课题2 化学是一门以实验为基础的科学
对蜡烛及其燃烧的探究
1.对蜡烛及其燃烧的探究
(1)点燃前：
蜡烛是固体，硬度较
，
于水，且密度
水。?
(2)燃烧时：
①火焰：分
、
、
三层，根据平放入火焰中火柴梗的烧焦情况，可知
温度最高，焰心温度最低。?
②探究生成物：用干燥烧杯罩住火焰，会发现烧杯内壁有
生成；若为内壁用澄清石灰水润湿的烧杯，会发现澄清石灰水
。?
结论：蜡烛燃烧生成了
。?
(3)熄灭后：将蜡烛熄灭时，有白烟产生；用火柴点燃时，发现白烟
，?
且火焰会顺着白烟将蜡烛
。?
2.学习化学的特点
(1)关注物质的
。(2)关注物质的
。?
(3)关注物质变化的过程及对结果的解释和讨论。
对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
探究步骤
实验现象
实验结论
①中
，?②中
①中木条
，?②中木条
空气中的玻璃片上
，哈气后玻璃片上
【易错导思】
蜡烛在燃烧时，有时会看到火焰上方冒出黑烟，与蜡烛熄灭后产生的白烟，是同一种物质吗？为什么？
【见多识广】
动植物的呼吸作用
动植物的呼吸作用是化学变化，动植物通过呼吸作用吸入空气，空气中的氧气与体内的物质发生化学反应生成二氧化碳和水。
【漫画助学】
人体呼出的气体与吸入的空气相比，二氧化碳和水蒸气的含量高，氧气的含量低。
探究点 科学探究的步骤和方法
1.科学探究的环节及各环节的作用
环 节
作 用
提出问题
科学探究的基础
猜想与假设
对问题中的现象、原因依照自己的经验或理论水平进行的假设
制订计划、进行实验及收集证据
验证猜想是否正确，获取事实和证据的重要途径
反思与评价、表达与交流
发现实验中的问题或不足，从而进一步完善实验，得出正确结论
2.科学探究常用的方法
(1)控制变量法：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，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。
如教材实验
，为证明呼出的气体中二氧化碳的含量比空气中二氧化碳的含量高，采用了控制变量法和比较法，其中变量是呼出的气体和空气两种气体，需要控制的量包括澄清石灰水的浓度、体积，集气瓶的大小等条件需要完全相等。
(2)比较法：是将两个相似或者不相似的事物做一比较，然后对比分析，并从中得出所要探究问题的结论的一种常用探究方法。如上图实验，通过比较集气瓶两种现象的不同，得出结论。
【典例1】某校研究性学习小组的同学设计了简单的实验方案，探究人体呼出的气体与空气成分的含量有什么不同，其主要操作步骤如图所示：
请依据图示回答以下问题：
(1)图中收集呼出气体的方法是
；?
(2)①根据
，判断二氧化碳含量不同；?
②根据
，判断氧气含量不同；?
③根据
，判断水蒸气含量不同。?
(3)通过上述实验探究，比较人体吸入的空气和呼出的气体中所含二氧化碳、氧气、水蒸气的多少，你能得出的初步结论是
①
；?
②
；?
③
。?
【典例2】(2021·芜湖期中)某化学兴趣小组的同学在对蜡烛及其燃烧的探究活动中，做了如下实验：
(1)点燃一支白色蜡烛，观察到蜡烛的火焰分为
层，将一根小木条迅速平放入火焰中，约1秒后取出，现象如图A，这证明焰心
；再将一只干燥的烧杯罩在火焰上方，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑并有水珠生成，证明石蜡燃烧发生了
变化(填“物理”或“化学”)。?
