课题2 化学是一门以实验为基础的科学（30张PPT）

(共30张PPT)
课题2
化学是一门以实验为基础的科学
一、化学实验与科学探究
1.化学科学的基础：化学是一门以实验为基础的科学，许多化学上的重大发现和研究成果是通过实验得出的。
2.科学探究的一般步骤。
提出问题→___________→制订计划→_________→收集证据→___________→___________→表达与交流。
猜想与假设
进行实验
解释与结论
反思与评价
二、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。
①蜡烛由棉线烛芯和石蜡组成，呈圆柱状。
②用小刀切一小块石蜡，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。
结论：蜡烛的硬度_____；密度_______；_____于水。
较小
比水小
不溶
(2)燃烧时。
①火焰：如图A所示分三层，其中_____最亮，_____最暗；平
放入火焰中的火柴梗，接触_____部分被烧焦，接触_____部分
没有明显变化。由此推测，_____温度最高，_____温度最低。
外焰
焰心
外焰
焰心
外焰
焰心
外焰
内焰
焰心
②探究生成物：图B中，若所用烧杯干燥，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；图C中用火柴点燃
时，发现白烟_______，且火焰会顺着白烟将蜡烛_________。
水珠
变浑浊
水和二氧化碳
被点燃
重新点燃
2.化学探究性学习的特点：
(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。
三、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
先取两个空集气瓶，再用排水法收集两瓶呼出的气体，然后进行下列探究：
探究步骤 实验现象 实验结论
①中_______，
②中_______ ___________________
___________________
①中木条________，
②中木条_____ ___________________
___________
无变化
变浑浊
呼出气体中含有的二
氧化碳比空气中的多
继续燃烧
熄灭
空气中的氧气比呼出
气体中的多
探究步骤 实验现象 实验结论
空气中的玻璃片上___
_____，吹气后玻璃片
上_______ ___________________
_____________
没
变化
有水雾
空气中的水蒸气比呼
出气体中的少
1.判断正误：
(1)实验是获取化学知识的重要途径。( )
提示：通过化学实验，可以发现和验证化学原理，从而掌握相关的化学知识。
(2)熄灭蜡烛时产生的白烟是石蜡蒸气。( )
提示：熄灭蜡烛时，出现的白烟是没有燃烧的石蜡蒸气遇冷形成的固体小颗粒。
√
×
(3)蜡烛燃烧时会观察到有水和二氧化碳生成。( )
提示：蜡烛燃烧时生成的水和二氧化碳呈气态且无色，故不会观察到。
(4)人体呼出的气体中只含有二氧化碳。( )
提示：人体呼出的气体中二氧化碳的含量只是比吸入的空气中的含量多，但其中还含有氮气、水蒸气、氧气等。
×
×
2.有关蜡烛性质的叙述，不正确的是(　　)
A.蜡烛燃烧时只发生化学变化
B.在常温下，蜡烛呈固态，不溶于水，密度比水小
C.蜡烛燃烧后生成的气体可以使澄清石灰水变浑浊
D.蜡烛的焰心温度最低
【解析】选A。蜡烛燃烧时还伴随着蜡烛的熔化等物理变化，所以A描述不正确；在常温下，蜡烛呈固态，不溶于水，密度比水小，所以B描述正确；蜡烛燃烧后生成的气体中有二氧化碳，故可以使澄清石灰水变浑浊，所以C描述正确；蜡烛的焰心温度最低，所以D说法正确。
3.一元硬币有明亮的银白色光泽且密度较大，小明同学认为其中含有铁，他这一想法属于科学探究过程的(　　)
A.提出问题　　B.猜想　　　　C.获得结论　　D.反思
【解析】选B。本题考查考生对科学探究步骤的判断。小明同学的行为是对一元硬币组成成分的猜想。
4.在人体吸入的空气与呼出的气体所含成分的比较中所述正确的是(　　)
①氧气的含量：吸入的空气>呼出的气体
②二氧化碳的含量：吸入的空气<呼出的气体
③水蒸气的含量：吸入的空气>呼出的气体
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【解析】选A。人体吸入的空气与呼出的气体相比较：氧气的含量：吸入的空气>呼出的气体；二氧化碳的含量：吸入的空气<呼出的气体；水蒸气的含量：吸入的空气<呼出的气体。故选A。
要点一 用科学探究的方法解决实际问题
