体后,澄清液体变浑浊。
10.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。
11.某同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行探究
(1)在“蜡烛及其燃烧的探究”实验中,用小刀从蜡烛上切下一小块石蜡放入水中,石蜡浮在水面上,说明石蜡的密度 (填“大于”“小于”或“等于”)水的密度,石蜡 (填“不”或“易”)溶于水。
(2)点燃蜡烛,把一根火柴梗迅速平放入火焰中(如图1),约1 s后取出,可以观察到火柴梗的a处最先炭化,此现象说明了: 温度最高。
(3)如图2所示,同学们进行了如下实验,请完成下列实验报告
实验步骤
实验现象
实验结论
点燃蜡烛,并在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯(如图2)
①烧杯内壁有 生成
②石蜡燃烧后的产物有 。
迅速倒转小烧杯,向其中加入少量澄清石灰水,振荡
③澄清石灰水
蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳
(4)写出蜡烛燃烧的文字表达式 。
(5)蜡烛熄灭时会出现一缕白烟,用火柴点燃白烟,发现蜡烛复燃,说明白烟具有 性。 由此推测,白烟的成分是 。
(6)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
【答案】(1) 小于 不
(2)外焰
(3) 水雾 水/H2O 变浑浊
(4)
(5) 可燃 石蜡固体小颗粒
(6)C
【解析】(1)在“蜡烛及其燃烧的探究”实验中,用小刀从蜡烛上切下一小块石蜡放入水中,石蜡浮在水面上,说明石蜡的密度小于水的密度,石蜡不溶于水;
(2)点燃蜡烛,把一根火柴梗迅速平放入火焰中(如图1),约1 s后取出,可以观察到火柴梗的a处最先炭化,此现象说明了: 外焰温度最高;
(3)水蒸气遇冷液体,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,能使澄清石灰水变浑浊。
实验步骤
实验现象
实验结论
点燃蜡烛,并在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯(如图2)
①烧杯内壁有水雾生成
②石蜡燃烧后的产物有水。
迅速倒转小烧杯,向其中加入少量澄清石灰水,振荡
③澄清石灰水变浑浊
蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳
(4)蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,反应的文字表达式:;
(5)蜡烛熄灭时会出现一缕白烟,用火柴点燃白烟,发现蜡烛复燃,说明白烟具有可燃性,烟是固体小颗粒分散在空气中形成的, 由此推测,白烟的成分是石蜡固体小颗粒;
(6)A、反复实验,并观察是否有相同现象,能排除偶然性,找到反应的规律,做法合适,不符合题意;
B、查找资料,探究生成的黑色固体是什么,符合科学探究的过程,做法合适,不符合题意;
C、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,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,符合科学探究的过程,做法合适,不符合题意。
故选C。
12.在探究“铁生锈的条件”实验中,某兴趣小组对实验进行了创新设计,请把实验报告补充完整。
【实验目的】铁生锈条件的探究。
【实验内容】
取3段光亮无锈的铁丝,绕成螺旋状,放入3支干燥洁净的试管底部,进行下列实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。
【实验现象】
(1)一段时间后,实验 (填序号)中铁丝会生锈。
【实验分析】
(2)该实验创新之处在于:可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
(3)通过对比实验 (填序号,下同),说明铁生锈的条件之一是铁要与水接触。通过对比实验 ,说明铁生锈的另一个必要条件是与氧气接触。
【实验结论】
铁生锈实际上是铁与空气中的水和氧气发生反应的结果。
【拓展应用】
(4)铜生锈后形成铜绿,铜绿的化学式是Cu2(OH)2CO3,根据铜绿的组成判断,铜绿可能是铜与空气中的氧气及 共同作用而形成的。如果根据控制变量法的实验原理,仿照铁生锈的探究实验,你认为需要设计 个实验进行验证。
(5)金属资源储量有限且不能再生,为了保护金属资源,除防止金属的锈蚀外,你还有什么合理的建议? (写一条)。
【答案】(1)③
(2)试管中的液面变化
(3) ①③ ②③
(4) 水和二氧化碳 4
(5)寻找金属替代品(合理即可)
【解析】(1)铁和氧气、水共同接触时会生锈,实验③中的铁和氧气、水共同接触,则水生锈。
(2)铁生锈消耗氧气,装置中的气体减少,压强减少,则试管中的液面会上升,则不仅可根据铁丝表面的铁锈情况,还可通过试管内的液面上升情况判断铁丝反应进行的情况。
(3)实验①中铁只和氧气接触,不剩余,与③相比说明铁生锈的条件之一是铁要与水接触;
实验②中铁只和水接触,没有和氧气接触,与③相比说明铁生锈的另一个必要条件是与氧气接触。
(4)根据反应前后元素种类不变,铜绿中含有铜、氢、碳、氧四种元素,则说明铜生锈需与含碳、氢、氧元素的物质反应,则铜绿是铜和空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气共同作用而形成的;
由于铜和三种物质共同作用,则需要四个实验,一个铜和三种物质共同接触,一个铜只和水、氧气接触,一个铜只和水、二氧化碳接触,一个铜只和氧气、二氧化碳接触。
(5)保护金属资源,除了防止金属锈蚀外,还要合理开采金属矿物、寻找金属替代品、回收废旧金属等。