(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)，在玻璃管的上端管口点燃，上口产生火焰，同学们对焰心的成分产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，继续进行探究，请你完成其中的步骤。
【提出问题】焰心物质含有什么气体？
【查阅资料】氧气不足时，蜡烛燃烧会生成一氧化碳：一氧化碳能燃烧生成二氧化碳，产生蓝色火焰；石蜡蒸气遇冷会凝结为白色固体。
【猜想与假设】假设Ⅰ：焰心气体只含一氧化碳
假设Ⅱ：焰心气体只含石蜡蒸气
假设Ⅲ：焰心气体含有一氧化碳和石蜡蒸气
【设计实验方案】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，上端用火柴点燃，若观察到玻璃管另一端管口有蓝色火焰，取下长玻璃管，打开湿毛巾，观察到玻璃管内壁无白色固体，说明假设
；若观察到玻璃管另一端管口
，取下长玻璃管，打开湿毛巾，观察到玻璃管内壁
，说明假设Ⅱ成立；若观察到玻璃管另一端管口
，取下长玻璃管，打开湿毛巾，观察到玻璃管内壁
，说明假设Ⅲ成立。?
【获得结论】经过同学们的反复实验，确定了焰心气体中含有一氧化碳和石蜡蒸气。
【反思与交流】焰心处之所以会产生一氧化碳，原因是
。?
1.2020年12月1日，圆明园马首铜像结束百年流离，成为回归圆明园的流失海外重要文物。一位同学认为制造铜像的原料中含有锌，就这些同学的“认为”而言，应属于科学探究中的
(
)
A.实验
B.假设
C.观察
D.做结论
2.在下列气体中滴入数滴澄清石灰水，不能使澄清石灰水变浑浊的是①空气 ②人呼出的气体
③氧气 ④蜡烛燃烧后生成的气体
(
)
A.①④
B.①③
C.③④
D.①②
3.人体吸入的空气与呼出的气体中所含气体体积的比较，正确的是
(
)
①氧气：空气>呼出气体；
②二氧化碳：空气<呼出气体；
③水蒸气：空气<呼出气体。
A.②③
B.①③
C.①②③
D.①②
4.如图所示的实验中，观察不到明显现象的是
(
)
5.(2021·吉林永吉期中)某同学在进行“对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”实验中有错误的是
(
)
A.用排水法收集呼出的气体
B.用带火星的木条比较氧气的浓度
C.用澄清的石灰水比较二氧化碳的浓度
D.用眼镜片来比较水蒸气的含量
6.(2021·太原迎泽区月考)化学实验是研究物质性质的重要手段，根据实验现象，可推断出物质的性质。下列实验中，根据实验现象做出的推断有错误的是
(
)
A.用小刀可以切下石蜡：石蜡质地软
B.石蜡放入水中，石蜡浮于水面：石蜡密度小于水
C.在石蜡火焰上罩干冷烧杯后，内壁出现水雾：石蜡中含有水
D.吹灭燃着的蜡烛，可观察到一缕白烟，用火柴去点，蜡烛重新燃烧：白烟的主要成分是石蜡小颗粒
7.下列是某化学学习小组在“人吸入的空气和呼出的气体中有什么不同”的探究活动中提出的一些做法或说法，其中错误的是
(
)
A.用燃烧的木条来判断呼出气体中二氧化碳的含量比空气中多
B.由“氮气不为人体所吸收”可推测呼出的气体中含氮气
C.对着干燥的玻璃片呼气，以证明呼出的气体中含有较多的水蒸气
D.用燃烧的木条来判断呼出的气体中所含的氧气比空气中少
8.下面是某学习小组针对科学探究提出的几个问题，请将下列所述基本环节补充完整。
①“呼出的气体是什么？”属于科学探究中的
环节；?
②“呼出的气体中一定含有二氧化碳”属于科学探究中的
环节；?
③“呼出的气体中可能含有二氧化碳”属于科学探究中的
环节；?
④“将呼出的气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊”，属于科学探究中的
环节；?
⑤“可以用澄清石灰水检验二氧化碳”，属于科学探究中的
环节；?
