2022-2023学年人教版九年级化学上册 1.2化学是一门以实验为基础的科学 导学案（word版 有答案）

1.2化学是一门以实验为基础的科学
【课时目标】
1.初步了解实验探究的过程，在老师的指导下能根据一定方案进行实验，并通过观察和分析得出结论，学习填写探究(或实验)报告。
2.初步学习观察和描述化学实验的方法。了解关注物质的性质及其变化过程等化学学科学习的特点。
3.认识实验对学习化学的重要意义，体验探究活动的乐趣和实验成功的喜悦。
重点：1.对蜡烛燃烧的探究；2.探究人体吸入的空气和呼出的气体。
难点：1.对蜡烛燃烧的探究；2.探究人体吸入的空气和呼出的气体。
【学习活动】
任务一 化学是一门以实验为基础的科学
1.化学是一门以的一个重要途径是_________为基础的科学，学习化学的一个重要途径是_________。
2.观察酒精灯燃烧时，王明描述下列实验现象中错误的是( )
A.火焰分三层，外层最亮
B.罩在火焰上方的烧杯内壁出现水珠
C.将烧杯内壁用澄清石灰水湿润罩在火焰上方，石灰水变浑浊
D.生成二氧化碳和水
任务二 对蜡烛及其燃烧的探究
3.对蜡烛及其燃烧的探究实验：
(1)点燃前：蜡烛是白色固体，容易用小刀切开，浮在水面上。说明蜡烛硬度_________，_________溶于水，密度比水_________。
(2)燃烧时：蜡烛发_________光，放_________，火焰分_________、_________、_________三层，其中_________温度最高；罩在烛焰上方的干燥烧杯内壁上很快形成一层水雾，说明蜡烛燃烧有_________生成；将用澄清石灰水润湿内壁的烧杯罩在火焰上方，发现澄清石灰水_________，证明蜡烛燃烧有_________生成。
(3)熄灭后：烛芯上方有一缕_________冒出，能被点燃。
4.几名同学对蜡烛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，现象如图甲所示，这证明外焰温度最高，你认为原因是_________________。
(2)向焰心处斜向插入一支细短玻璃管，发现玻璃管中无明显现象，在玻璃管的上口点燃，上口产生火焰，如图乙所示，这说明焰心物质的性质是无色。气体具有__________性。
(3)猜想和验证：
【查阅资料】石蜡不完全燃烧时可能产生一氧化碳。常温下，一氧化碳为无色、无味、难溶于水的可燃性气体，燃烧时发出蓝色火焰。
猜想 操作 现象 结论
猜想①：焰心气体含有石蜡蒸气 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，然后再在导管的另一端做点火试验。一段时间后，取下长玻璃管，打开湿毛巾，观察 _________ 假设①成立
猜想②：焰心气体含有一氧化碳气体 _________ 假设②成立
(4)反思：酒精灯的火焰也分为三层，通常用外焰给物质加热，请写出酒精完全燃烧生成二氧化碳和水的文字表达式：_________________。
【变式1】某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝燃烧没有火焰，蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。
(1)探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？
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(如右图所示)。由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是______(填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。
(2)探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？
【查阅资料】
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧时温度/℃
石蜡 50~70 300~550 约600
铁 1535 2750 约1800
钠 97.8 883 约1400
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：钠在燃烧时，________(填“有”或“没有”)火焰产生。
任务三 排水集气法
5.(1)对于________的气体，可用排水集气法收集。
(2)排水集气法用到的仪器有________、________、________、________。
(3)排水集气法应注意的问题：