1.对于实验探究题，一般是以熟悉的物体、场景、现象或社会热点为载体，提出有探究价值的问题，然后在已学知识、经验的基础上，作出猜想或假设。
2.解题时，首先明确探究的问题，然后结合题中提供的信息和已有知识，设计实验方案→实验探究→记录现象和数据→分析、比较→得出结论。
3.实验探究不一定包括所有环节，有时只需几个环节就可完成。
【示范题1】某化学小组的三位同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。
(1)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，目的是探究蜡烛的____
_______；然后把它放入水中，观察蜡烛是否浮在水面上，目的是探究________________________。
(2)由图A可知，蜡烛三层火焰的温度由高到低的顺序为_____
__________。
(3)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，你认为她们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，了解石蜡的主要成分，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
(4)三位同学对蜡烛燃烧火焰的焰心进行了以下探究：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)，在玻璃管的上口点燃，上口产生火焰，这说明焰心物质的性质是________、________(分别写一条物理性质和化学性质)。
(5)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，上端管口试用火焰点燃 ________ 假设②成立
取下玻璃管，打开湿毛巾 ________
【解析】(1)用小刀切割蜡烛，目的是探究石蜡的硬度；观察石蜡在水中的浮沉情况，是为了探究蜡烛与水密度的相对大小。(2)木条与外焰接触的地方被烧黑，而与焰心接触的地方未变色，说明外焰温度最高，焰心温度最低。(3)对实验中发现的异常现象，应该反复实验，来避免实验中的偶然因素；也可以查阅资料或与同学讨论或咨询老师，来解决发现的问题；而不能不予理睬，否则就得不出正确的结论，也不符合科学探究的一般过程。(4)在玻璃管的上口点燃，上口产生火焰，这说明焰心物质能逸出，属于气体，且能燃烧，前者属于物理
性质，后者属于化学性质。(5)①二氧化碳可用澄清石灰水检验，②因为石蜡蒸气在用湿冷毛巾包住的中部凝固，上口处没有石蜡蒸气，不能燃烧。
答案：(1)硬度　蜡烛与水密度的相对大小
(2)外焰>内焰>焰心　(3)C　(4)气体　能燃烧
(5)①罩一个内壁涂有澄清石灰水的小烧杯　澄清石灰水没有变浑浊
②上端管口没有火焰　玻璃管中部内壁有固体附着
要点二 正确描述实验现象
1.化学实验现象的正确描述：
实验现象一般是指人的感官能直接感觉到的事物的表面状况如物质外部形态的变化，以及变化中伴随的颜色、能量等的变化等。至于生成物是什么，要根据实验现象进行分析推断得出。因此描述化学实验现象时应注意：
(1)不能以实验结论代替现象。
(2)注意“烟”和“雾”的区别。“烟”是固体小颗粒扩散形成的；“雾”是由小液滴扩散形成的。
2.观察化学实验的基本方法：
(1)变化前：观察原有物质的形态、外观和气味等。
(2)变化中：观察能量变化及其他现象。
(3)变化后：观察生成物质的形态、外观和气味等。
3.化学变化中的现象一般从下述三个方面描述：
(1)形态：包括物质的状态(气态、液态、固态)、溶解、沉淀析出、气泡等。
(2)外观：包括物质的颜色、烟、雾、浑浊等。
(3)能量：包括物质变化中发生的光、热、声、爆炸等。
【示范题2】下列有关蜡烛燃烧时的实验现象描述中不正确的是(　　)
A.火焰分为三层，外层最亮
B.熄灭后有白烟产生
C.燃烧时生成了二氧化碳和水
D.罩在火焰上的干而冷的烧杯内壁出现水雾
【解析】选C。蜡烛的火焰分为三层，外焰最亮，内焰最暗；蜡烛熄灭时，没有燃烧的石蜡蒸气遇冷变为石蜡固体小颗粒，故产生白烟；燃烧时生成二氧化碳和水是通过对实验现象的分析得出的结论；蜡烛燃烧生成的水蒸气遇冷的烧杯会液化成小水滴，因此出现水雾。
1.请结合你对蜡烛及其燃烧的认识，将相关内容填入图中。
提示：蜡烛燃烧时，火焰分三层，由里到外分别是焰心、内焰和外焰，其中外焰温度最高，焰心温度最低；焰心处是石蜡蒸气，具有可燃性；石蜡呈固态，其硬度较小，密度比水小，蜡烛燃烧时生成水和二氧化碳。
2.比较人体吸入的空气和呼出的气体中有关气体成分，在图中括号内填入“<”“>”或“=”。
提示：吸入空气中氧气含量比呼出气体中高，而水蒸气和二氧化碳的含量却比呼出气体中低。