⑥“这个实验既简单，现象又明显”，这句话属于科学探究中的“
”环节。上述各环节的正确顺序是
(填上述序号)。?
1.(教材图片题)下列关于“蜡烛燃烧”“人体吸入的空气和呼出气体的探究”叙述正确的是
(
)
A.能观察到有水和二氧化碳生成
B.蜡烛熄灭时，产生白烟是化学变化
C.证明人呼出的气体中含较多水蒸气
D.证明人呼出的气体中含有较多的二氧化碳
2.(2021·成都金牛区月考)某化学小组按照如图所示探究蜡烛及其燃烧实验，下列实验现象或说法，其中正确的有
(
)
①实验Ⅰ中c处最先变黑
②实验Ⅱ中若用干冷的烧杯，可以观察到烧杯内壁有水雾
③实验Ⅲ中导管的一端要插入母火焰的中心部位是因为该处氧气充足
④实验Ⅲ中，若用火柴点燃导管另外一端，有火焰产生
⑤实验Ⅲ中，这一现象说明蜡烛中主要物质的熔点较低
⑥蜡烛熄灭时产生的白烟不是二氧化碳和水蒸气
⑦实验Ⅳ中，蜡烛又被点燃是因为火柴直接将蜡烛点燃
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
3.(2021·信阳期末)某化学兴趣小组通过微型实验探究蜡烛燃烧的产物，用数字化实验监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，形成三条曲线，如图所示，说法不正确的是
(
)
A.用注射器抽气并振荡，可观察到石灰水变浑浊
B.蜡烛在燃烧后生成了CO2和H2O的曲线是a和c
C.数字化实验能为科学探究提供更为直观的证据
D.此微型实验可探究得出蜡烛燃烧以后的部分产物
化学小组用如图所示自制装置进行“人体吸入和呼出气体成分”的探究。
【提出假设】人体呼出气体中含有二氧化碳的含量高于吸入气体。
【进行实验】
步骤
操作
现象
①
将饮料瓶中装满水，对着短管吹气，用排水法收集呼出气体，将燃着的木条快速伸入饮料瓶中
饮料瓶中木条熄灭
②
将水倒掉，向饮料瓶中加入澄清石灰水至没过长吸管底，从短吸管端吸气30秒，观察石灰水的变化；再从长吸管端吹气30秒，观察石灰水的变化
【实验活动1】
(1)步骤①中的现象
(填“能”或“不能”)证明呼出气体中含二氧化碳，原因是
。?
(2)若假设成立，步骤②中，预期会观察到的现象是
。?
【实验活动2】步骤②中有同学发现，吹气一段时间后发现，浑浊的石灰水重新变得澄清。他用上述装置加入与步骤②等体积的石灰水，做下列实验来研究这一问题。
实验编号
石灰水浓度
持续吹气时间
瓶底现象
2-1
0.16%
30秒
澄清石灰水变浑浊
2-2
0.16%
2分钟
澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清
2-3
0.08%
30秒
澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清
2-4
0.08%
2分钟
澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清
【反思与评价】
(3)能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度有关的实验是
(填实验编号)。?
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-课题2 化学是一门以实验为基础的科学
对蜡烛及其燃烧的探究
1.对蜡烛及其燃烧的探究
(1)点燃前：
蜡烛是固体，硬度较 小 ， 不溶 于水，且密度 小于 水。?
(2)燃烧时：
①火焰：分 外焰 、 内焰 、 焰心 三层，根据平放入火焰中火柴梗的烧焦情况，可知 外焰 温度最高，焰心温度最低。?
②探究生成物：用干燥烧杯罩住火焰，会发现烧杯内壁有 水珠 生成；若为内壁用澄清石灰水润湿的烧杯，会发现澄清石灰水 变浑浊 。?
结论：蜡烛燃烧生成了 水和二氧化碳 。?