①给集气瓶装水时，很容易使集气瓶内________，为了避免这个问题，首先应该把集气瓶放________、水装________，盖玻璃片时，先盖住________，然后沿水平方向________玻璃片，将瓶口全部盖住。
②用排水法收集呼出气体时，为了保证集气瓶中装满气体而不剩余水，可将水中倒放的集气瓶扶________，更利于气体将水排尽。
6.如图所示为排水集气法，用此方法收集的气体应满足的条件是( )
A.不溶于水的气体
B.溶于水的气体
C.和水反应的气体
D.不溶于水和不与水反应的气体
【变式2】某专用实验室，要控制室内空气中氧气的含量，现需要对室内空气取样检验，请你设计出最简单的方法，取出室内空气样品。供选用的实验用品有烧杯、集气瓶、水槽、漏斗、量筒、胶皮管、玻璃片、水。
任务四 对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
7.完成实验报告：
实验步骤 实验现象 结论
将燃着的木条分别插入盛有空气和呼出气体的集气瓶中 木条在空气中_________，在呼出气体中_________ 人呼出气体中氧气含量比空气中_________
向两个分别盛有空气和呼出气体的集气瓶中，各加入等量澄清石灰水，振荡 石灰水在空气中_________，在呼出气体中气中_________ 人呼出气体中二氧化碳含量比空气中_________
取两块干燥的玻璃片，对其中一片呼气，另一片放在空气中 空气中的玻璃片上_________，呼气的玻璃片上_________ 人呼出气体中水蒸气的含量比空气中
8.在对人体吸入的空气和呼出的气体进行实验探究的过程中，向一瓶空气和一瓶呼出气体中各滴入少量澄清石灰水，振荡，发现只有滴入到呼出气体中的澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论是( )
A.吸入的空气中不含二氧化碳
B.呼出的气体全部是二氧化碳
C.二氧化碳在呼出气体中的含量比在吸入的空气中的含量高
D.氧气在呼出气体中的含量比在吸入的空气中的含量低
9.甲为人体吸入空气和呼出气体成分对比图。CO2含量变化真有这么大？
(1)利用图乙所示________法收集一瓶呼出的气体，标上A；取一个同样装有空气的集气瓶，标上B。将两根同样的小木条点燃后同时伸入A瓶和B瓶，A瓶中的木条先熄灭。这个实验现象________(选填“能”或“不能”)说明呼出的气体中二氧化碳更多。
(2)用大针筒将100ml人体呼出气体压入20ml澄清石灰水中(如图丙)，澄清石灰水变浑浊；用同样的方法将100ml空气压入另一瓶20ml澄清石灰水中，请说出澄清石灰水是否变浑浊并解释原因________________。
【变式3】下列方法中能鉴别出空气、氧气、二氧化碳三瓶气体的是( )
A.分别通人澄清石灰水中 B.分别观察颜色，闻气味
C.分别将燃着的木条伸入三瓶气体中 D.以上方法都不行
任务五 科学探究
10.科学探究的基本环节：_________→作出猜想(或假设)→制定计划→_________→收集证据→分析论证→_________反思与评价→表达与交流。
11.实验室有一瓶标签残缺的试剂可能是浓盐酸，有同学提出打开瓶塞观察。这属于科学探究中的( )
A.猜想假设 B.收集证据 C.设计实验 D.得出结论
12.科学探究的一个重要环节是“猜想”，猜想是依据已有知识、经验，对提出的问题进行合理的假设。下列对“影响食物腐败快慢的因素”的猜想不合理的是( )
A.温度高低 B.氧气含量 C.食物多少 D.食物种类
【归纳总结】科学探究是指从科学领域或现实生活中选择或确定研究主题，创设一种类似于科学探究的情境，通过自主、独立地发现问题，对可能的答案作出假设与猜想，并设计实验，通过实验操作、调查、收集证据，对获得的信息进行处理，得出初步结论。
【变式4】根据维生素C能够使淀粉-碘溶液蓝色褪去的原理，应用如图实验可以测定果汁中维生素C含量的多少。要得出正确的结论，实验过程中不需要进行控制的条件是( )
A.烧杯中淀粉-碘溶液的浓度
B.胶头滴管滴出的果汁的滴数
C.烧杯中淀粉-碘溶液的体积
D.两个胶头滴管滴出的每滴果汁的体积
【课后作业】
1.在实验室中某同学把澄清石灰水滴加至盛有人体呼出气体的集气瓶中振荡。这一过程属于科学探究中的哪一重要环节( )
A.提出假设 B.进行实验 C.收集证据 D.得出结论
2.用排水法收集一瓶人体呼出的气体的顺序为( )
①在水下立即用玻璃片将集气瓶的瓶口盖好，然后取出集气瓶放在桌上；②把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在水槽内；③将集气瓶盛满水，用玻璃片先盖住瓶口的一小部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住；④将饮料管小心地插入集气瓶内，并向集气瓶内缓缓吹气，直到集气瓶内充满呼出的气体。