13.下图是化学兴趣小组对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧的探究实验,请你参与并完成如下项目化学习。
任务一:了解石蜡的性质
(1)蜡烛有以下性质:①固态;②白色;③质地较软;④密度比水小;⑤难溶于水;⑥受热易熔化;⑦能燃烧。其中,属于化学性质的是 (填序号)。
任务二:探究蜡烛燃烧实验
(2)【小组讨论】甲实验的目的是 。
(3)【进行实验】乙组同学们进行了图乙所示实验探究蜡烛燃烧产物,请完成下列实验报告:
实验步骤
实验现象
实验结论
点燃蜡烛,并在火焰上方罩一个冷而干燥的小漏斗
蜡烛燃烧后的产物有
同时将产物通入盛有澄清石灰水的U形管
蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳
(4)【小组交流】蜡烛主要成分完全燃烧的文字表达式为 。
【反思评价】
(5)化学反应中常伴有发光、放热的现象,比如蜡烛的燃烧。小林同学认为有发光、放热现象的变化不一定是化学变化,请你举例说明: 。
(6)化学变化的过程中也伴随着物理变化,请你以上述蜡烛燃烧的现象进行说明: 。
【答案】(1)⑦
(2)比较蜡烛火焰各层温度
(3) 小漏斗内壁有小液滴出现 水/H2O 澄清石灰水变浑浊
(4)
(5)电灯通电发光放热是物理变化
(6)蜡烛燃烧是化学变化,蜡烛燃烧前首先熔化成液态石蜡是物理变化
【解析】(1)①固态;②白色;③质地较软;④密度比水的小;⑤难溶于水;⑥受热易熔化,都不需要发生化学变化就能表现出来,属于物质的物理性质;
⑦能燃烧,需要发生化学变化才能表现出来,属于物质的化学性质;
(2)甲组实验将一根火柴梗平放入火焰中,是为了根据火柴烧焦的程度比较蜡烛火焰各层温度;
(3)点燃蜡烛,并在火焰上方罩一个冷而干燥的小漏斗,观察到漏斗内壁有小液滴生成,说明蜡烛燃烧后的产物有水;
同时将产物通入盛有澄清石灰水的U形管,根据实验结论蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以可观察到澄清石灰水变浑浊;
(4)蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡和氧气点燃生成二氧化碳和水,该反应的文字表达式为:;
(5)化学反应中常伴有发光、放热的现象,比如蜡烛的燃烧。但是有发光、放热现象的变化不一定是化学变化,例如电灯通电发光放热,没有新物质生成,是物理变化;
(6)蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,有新物质生成,是化学变化,蜡烛燃烧前首先熔化成液态石蜡是物质状态的改变,是物理变化,所以化学变化的过程中同时也发生着物理变化。
14.某化学兴趣小组对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行探究,请你参与并完成如下拓展学习与探究。
【进行实验】小组同学进行了如下实验探究蜡烛燃烧产物(如图所示),请完成下列实验报告:
实验步骤
实验现象
实验结论
①点燃蜡烛,并在火焰上方罩一个冷而干燥的小漏斗
蜡烛燃烧后的产物有
②同时将产物通入盛有澄清石灰水的烧杯中
蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳
【小组交流】(1)实验步骤①中发生反应的文字表达式为 。
(2)化学反应中常伴有发光、放热的现象,比如蜡烛的燃烧。小林同学认为有发光放热现象的变化不一定是化学变化,请你举例说明: 。
【拓展延伸】小组同学为了解物质燃烧产生火焰的原因,查得资料如下表所示:
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
1535
2750
约1800
否
钠
97.8
883
约1400
?
由上表可知,物质燃烧能否产生火焰与其 (选填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。由此推测:钠燃烧时 (选填“有”或“没有”)火焰产生。
【答案】 漏斗内壁出现水雾 水/H2O 澄清石灰水变浑浊 石蜡+氧气二氧化碳+水 灯泡通电时发光、放热,发生的是物理变化 沸点 有
【解析】①将一个干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上方,观察到小烧杯内壁有水雾,由此,可验证蜡烛燃烧的产物中有水;
②将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上方,观察到小烧杯内壁变浑浊即可验证蜡烛燃烧的产物中有二氧化碳;
小组交流:步骤①中发生蜡烛燃烧的文字表达式为:石蜡+氧气二氧化碳+水;
(2)灯泡通电时发光、放热,发生的是物理变化,故有发光放热现象的变化不一定是化学变化;
拓展延伸:火焰是由气态物质燃烧形成的,物质达到沸点汽化成气体,根据表格分析得出:只有物质沸点低于燃烧时温度,物质燃烧时,才能产生火焰;
钠的沸点低于燃烧温度,燃烧时有火焰产生。
15.某兴趣小组对蜡烛及其燃烧进行了如下项目式探究。
【资料】蜡烛的着火点约为190℃,酒精灯外焰的温度在500℃左右。
活动一:蜡烛燃烧产生火焰的原因
(1)蜡烛燃烧有明亮的火焰。为探究蜡烛燃烧产生火焰的原因,兴趣小组点燃蜡烛,将金属导管一端伸入内焰,导出其中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生(如图1所示)。由此可知,蜡烛燃烧产生的火焰是由 (选填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。
活动二:探究蜡烛燃烧的产物
(2)兴趣小组进行了图2所示实验探究蜡烛燃烧产物,请完成下列实验报告:
实验步骤
实验现象
实验结论
点燃蜡烛,并在火焰上方罩一个冷而干燥的小漏斗