(3)熄灭后：将蜡烛熄灭时，有白烟产生；用火柴点燃时，发现白烟 被点燃 ，?
且火焰会顺着白烟将蜡烛 重新点燃 。?
2.学习化学的特点
(1)关注物质的 性质 。(2)关注物质的 变化 。?
(3)关注物质变化的过程及对结果的解释和讨论。
对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
探究步骤
实验现象
实验结论
①中 无变化 ，?②中 变浑浊 ?
呼出的气体中含有的二氧化碳比空气中的多 ?
①中木条 继续燃烧 ，?②中木条 熄灭 ?
空气中的氧气比呼出的气体中的多 ?
空气中的玻璃片上 没变化 ，哈气后玻璃片上 有水雾 ?
空气中的水蒸气比呼出的气体中的少 ?
【易错导思】
蜡烛在燃烧时，有时会看到火焰上方冒出黑烟，与蜡烛熄灭后产生的白烟，是同一种物质吗？为什么？
提示：不是，蜡烛熄灭后产生的白烟是石蜡的固体小颗粒，而蜡烛燃烧时产生的黑烟则是石蜡不完全燃烧产生的炭黑，是两种不同的物质。
【见多识广】
动植物的呼吸作用
动植物的呼吸作用是化学变化，动植物通过呼吸作用吸入空气，空气中的氧气与体内的物质发生化学反应生成二氧化碳和水。
【漫画助学】
人体呼出的气体与吸入的空气相比，二氧化碳和水蒸气的含量高，氧气的含量低。
探究点 科学探究的步骤和方法
1.科学探究的环节及各环节的作用
环 节
作 用
提出问题
科学探究的基础
猜想与假设
对问题中的现象、原因依照自己的经验或理论水平进行的假设
制订计划、进行实验及收集证据
验证猜想是否正确，获取事实和证据的重要途径
反思与评价、表达与交流
发现实验中的问题或不足，从而进一步完善实验，得出正确结论
2.科学探究常用的方法
(1)控制变量法：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，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。
如教材实验
，为证明呼出的气体中二氧化碳的含量比空气中二氧化碳的含量高，采用了控制变量法和比较法，其中变量是呼出的气体和空气两种气体，需要控制的量包括澄清石灰水的浓度、体积，集气瓶的大小等条件需要完全相等。
(2)比较法：是将两个相似或者不相似的事物做一比较，然后对比分析，并从中得出所要探究问题的结论的一种常用探究方法。如上图实验，通过比较集气瓶两种现象的不同，得出结论。
【典例1】某校研究性学习小组的同学设计了简单的实验方案，探究人体呼出的气体与空气成分的含量有什么不同，其主要操作步骤如图所示：
请依据图示回答以下问题：
(1)图中收集呼出气体的方法是 排水法 ；?
(2)①根据 澄清石灰水变浑浊的程度 ，判断二氧化碳含量不同；?
②根据 小木条燃烧的剧烈程度 ，判断氧气含量不同；?
③根据 干燥玻璃片是否变模糊 ，判断水蒸气含量不同。?
(3)通过上述实验探究，比较人体吸入的空气和呼出的气体中所含二氧化碳、氧气、水蒸气的多少，你能得出的初步结论是
① 呼出的气体比空气中二氧化碳的含量高 ；?
②
空气中氧气的含量比呼出的气体中氧气的含量高
；?
③ 呼出的气体中水蒸气的含量比空气中的含量高 。?
【典例2】(2021·芜湖期中)某化学兴趣小组的同学在对蜡烛及其燃烧的探究活动中，做了如下实验：
(1)点燃一支白色蜡烛，观察到蜡烛的火焰分为 3 层，将一根小木条迅速平放入火焰中，约1秒后取出，现象如图A，这证明焰心 温度低 ；再将一只干燥的烧杯罩在火焰上方，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑并有水珠生成，证明石蜡燃烧发生了 化学 变化(填“物理”或“化学”)。?