A.①②③④ B.③②④① C.②③①④ D.④③②①
3.下表列举了法拉第《蜡烛的故事》中涉及的部分问题及对问题的回答，其中“对问题的回答”属于“设计实验方案”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？ 主要成分是烛油蒸气
B 火焰为什么向上？ 热气流上升，形成对流
C 火焰明亮的原因是什么？ 与火焰中的碳颗粒有关，碳颗粒会影响火焰明亮程度。
D 火焰不同部位温度高低如何比较？ 用一张纸在火焰中心一掠，观察纸上留下的变色情况
4.小李同学和王老师为探究人体呼出的气体和空气成分的差异进行的实验如下：小李同学用玻璃管向盛满水的集气瓶中吹气，用排水法收集一瓶呼出的气体，将另一集气瓶充满新鲜的空气，将两根燃着的小木条，分别移到两只集气瓶口处移开玻璃片，慢慢伸入集气瓶中，观察实验现象；王老师将塑料袋内的空气排尽，然后向袋内吹气，收集一定体积呼出的气体，利用仪器侧定气体成分(见下表)。
室内空气与正常呼吸方式呼出气体中部分气体的含量(体积分数)比较
成分 室内空气 正常呼出的气体 变化值
氧气 20.77% 17.17% 3.60%
二氧化碳 0.056% 3.67% 3.6l%
水蒸气 1.98% 2.50% 0.52%
(1)人呼出的气体中除含有氧气、二氧化碳、水蒸气外，还含有主要物质是_________。
(2)小李同学用排水法收集呼出的气体中二氧化碳的含量偏小，原因是_________。
(3)小李同学进行实验时，发现伸入盛有人呼出气休的集气瓶中燃着的小木条先熄灭其原因可能是_________(写一点即可)。
(4)①由表可以看出，室内空气与正常呼出的气体相比较，_________的含量变化较大且变化量基本相同。
②人体内的氧气能和许多物质发生反应，写出葡萄糖与氧气在酶的作用下反应，生成二氧化碳和水的文字表达式_________。
5.在点燃蜡烛时，小红发现有一根烛芯沾有食盐的蜡烛比普通蜡烛燃烧的时间长一些。请你与小红一起探究，并回答相关问题。
【提出问题】食盐是否能延长蜡烛的燃烧时间？
【猜想】____________。
【实验方案】取6支相同的蜡烛，在其中5支的烛芯周围分别放入不同量的食盐，另1支作对照实验，分别测定它们的燃烧时间。
【收集证据】
食盐质量(g) 0 0.1 0.5 0.7 0.9 1.0
燃烧时间(min) 10 15 18 23 25 27
燃烧稳定性 正常 正常 正常 正常 易灭 极易灭
【实验结论】从所得实验结果可初步分析出两点结论：
(1)____________；
(2)____________。
【实验反思】(1)此实验方案还存在一些问题值得进一步研究，如：____________ (至少写出一点)。
(2)此实验结果有什么实际应用价值：____________。
【评价与反思】___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
参考答案
【学习活动】1.实验 实验 2.D 3.(1)小 不 小 (2)黄 热 外焰 内焰 焰心 外焰 水 变浑浊 二氧化碳 (3)白烟 4.(1)外焰与空气(或氧气)接触最充分 (2)可燃 (3)玻璃管内有白色固体 另一端能够被点燃，发出蓝色火焰 (4)酒精+氧气二氧化碳+水 【变式1】(1)气态 (2)沸点 有 5.(1)不易溶于水 (2)水槽 集气瓶 毛玻璃片 导气管 (3)①留有气泡 正 满 一小部分 推动 ②正 6.D 【变式2】取一集气瓶，装满水，盖好玻璃片，拿进实验室，将集气瓶中的水倒掉，擦干集气瓶，再盖好玻璃片拿出室外。
7.继续燃烧 很快熄灭 低 无明显变化 变浑浊 高 无明显变化 出现水雾 高 8.C 9.(1)排水 不能 (2)澄清石灰水不变浑浊，因为空气中虽然有二氧化碳，但是二氧化碳含量低，100mL空气中二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙极少，不会变浑浊 【变式3】C 10.提出问题 进行实验 解释与结论 11.C 12.C 【变式4】B
【课后作业】 1.B 2.B 3.D 4.(1)氮气 (2)二氧化碳可溶于水 (3)呼出的气体中氧气的含量低 (4)①氧气和二氧化碳 ②葡萄糖+氧气—→二氧化碳+水 5.【猜想】一定量的食盐可延长蜡烛的燃烧时间 【实验结论】(1)食盐可以延长蜡烛的燃烧时间 (2)所加食盐并非越多越好，从此实验来看，加入0.7g时效果最好(答案合理即可) 【实验反思】(1)必须进行三次实验取其平均值(或要观察或测定加入食盐后对烛光亮度的影响等，答案合理即可) (2)建议蜡烛制造工厂在烛芯周围加入少量的盐，以延长蜡烛的燃烧时间(答案合理即可)
酶