蜡烛燃烧后的产物有水
同时将产物通入盛有澄清石灰水的U形管
蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳
活动三:蜡烛燃烧条件的探究
实验①:如图3,将两支蜡烛点燃,然后用一个大烧杯罩在其中一支蜡烛上,一段时间后,观察到大烧杯内蜡烛熄灭,大烧杯外蜡烛继续燃烧。
实验②:如图4,将活塞放到左端位置,硬质玻璃管中充满氧气,点燃右端的蜡烛,把活塞从左端位置迅速向右推出,右端蜡烛火焰立即熄灭。
(3)由实验①可知,燃烧需要的条件之一是 。
(4)实验②蜡烛熄灭的原因是 。
【答案】(1)气态
(2) 小漏斗内壁出现水雾 澄清石灰水变浑浊
(3)与氧气(或空气)接触
(4)氧气快速流动带走热量,使蜡烛的温度降低到着火点以下
【解析】(1)蜡烛燃烧有明亮的火焰,将金属导管一端伸入内焰,导出其中物质,在另一端管口点燃也有火焰产生,由此可知,蜡烛燃烧产生的火焰是由气态物质燃烧形成的,因为只有气态物质才能通过导管导出并被点燃产生火焰,固态物质无法直接通过导管导出并燃烧产生火焰;
(2)点燃蜡烛,并在火焰上方罩一个冷而干燥的小漏斗,小漏斗内壁出现水雾,说明蜡烛燃烧后的产物有水;
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,将产物通入盛有澄清石灰水的U形管,澄清石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳;
(3)实验①中,大烧杯内蜡烛熄灭,大烧杯外蜡烛继续燃烧。大烧杯内蜡烛与空气隔绝,大烧杯外蜡烛能与空气充分接触,所以由实验①可知,燃烧需要的条件之一是与氧气(或空气)接触;
(4)实验②中,将活塞从左端位置迅速向右推出,硬质玻璃管中充满氧气,此时氧气快速流动,将蜡烛周围的热量带走,使蜡烛的温度降低到着火点以下,所以蜡烛熄灭。
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2.2 学习开展化学实验探究
1.通过观察蜡烛点燃前、燃烧时和熄灭后的变化,能学会运用多种感官有序观察与描述现象,初步形成从多角度认识化学变化的学科视角。
2.通过经历“提出问题—作出假设—设计实验—收集证据—形成结论”的完整探究过程,能学习提出假设与设计实验方案,建立证据推理得出结论的思维方法。
3.通过小组合作完成蜡烛燃烧产物的探究并撰写实验报告,能学会实验记录与报告撰写方法,养成实事求是、严谨求实的科学态度与团队合作精神。
重点:了解化学实验探究的一般思路和基本过程。
难点:基于证据进行分析推理并形成结论。
1. 化学实验探究的一般过程
化学实验探究一般会经历以下过程:
提出问题 →____________ → 设计____________ → 实施____________获取____________ → 分析解释____________ → 形成____________及建构____________ → ____________及表达交流
2. 观察的四要领
(1)多____________——用眼(看颜色、状态)、用手(摸温度、硬度)、用鼻(闻气味)。
(2)用____________——借助仪器(如放大镜)、试剂(如水)来辅助观察。
(3)勤____________——及时、全面、准确地记录观察到的现象。
(4)边____________——边观察边思考:这是什么现象?说明了什么?能提出什么问题?
3. 观察的三阶段
(1)反应____________——观察并记录反应物的颜色、状态、气味等物理性质。
(2)反应____________——观察并记录是否有发光、放热、颜色变化、产生气体、生成沉淀等现象。
(3)反应____________——观察并记录生成物的颜色、状态、气味等物理性质。
4. 化学变化中应重点关注的五类特征现象
____________、____________、____________变化、产生____________、生成____________。
5. 蜡烛的物理性质
蜡烛是____________色、光滑的圆柱状____________体,有轻微的____________气味,质地较____________,密度比水____________,____________溶于水。
6. 蜡烛燃烧的产物探究
(1)水蒸气的检验:水蒸气遇冷(温度较低的锥形瓶瓶壁)会凝结成____________。
(2)二氧化碳的检验:二氧化碳能使澄清石灰水(氢氧化钙溶液)变____________。
(3)对照实验法:将蜡烛火焰上方收集的气体与____________(对照组)进行对比。
7. 蜡烛燃烧的结论
蜡烛燃烧时生成了____________和____________。蜡烛(主要成分为石蜡)与空气中的氧气发生化学反应,生成水和二氧化碳,同时释放出光和热,属于____________变化。
8. 实验报告的核心结构
实验主题 → 实验____________ → 实验____________→ 实验____________ → 实验____________ → 实验____________与____________记录 → 实验____________ → 讨论与拓展 → ____________与评价
(一)课堂导入
【想一想】同学们,化学研究的成果大多是通过以实验为基础的化学实验探究活动而取得的。大家认识大屏幕上的这两位科学家吗?
(呈现课件图片:侯德榜、法拉第)
【学生回答】右边的是____________,左边的是____________。
【教师讲解】左边这位是我国重化学工业的开拓者——侯德榜,他发明了“侯氏制碱法”。右边这位是英国著名的化学家和物理学家——法拉第,他曾连续多年在皇家研究院举办“蜡烛的故事”系列讲座。法拉第曾说过:“蜡烛的火焰,是世界上最美的光。”
【想一想】为什么一根普通的蜡烛能引起科学家的浓厚兴趣?一根蜡烛的燃烧,到底蕴含着哪些化学知识?