(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)，在玻璃管的上端管口点燃，上口产生火焰，同学们对焰心的成分产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，继续进行探究，请你完成其中的步骤。
【提出问题】焰心物质含有什么气体？
【查阅资料】氧气不足时，蜡烛燃烧会生成一氧化碳：一氧化碳能燃烧生成二氧化碳，产生蓝色火焰；石蜡蒸气遇冷会凝结为白色固体。
【猜想与假设】假设Ⅰ：焰心气体只含一氧化碳
假设Ⅱ：焰心气体只含石蜡蒸气
假设Ⅲ：焰心气体含有一氧化碳和石蜡蒸气
【设计实验方案】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，上端用火柴点燃，若观察到玻璃管另一端管口有蓝色火焰，取下长玻璃管，打开湿毛巾，观察到玻璃管内壁无白色固体，说明假设 Ⅰ成立 ；若观察到玻璃管另一端管口 没有蓝色火焰 ，取下长玻璃管，打开湿毛巾，观察到玻璃管内壁 有白色固体 ，说明假设Ⅱ成立；若观察到玻璃管另一端管口 有蓝色火焰 ，取下长玻璃管，打开湿毛巾，观察到玻璃管内壁 有白色固体 ，说明假设Ⅲ成立。?
【获得结论】经过同学们的反复实验，确定了焰心气体中含有一氧化碳和石蜡蒸气。
【反思与交流】焰心处之所以会产生一氧化碳，原因是 焰心处与氧气接触少，燃烧不充分 。?
1.2020年12月1日，圆明园马首铜像结束百年流离，成为回归圆明园的流失海外重要文物。一位同学认为制造铜像的原料中含有锌，就这些同学的“认为”而言，应属于科学探究中的
(B)
A.实验
B.假设
C.观察
D.做结论
2.在下列气体中滴入数滴澄清石灰水，不能使澄清石灰水变浑浊的是①空气 ②人呼出的气体
③氧气 ④蜡烛燃烧后生成的气体
(B)
A.①④
B.①③
C.③④
D.①②
3.人体吸入的空气与呼出的气体中所含气体体积的比较，正确的是
(C)
①氧气：空气>呼出气体；
②二氧化碳：空气<呼出气体；
③水蒸气：空气<呼出气体。
A.②③
B.①③
C.①②③
D.①②
4.如图所示的实验中，观察不到明显现象的是
(B)
5.(2021·吉林永吉期中)某同学在进行“对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”实验中有错误的是
(B)
A.用排水法收集呼出的气体
B.用带火星的木条比较氧气的浓度
C.用澄清的石灰水比较二氧化碳的浓度
D.用眼镜片来比较水蒸气的含量
6.(2021·太原迎泽区月考)化学实验是研究物质性质的重要手段，根据实验现象，可推断出物质的性质。下列实验中，根据实验现象做出的推断有错误的是
(C)
A.用小刀可以切下石蜡：石蜡质地软
B.石蜡放入水中，石蜡浮于水面：石蜡密度小于水
C.在石蜡火焰上罩干冷烧杯后，内壁出现水雾：石蜡中含有水
D.吹灭燃着的蜡烛，可观察到一缕白烟，用火柴去点，蜡烛重新燃烧：白烟的主要成分是石蜡小颗粒
7.下列是某化学学习小组在“人吸入的空气和呼出的气体中有什么不同”的探究活动中提出的一些做法或说法，其中错误的是
(A)
A.用燃烧的木条来判断呼出气体中二氧化碳的含量比空气中多
B.由“氮气不为人体所吸收”可推测呼出的气体中含氮气
C.对着干燥的玻璃片呼气，以证明呼出的气体中含有较多的水蒸气
D.用燃烧的木条来判断呼出的气体中所含的氧气比空气中少
8.下面是某学习小组针对科学探究提出的几个问题，请将下列所述基本环节补充完整。
①“呼出的气体是什么？”属于科学探究中的 提出问题 环节；?