【学生回答】蜡烛燃烧会发____________发____________,可能涉及很多____________变化;蜡烛燃烧会产生____________,科学家可能想研究生成了什么。
【教师总结】今天我们就一起像法拉第那样,从观察蜡烛开始,学习如何开展化学实验探究。
(二)化学实验探究一般有哪些思路与方法
问题一:要进行一项化学实验探究,应该按照怎样的流程来进行?
【想一想】如果我们自己要开展一项化学探究活动,应该按照怎样的逻辑推进呢?要得到科学可靠的结论,需要经历哪些必要环节?
【学生回答】首先要有想____________,然后____________结果,之后____________验证,最后得到____________。
【教师总结】化学实验探究一般会经历以下过程:
提出问题 → 形成假设 → 设计实验方案 → 实施实验获取证据 → 分析解释数据 → 形成结论及建构模型 → 反思评价及表达交流
【教师强调】问题是科学发现的源泉。问题可以来自生活中遇到的困惑或感兴趣的事物,也可以是学习中遇到的难题。
问题二:要想提出问题,首先需要做什么?
【想一想】问题不会凭空产生,它来源于什么?
【学生回答】____________!要先观察才能发现问题。
【教师总结】观察是探究的第一步,学会观察才能发现问题。
观察有四个核心要领:
(1)多感官——用眼(看颜色、状态)、用手(摸温度、硬度)、用鼻(闻气味)。
(2)用工具——借助仪器(如放大镜)、试剂(如水)来辅助观察。
(3)勤记录——及时、全面、准确地记录观察到的现象。
(4)边思考——边观察边思考:这是什么现象?说明了什么?能提出什么问题?
【教师强调】问题从观察中来。在观察中提出想要进一步探究的问题——这就是科学探究的起点!
问题三:应该从哪些阶段进行观察?
【想一想】回顾我们学过的镁带燃烧实验,当时我们是如何系统观察这个反应的?
【学生回答】反应前看镁带的____________、____________;反应时看____________;反应后看生成固体的____________。
【教师总结】化学变化的观察必须分三个阶段,避免遗漏关键信息:
(1)反应前——观察并记录反应物的颜色、状态、气味等物理性质。
(2)反应中——观察并记录是否有发光、放热、颜色变化、产生气体、生成沉淀等现象。
(3)反应后——观察并记录生成物的颜色、状态、气味等物理性质。
【教师强调】三个阶段缺一不可!只有完整观察了反应前、反应中、反应后的全部信息,才能全面认识一个化学变化。
问题四:在观察一个化学变化时,应当重点关注哪些现象?
【想一想】结合你见过的化学变化,列举哪些现象出现时,大概率发生了化学变化?
【学生回答】____________、____________、颜色____________、冒____________、出现____________。
【教师总结】要重点关注五类特征现象:发光、放热、颜色变化、产生气体、生成沉淀。
【教师强调】这些现象只能辅助判断,不能仅凭现象下结论!比如灯泡发光放热属于物理变化,最终是否发生化学变化必须通过实验验证有新物质生成才能确定。
问题五:回顾观察到的现象,你能提出哪些有待研究的问题?
【实验探究】观察蜡烛及其燃烧过程
步骤1:点燃前观察
用眼观察蜡烛的颜色、形状、状态;用手触摸蜡烛表面;用鼻嗅闻蜡烛的气味。
【学生记录】蜡烛是____________色、光滑的圆柱状____________体,有轻微的____________气味,触摸感觉质地较____________。
【教师讲解】颜色、状态、气味、硬度均属于蜡烛的物理性质。
步骤2:切削与入水
用刀片尝试对蜡烛表面进行切削;将切下的蜡烛片放入盛有少量水的烧杯中。
【学生记录】蜡烛容易被刀片切削,说明硬度较____________。蜡烛片____________于水面,且没有溶解的迹象,说明蜡烛的密度比水____________,且____________溶于水。
【教师讲解】密度和溶解性均属于____________性质。
步骤3:点燃蜡烛
点燃蜡烛,观察火焰的变化;待火焰平稳后仔细观察火焰各部位的明暗程度。
【学生记录】靠近烛心部分的火焰较为____________,外层火焰更为____________。
【想一想】为什么火焰明暗程度不同?
【学生回答】外层与空气接触更____________,燃烧更____________,因此更____________。
步骤4:熄灭蜡烛
吹灭蜡烛或用表面皿盖灭蜡烛,观察熄灭过程中的现象。
【学生记录】熄灭蜡烛时产生____________(从烛芯处升起)。
【教师讲解】白烟是石蜡蒸气遇冷凝结形成的固体小颗粒,说明蜡烛燃烧过程中石蜡先汽化再燃烧。
步骤5:测定质量变化
用电子天平测量蜡烛燃烧前和熄灭后的质量。
【学生记录】燃烧前质量为50.5g,燃烧后质量为49.9g,蜡烛质量____________了0.6g。
【想一想】蜡烛质量减小了,这说明什么?
【学生回答】蜡烛燃烧后有物质转化为____________散失到空气中。
【教师引导】现在请大家回顾观察到的现象,你能提出哪些有待研究的问题?
【学生思考】小组讨论后提出以下问题:
(1)蜡烛燃烧生成了什么物质?
(2)白烟是什么?
(3)火焰为什么明暗不同?
(4)减少的质量去哪里了?
(5)蜡烛火焰不同部位的温度是否相同?
【教师总结】大家提出的问题都非常有探究价值!我们就选取核心问题“蜡烛燃烧生成了什么?”,完整体验探究的全流程。
问题六:上述现象的出现,确定是蜡烛燃烧产生的气体造成的吗?空气成分对上述实验是否有影响呢?
【想一想】有了探究问题“蜡烛燃烧生成了什么?”,接下来我们需要先作出假设。蜡烛燃烧可能生成什么?
【学生回答】蜡烛燃烧可能生成了____________和____________。
【教师讲解】我们要设计实验来验证这个假设。用3只100 mL干燥锥形瓶罩在火焰上方收集气体,然后分别检验。
【教师引导】请观察以下实验现象:
实验方案
实验现象
1号:观察瓶壁
冷却后,有小液滴出现
2号:伸入点燃的木条
木条熄灭
3号:加入澄清石灰水振荡
石灰水变浑浊
【想一想】上述现象的出现,确定是蜡烛燃烧产生的气体造成的吗?空气成分对上述实验是否有影响呢?
【学生回答】不一定!空气中可能也存在这些现象,需要做____________排除空气的干扰。
【教师讲解】非常严谨的思考!这就是对照实验的设计思路——我们需要用3只100 mL干燥锥形瓶收集三瓶空气,做同样的实验作为对照。
【教师引导】请观察对照组的实验现象:
实验方案(对照组)
实验现象
4号:观察瓶壁
____________
5号:伸入点燃的木条
____________
6号:加入澄清石灰水振荡
____________
【想一想】对比实验组和对照组的现象,你能得出什么结论?
【学生回答】实验组的小液滴、木条熄灭、石灰水变浑浊都是蜡烛燃烧____________造成的,不是____________本身的性质。
【教师总结】我们通过对照实验排除了空气的干扰:
对比项目
蜡烛火焰上方收集的气体
空气(对照组)
差异判断
观察瓶壁
出现小液滴
无明显现象
____________
伸入点燃木条
木条熄灭
木条继续燃烧
____________
加入澄清石灰水振荡
石灰水变浑浊
无明显变化
____________
【分析解释】蜡烛燃烧产生的气体:不能支持木条燃烧、冷却后能出现小液滴、能使澄清石灰水变浑浊。而空气:能支持木条继续燃烧、冷却后不能出现小液滴、不能使澄清石灰水变浑浊。性质不同,说明气体的组成不同——燃烧生成了新气体。
【形成结论】分析本实验结果,说明收集到的火焰上方的气体与空气存在明显差异,可得出蜡烛燃烧时生成了水蒸气和至少一种使澄清石灰水变浑浊的气体(二氧化碳)的初步结论。
问题七:在“验证蜡烛燃烧产生气体”的实验中,锥形瓶的瓶壁往往会被熏黑。你怎么看待这个现象?
【想一想】大家做实验的时候应该都发现了,锥形瓶的内壁往往会被熏黑。这种和我们预期不一致的异常现象,应该怎么处理?
(呈现课件图片:四种做法及判断)
做法
是否合理
理由
①记录现象,备注成新问题留待后续探究
____________
科学探究中新的发现是宝贵的,值得深入研究
②认为与本次实验无关,无需讨论
____________
忽视了重要的实验现象,可能错过重要发现
③直接得出蜡烛燃烧的产物是黑色固体的结论
____________
证据不足,不能仅凭瓶壁变黑就下此结论
④设计实验探究熏黑的原因
____________
对新的现象继续探究,是科学探究精神的体现
【学生回答】①和④____________,②和③____________。异常现象可能是重要的发现,不能忽略;没有充分证据不能随意下结论。
【教师总结】科学探究中异常现象是非常宝贵的,往往是新发现的起点。我们要实事求是记录所有现象,有疑问可以进一步探究,不能随意忽略,也不能急于下结论——这是严谨求实的科学态度的体现。
【教师强调】假如你是科学家,遇到异常现象会怎么做?正是那些“奇怪”的现象,往往孕育着重大发现!
问题八:你还能提出哪些值得探究的问题?
【想一想】通过蜡烛燃烧的探究,我们不仅得到了结论,还发现了许多新的问题。你还能提出哪些值得探究的问题?
【学生回答】____________【教师总结】大家提出的问题都很有价值!科学的探究永无止境——解决一个问题,往往会带出更多的新问题。这正是科学的魅力所在!
问题九:每一个步骤中,我们需要注意什么?
【想一想】从提出问题到反思评价,每个环节分别要遵守什么要求?
【教师总结】
1. 提出问题
问题应具体、可探究;问题可以来自生活中的困惑或感兴趣的事物;也可以是在学习中遇到的难题。
2. 形成假设
假设要有观察依据,不能凭空猜测;假设应当是可检验的。
3. 设计实验方案
要明确实验目的、原理、仪器、试剂;要设置对照实验;方案要合理、科学、可操作。
4. 实施实验获取证据
及时、全面、准确地记录实验现象;定量实验要记录数据;注意观察异常现象(如瓶壁被熏黑)。
5. 分析推理与形成结论
分析现象和数据;用准确的语言描述;说明结论与证据之间的关系;结论表述要严谨,有什么证据说什么话。
6. 交流评价
回顾整个探究活动;总结经验和存在的不足;思考有没有值得进一步探究的问题。
【教师强调】这些要求是保证探究结果科学可靠的核心!在今后的实验中,大家要严格按照这个流程来开展探究活动。
【例1】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
【例2】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
【变式】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?
将火柴梗平放在火焰中1S后取出,观察其炭化程度
(三)如何撰写化学实验报告
问题十:实验探究活动完成后,我们应该如何记录和呈现研究成果?