②“呼出的气体中一定含有二氧化碳”属于科学探究中的 得出结论 环节；?
③“呼出的气体中可能含有二氧化碳”属于科学探究中的 猜想与假设 环节；?
④“将呼出的气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊”，属于科学探究中的 收集证据 环节；?
⑤“可以用澄清石灰水检验二氧化碳”，属于科学探究中的 设计实验 环节；?
⑥“这个实验既简单，现象又明显”，这句话属于科学探究中的“ 反思与评价 ”环节。上述各环节的正确顺序是 ①③⑤④②⑥ (填上述序号)。?
1.(教材图片题)下列关于“蜡烛燃烧”“人体吸入的空气和呼出气体的探究”叙述正确的是
(D)
A.能观察到有水和二氧化碳生成
B.蜡烛熄灭时，产生白烟是化学变化
C.证明人呼出的气体中含较多水蒸气
D.证明人呼出的气体中含有较多的二氧化碳
2.(2021·成都金牛区月考)某化学小组按照如图所示探究蜡烛及其燃烧实验，下列实验现象或说法，其中正确的有
(B)
①实验Ⅰ中c处最先变黑
②实验Ⅱ中若用干冷的烧杯，可以观察到烧杯内壁有水雾
③实验Ⅲ中导管的一端要插入母火焰的中心部位是因为该处氧气充足
④实验Ⅲ中，若用火柴点燃导管另外一端，有火焰产生
⑤实验Ⅲ中，这一现象说明蜡烛中主要物质的熔点较低
⑥蜡烛熄灭时产生的白烟不是二氧化碳和水蒸气
⑦实验Ⅳ中，蜡烛又被点燃是因为火柴直接将蜡烛点燃
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
3.(2021·信阳期末)某化学兴趣小组通过微型实验探究蜡烛燃烧的产物，用数字化实验监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，形成三条曲线，如图所示，说法不正确的是
(B)
A.用注射器抽气并振荡，可观察到石灰水变浑浊
B.蜡烛在燃烧后生成了CO2和H2O的曲线是a和c
C.数字化实验能为科学探究提供更为直观的证据
D.此微型实验可探究得出蜡烛燃烧以后的部分产物
化学小组用如图所示自制装置进行“人体吸入和呼出气体成分”的探究。
【提出假设】人体呼出气体中含有二氧化碳的含量高于吸入气体。
【进行实验】
步骤
操作
现象
①
将饮料瓶中装满水，对着短管吹气，用排水法收集呼出气体，将燃着的木条快速伸入饮料瓶中
饮料瓶中木条熄灭
②
将水倒掉，向饮料瓶中加入澄清石灰水至没过长吸管底，从短吸管端吸气30秒，观察石灰水的变化；再从长吸管端吹气30秒，观察石灰水的变化
?
【实验活动1】
(1)步骤①中的现象 不能 (填“能”或“不能”)证明呼出气体中含二氧化碳，原因是 呼出气体中大量的水蒸气也不支持燃烧，不能根据木条熄灭证明是二氧化碳 。?
(2)若假设成立，步骤②中，预期会观察到的现象是
吸气时石灰水无明显变化，呼气时澄清石灰水变浑浊 。?
【实验活动2】步骤②中有同学发现，吹气一段时间后发现，浑浊的石灰水重新变得澄清。他用上述装置加入与步骤②等体积的石灰水，做下列实验来研究这一问题。
实验编号
石灰水浓度
持续吹气时间
瓶底现象
2-1
0.16%
30秒
澄清石灰水变浑浊
2-2
0.16%
2分钟
澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清
2-3
0.08%
30秒
澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清
2-4
0.08%
2分钟
澄清石灰水先变浑浊，后又变得澄清
【反思与评价】
(3)能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度有关的实验是 2-1、2-3 (填实验编号)。?
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