【想一想】完成探究活动后,我们需要把整个过程和结论整理成规范的实验报告。一份合格的化学实验报告应该包含哪些内容?
【学生回答】要写实验的____________、做这个实验的____________、用了什么____________、怎么____________的、看到了什么____________、得到了什么____________。
【教师总结】完整的化学实验报告包含以下核心部分:
(1)实验主题——探究的名称。
(2)实验目的——为什么要做这个实验,要达成什么目标。
(3)实验原理——探究依据的科学道理。
(4)实验仪器——用到了哪些仪器。
(5)实验试剂——用到了哪些试剂。
(6)实验步骤与现象记录——每一步操作和对应的现象(建议用表格呈现)。
(7)实验结论——通过实验得到的最终结论,必须基于证据。
(8)讨论与拓展——实验中发现了什么问题、可以继续探究什么。
(9)反思与评价——实验中的得失、改进方向。
【教师强调】实验报告的每一个部分都有其作用,缺一不可。
问题十一:做实验记录时,我们应该设计怎样的表格?
【想一想】一份完整的实验报告中,哪些部分是必须用表格呈现的?表格应该包含哪些栏目?
【学生回答】实验步骤和现象记录应该用表格,表格应该包含“____________”“____________”“____________”三栏。
【教师总结】表格可以清晰、直观地呈现实验数据。我们来看蜡烛燃烧探究的完整实验报告:
实验主题:蜡烛的燃烧及其产物的探究
实验目的:
(1)通过观察蜡烛点燃前、燃烧过程中及熄灭后的现象,学习运用多种感官系统、全面地观察和记录化学实验现象。
(2)通过对比实验的方法,探究蜡烛燃烧的产物,初步学会基于实验证据进行分析推理并得出结论的科学方法。
(3)了解化学实验探究的一般过程,体会科学探究中“提出问题—作出假设—设计实验—收集证据—形成结论”的基本思路。
实验原理:
(1)水蒸气的检验:水蒸气遇冷(温度较低的锥形瓶瓶壁)会凝结成小液滴。
(2)二氧化碳的检验:二氧化碳能使澄清石灰水(氢氧化钙溶液)变浑浊。
(3)对比实验法:将蜡烛火焰上方收集的气体与空气(对照组)进行对比。
实验仪器:蜡烛、玻璃片、锥形瓶(100 mL,干燥)、橡胶塞、烧杯、小木条、火柴(或电子点火枪)、表面皿、刀片、试管架
实验试剂:蒸馏水、澄清石灰水
实验步骤与现象记录(第一阶段:观察蜡烛及其燃烧过程):
实验步骤
实验现象
分析
(1)点燃蜡烛前:用眼观察蜡烛的颜色、形状、状态;用手触摸蜡烛表面;用鼻嗅闻蜡烛的气味
蜡烛是____________色、光滑的圆柱状____________体,有轻微的____________气味。触摸感觉质地较____________
颜色、状态、气味、硬度均属于蜡烛的____________性质
(2)用小刀切削蜡烛
蜡烛容易被刀片切削
硬度较____________,属于____________性质
(3)将蜡烛片放入水中
蜡烛片____________于水面,且____________溶解的迹象
密度比水____________,____________溶于水,均属于____________性质
(4)点燃蜡烛
靠近烛心部分的火焰较为____________,外层火焰更为____________
外层与空气接触更____________,燃烧更____________
(5)熄灭蜡烛
熄灭蜡烛时产生____________(从烛芯处升起)
白烟是石蜡蒸气遇冷凝结形成的____________
(6)测量蜡烛燃烧前后的质量
燃烧前50.5g,燃烧后49.9g,质量____________了0.6g
蜡烛燃烧后有物质转化为____________散失到空气中
实验步骤与现象记录(第二阶段:探究蜡烛燃烧的产物):
实验步骤
实验现象
分析
步骤1:收集气体:用干燥的100 mL锥形瓶罩在火焰上方,片刻后塞住瓶塞,冷却至室温
冷却后,锥形瓶内壁出现____________
说明蜡烛燃烧的产物中含有____________
步骤2:设置对照组:另取一个相同干燥的锥形瓶,不做任何处理
瓶壁____________,无____________
对照组进一步说明小液滴来自蜡烛燃烧产生的____________
步骤3:气体助燃性检验:点燃两根小木条,分别伸入两个锥形瓶中
收集气体的锥形瓶中木条____________;空气中木条____________
说明蜡烛燃烧产生的气体____________
步骤4:二氧化碳检验:分别向两个锥形瓶中加澄清石灰水,振荡
收集气体的锥形瓶中石灰水变____________;空气对照瓶中____________
说明蜡烛燃烧的产物中含有____________
实验结论:
(1)蜡烛燃烧时生成了____________(依据:干燥锥形瓶冷却后内壁出现____________)。
(2)蜡烛燃烧时生成了____________(依据:收集到的气体能使澄清石灰水变____________)。
(3)综合以上证据,蜡烛燃烧的产物中至少含有____________和____________。蜡烛(主要成分为石蜡)与空气中的氧气发生化学反应,生成水和二氧化碳,同时释放出光和热,属于____________变化。
讨论与拓展:
(1)瓶壁熏黑的原因及进一步探究方向。
(2)熄灭时白烟的成分探究。
(3)火焰不同部位温度差异的验证方法。
反思与评价:
(1)成功之处:多感官观察、对比实验设计、现象记录。
(2)存在不足:收集时间不精确、重复实验不足。
(3)改进方向:固定操作时间、增加重复次数、使用传感器定量检测。
【教师强调】撰写实验报告时要遵循“客观记录、推理有据、结论严谨”的原则。
【例3】学生实验的正确程序是
①及时记录,认真填写实验报告 ②预习实验内容 ③按实验步骤进行实验操作,观察分析实验现象 ④查对实验仪器和药品是否齐全 ⑤拆开实验装置,做好清洁
A.②④③⑤① B.②③④⑤① C.②④③①⑤ D.②⑤③④①
【变式】下列实验报告中,有错误的是
选项
A
B
C
D
实验
现象
固体石蜡受热熔化成蜡油
呼出气体使干燥玻璃片上出现水雾
点燃蜡烛熄灭后的白烟,蜡烛复燃
水沸腾在试管口出现水雾
解释
石蜡的熔点较低
空气中水蒸气含量高于呼出气体
白烟具有可燃性
水的沸腾是物理变化
1.现有一瓶失去标签无色气体,老师让同学们判断其是氧气还是二氧化碳,小明说:“可能是二氧化碳”。小红说:“用一根带火星的木条就能检验”。就小明的话来说,其属于实验探究过程中的
A.做出结论 B.收集证据 C.设计实验 D.建立假设
2.下表的探究实验中,“对问题的回答”属于“实验方案设计”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?
主要成分是未燃烧的石蜡蒸汽形成的固体小颗粒
B
火焰为什么会向上?
热气流上升,形成对流,还可补充氧气
C
蜡烛火焰温度哪层最高?
外焰氧气浓度大,反应剧烈,温度高
D
蜡烛燃烧后的产物是什么?
用干燥烧杯罩在火焰上方,观察;稍后迅速将烧杯倒置,倒入适量澄清石灰水,振荡,观察
A.A B.B C.C D.D
3.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.某同学在实验报告中,有以下几个数据,其中合理的是
A.用烧杯量得91.0mL蒸馏水
B.用托盘天平称得3.36g锌
C.用托盘天平称得11.7g食盐
D.用量筒量得5.20mL盐酸
5.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
一、化学实验探究的一般思路与方法
1.探究流程:
____________ → ____________ → ____________→ ____________→ ____________ → ____________ → ____________
2.观察四要领:
多____________、用____________、勤____________、边____________
3.观察三阶段:
反应____________、反应____________、反应____________
4.五类特征现象:
发____________、放____________、____________变化、产生____________、生成____________
5.蜡烛燃烧探究结论:
蜡烛 + 氧气 → ____________ + ____________(化学变化)
6.核心原则:
(1)基于证据推理——有什么证据说什么话。
(2)重视异常现象——异常现象往往是新发现的起点。
二、如何撰写化学实验报告
1.八大核心部分:
实验____________ → 实验____________→ 实验____________ → ____________ → ____________与____________ → 实验____________ → 讨论拓展 → ____________
2.撰写要求:
(1)现象记录____________。
(2)结论与____________对应。
(3)反思有____________。
考点01 化学实验探究一般有哪些思路与方法
1.在探究“二氧化锰在过氧化氢分解制氧气的反应中所起的作用”中,加入二氧化锰后,观察到带火星的木条复燃。这一步属于实验探究过程中的
A.获取证据 B.设计实验方案
C.得出结论 D.分析推理
2.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
3.下列关于蜡烛在空气中燃烧的现象描述,错误的是
A.火焰分三层,外焰最明亮 B.燃烧时放热,石蜡熔化
C.燃烧时生成水和二氧化碳 D.吹灭蜡烛后产生一缕白烟
4.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
5.化学课上老师吹灭燃烧的蜡烛时,有白烟产生。为探究白烟成分,有同学提出“用燃着的木条去点燃白烟”,这属于实验探究中的
A.明确探究目的 B.设计实验方案
C.获得证据 D.分析推理
6.一元硬币的外观有银白色的金属光泽,同学们认为它可能是由铁制成的。有同学提出“我们可以先拿磁铁来吸一下。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言,属于实验探究的哪一要素
A.猜想假设 B.进行实验 C.收集证据 D.得出结论
7.实验室进行了加热铜绿的实验探究后,同学们的下列描述属于其化学性质的是
A.甲:“它的主要成分是碱式碳酸铜” B.乙:“它的颜色是绿色”
C.丙:“它是一种粉末状固体” D.丁:“它受热时易分解”
考点02 如何撰写化学实验报告
8.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 ;
9.从以下两个实验中选择一个完成相关实验报告。
实验编号
A
B
实验
装置
实验
现象
加热前:试管内盛有无色液体
加热后:
通入二氧化碳气体前:试管内液体无色澄清透明
通入二氧化碳气体后:
实验
解释
产生以上现象的原因是
产生以上现象的原因是
10.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。
11.某同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行探究
(1)在“蜡烛及其燃烧的探究”实验中,用小刀从蜡烛上切下一小块石蜡放入水中,石蜡浮在水面上,说明石蜡的密度 (填“大于”“小于”或“等于”)水的密度,石蜡 (选填“不”或“易”)溶于水。
(2)点燃蜡烛,把一根火柴梗迅速平放入火焰中(如图1),约1 s后取出,可以观察到火柴梗的a处最先炭化,此现象说明了: 温度最高。
(3)如图2所示,同学们进行了如下实验,请完成下列实验报告
实验步骤
实验现象
实验结论
点燃蜡烛,并在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯(如图2)
①烧杯内壁有 生成
②石蜡燃烧后的产物有 。
迅速倒转小烧杯,向其中加入少量澄清石灰水,振荡
③澄清石灰水
蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳
(4)写出蜡烛燃烧的文字表达式 。
(5)蜡烛熄灭时会出现一缕白烟,用火柴点燃白烟,发现蜡烛复燃,说明白烟具有 性。 由此推测,白烟的成分是 。
(6)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
12.在探究“铁生锈的条件”实验中,某兴趣小组对实验进行了创新设计,请把实验报告补充完整。
【实验目的】铁生锈条件的探究。
【实验内容】
取3段光亮无锈的铁丝,绕成螺旋状,放入3支干燥洁净的试管底部,进行下列实验,实验要保证有足够长的时间来观察现象。
【实验现象】
(1)一段时间后,实验 (填序号)中铁丝会生锈。
【实验分析】
(2)该实验创新之处在于:可根据铁丝表面的铁锈和 两种现象来判断铁丝反应进行的情况。
(3)通过对比实验 (填序号,下同),说明铁生锈的条件之一是铁要与水接触。通过对比实验 ,说明铁生锈的另一个必要条件是与氧气接触。
【实验结论】
铁生锈实际上是铁与空气中的水和氧气发生反应的结果。
【拓展应用】
(4)铜生锈后形成铜绿,铜绿的化学式是Cu2(OH)2CO3,根据铜绿的组成判断,铜绿可能是铜与空气中的氧气及 共同作用而形成的。如果根据控制变量法的实验原理,仿照铁生锈的探究实验,你认为需要设计 个实验进行验证。
(5)金属资源储量有限且不能再生,为了保护金属资源,除防止金属的锈蚀外,你还有什么合理的建议? (写一条)。
13.下图是化学兴趣小组对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧的探究实验,请你参与并完成如下项目化学习。
任务一:了解石蜡的性质
(1)蜡烛有以下性质:①固态;②白色;③质地较软;④密度比水小;⑤难溶于水;⑥受热易熔化;⑦能燃烧。其中,属于化学性质的是 (填序号)。
任务二:探究蜡烛燃烧实验
(2)【小组讨论】甲实验的目的是 。
(3)【进行实验】乙组同学们进行了图乙所示实验探究蜡烛燃烧产物,请完成下列实验报告:
实验步骤
实验现象
实验结论
点燃蜡烛,并在火焰上方罩一个冷而干燥的小漏斗
蜡烛燃烧后的产物有
同时将产物通入盛有澄清石灰水的U形管
蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳
(4)【小组交流】蜡烛主要成分完全燃烧的文字表达式为 。
【反思评价】
(5)化学反应中常伴有发光、放热的现象,比如蜡烛的燃烧。小林同学认为有发光、放热现象的变化不一定是化学变化,请你举例说明: 。
(6)化学变化的过程中也伴随着物理变化,请你以上述蜡烛燃烧的现象进行说明: 。
14.某化学兴趣小组对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行探究,请你参与并完成如下拓展学习与探究。
【进行实验】小组同学进行了如下实验探究蜡烛燃烧产物(如图所示),请完成下列实验报告:
实验步骤
实验现象
实验结论
①点燃蜡烛,并在火焰上方罩一个冷而干燥的小漏斗
蜡烛燃烧后的产物有
②同时将产物通入盛有澄清石灰水的烧杯中
蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳
【小组交流】(1)实验步骤①中发生反应的文字表达式为 。
(2)化学反应中常伴有发光、放热的现象,比如蜡烛的燃烧。小林同学认为有发光放热现象的变化不一定是化学变化,请你举例说明: 。
【拓展延伸】小组同学为了解物质燃烧产生火焰的原因,查得资料如下表所示:
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
1535
2750
约1800
否
钠
97.8
883
约1400
?
由上表可知,物质燃烧能否产生火焰与其 (选填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。由此推测:钠燃烧时 (选填“有”或“没有”)火焰产生。
15.某兴趣小组对蜡烛及其燃烧进行了如下项目式探究。
【资料】蜡烛的着火点约为190℃,酒精灯外焰的温度在500℃左右。
活动一:蜡烛燃烧产生火焰的原因
(1)蜡烛燃烧有明亮的火焰。为探究蜡烛燃烧产生火焰的原因,兴趣小组点燃蜡烛,将金属导管一端伸入内焰,导出其中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生(如图1所示)。由此可知,蜡烛燃烧产生的火焰是由 (选填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。
活动二:探究蜡烛燃烧的产物
(2)兴趣小组进行了图2所示实验探究蜡烛燃烧产物,请完成下列实验报告:
实验步骤
实验现象
实验结论
点燃蜡烛,并在火焰上方罩一个冷而干燥的小漏斗
蜡烛燃烧后的产物有水
同时将产物通入盛有澄清石灰水的U形管
蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳
活动三:蜡烛燃烧条件的探究
实验①:如图3,将两支蜡烛点燃,然后用一个大烧杯罩在其中一支蜡烛上,一段时间后,观察到大烧杯内蜡烛熄灭,大烧杯外蜡烛继续燃烧。
实验②:如图4,将活塞放到左端位置,硬质玻璃管中充满氧气,点燃右端的蜡烛,把活塞从左端位置迅速向右推出,右端蜡烛火焰立即熄灭。
(3)由实验①可知,燃烧需要的条件之一是 。
(4)实验②蜡烛熄灭的原因是 。
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