1.2 化学是一门以实验为基础的科学 学案(要点讲解+当堂检测+答案)

人教版化学九年级上册同步学案
第一单元　走进化学世界
课题2　化学是一门以实验为基础的科学
要 点 讲 解
要点一　化学是一门以实验为基础的科学
1. 化学是一门以实验为基础的科学，科学探究离不开实验。
(1)途径：实验探究→观察现象→记录现象、数据、结果→科学分析→得出结论。
(2)作用：发现和验证化学原理；学习科学探究的方法；获取化学知识。
2. 科学探究的步骤主要有：提出问题、猜想与假设、制订计划与进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等。
要点二　对蜡烛及其燃烧的探究
1. 对蜡烛及其燃烧的探究：
探究步骤
对现象的观察的描述
结论解释
点燃前
观察蜡烛的颜色、形状、状态，并嗅气味
乳白色(或者红色)、圆柱状、固态
颜色：乳白色(或者红色)
状态：固态
用小刀切一块石蜡，投入水中
很容易切开，浮在水面上，难溶于水
密度比水小、较软、难溶于水
点燃蜡烛
用火柴点燃蜡烛，观察火焰
火焰分三层，外层最明亮，内层最暗
蜡烛燃烧时火焰分三层，外层最明亮，内层最暗
将一根火柴梗迅速平放在火焰上，1s后取出
外焰接触的地方最先碳化，与焰心接触的地方基本没有变化
外焰温度最高，焰心温度最低
用一个干燥的烧杯和一个用澄清石灰水润湿内壁在烧杯，先后罩在火焰上方
在干燥烧杯内壁有水珠，澄清石灰水变浑浊
蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳
熄灭蜡烛
熄灭蜡烛，观察
有白烟
蜡烛燃烧时，先由固态转变为液态，再汽化而燃烧
用火柴迅速点燃刚熄灭时的白烟
白烟燃烧
白烟是石蜡的固体小颗粒
2. 实验探究时：(1)关注物质的性质，颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点、石蜡能否燃烧、其燃烧产物能否使澄清石灰水变浑浊。
(2)关注物质的变化。
(3)关注物质的变化过程及其现象(包括变化前、变化时、变化后)。
经典例题1　某同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。请填写下列空格：
(1)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。结论：石蜡的密度比水的密度________。
(2)点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为________、________、________三层。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中(如图所示)约1s后取出可以看到火柴梗的________处最先碳化。结论：蜡烛火焰的________温度最高。
(3)再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现________。取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变________。结论：蜡烛燃烧时生成了________。
解析：第(1)题切下一小块蜡烛放在水中浮在水面上，是因为密度比水小；第(2)题蜡烛火焰自外到内分别称为外焰、内焰、焰心，因为和氧气接触越来越不充分，所以燃烧温度自外到内越来越低，所以外焰温度最高；第(3)题蜡烛燃烧生成二氧化碳和水蒸气，所以罩在蜡烛火焰上方的冷而干燥的烧杯内部会出现水珠，倒入少量石灰水振荡会变浑浊。
答案：(1)小　(2)外焰　内焰　焰心　外焰　外焰　(3)水珠　浑浊　二氧化碳和水
要点三　对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
1. 提出问题：我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同？
2. 猜想与假设：吸入的空气和呼出的气体中有些成分的含量是不同的，如氧气、二氧化碳、水蒸气。
3. 设计实验方案：用排水法收集两瓶呼出的气体，再收集两瓶空气，进行对比实验。
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)收集空气和呼出的气体各两集气瓶，观看并闻各瓶气体的气味
两种气体均没有气味和颜色
两种气体均没有颜色、没有气味
(2)向两瓶气体中分别滴入澄清石灰水，振荡，观察
盛有空气的一瓶气体没有变化；盛有人呼出的气体的瓶中澄清石灰水变浑浊
人吸入的空气中二氧化碳的含量小于人体呼出的气体中二氧化碳的含量
(3)用燃着的木条分别插入盛有空气与人呼出的气体的两个集气瓶中
盛有空气的集气瓶中的木条燃烧无明显变化；盛有人呼出的气体的集气瓶中燃烧的木条熄灭
人吸入的空气中氧气含量大于人呼出的气体中氧气的含量
(4)将两片干燥的玻璃片中的一片放在空气中，人对着另一片干燥的玻璃片进行呼气
放在空气中的玻璃片无变化；被呼气的玻璃片上有水珠
人吸入的空气中水蒸气含量小于人呼出的气体中水蒸气的含量
经典例题2　人通过肺与外界进行气体交换，吸入空气中的氧气，排出二氧化碳和水蒸气。但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢产生的，为了证实这个问题，有同学采用了如图所示的装置进行实验。
Ⅰ　　　　　 Ⅱ
(1)人吸气时，应打开________(填“活塞A”或“活塞B”，下同)，关闭________。
(2)人呼气时，应打开________，关闭________，此时观察到瓶Ⅱ内的现象是_________________。
(3)Ⅰ瓶内所装试剂的作用是 ；Ⅱ瓶内所装试剂的作用是______________________。将上述操作反复进行，能证明人呼出的气体中所含有的二氧化碳不是来自空气，而是人体代谢的产物。
解析：实验的目的是验证人呼出的气体中含有人体代谢生成的二氧化碳。如果想用Ⅱ瓶来检验呼出的气体是否含有二氧化碳，那么在呼气时，就应控制气体通过Ⅱ瓶。又因为空气中含有少量的二氧化碳，为了防止干扰实验，实验中加一个也盛有足量澄清石灰水的锥形瓶来吸收吸进空气中的二氧化碳，这样Ⅱ瓶中与澄清石灰水发生反应的二氧化碳则全部来自人体呼出的气体。
答案：(1)活塞A　活塞B　(2)活塞B　活塞A　澄清石灰水变浑浊　(3)吸收空气中的二氧化碳　验证人体呼出的气体中有二氧化碳
易错易混警示　科学探究的基本环节判断错误
解答这类题的关键是明确科学探究的环节，科学探究包括提出问题→建立假设→收集证据(包括设计实验方案、进行实验等)→获得结论→交流评价几个基本环节。
经典例题3　同学们知道食醋、柠檬酸具有酸性，但是哪种物质的酸性强呢？小敏同学提出用pH试纸检验。就这一过程而言，属于科学探究环节中的(　　　)
A. 提出假设　　 B. 设计实验 C. 得出结论 D. 收集证据
错解：D
错因简析：“哪种物质的酸性强呢？”是提出问题，根据提出的问题，小敏同学提出用pH试纸检验，这属于设计实验环节。
正解：B
当 堂 检 测
1. 小明同学在化学课上提出，可以用澄清石灰水来检验人呼出的气体是否含有二氧化碳气体。就这一过程而言，属于科学探究环节中的(　　)
A. 建立假设 B. 收集证据 C. 设计实验 D. 做出结论
2. 下列有关蜡烛的叙述错误的是(　　)
A. 蜡烛是无色、无味、透明的固体，质硬、不溶于水
B. 蜡烛浮于水面，说明它的密度比水的小
C. 蜡烛在空气中燃烧有明显的火焰，稍有黑烟，放出热量
D. 蜡烛燃烧后的产物是二氧化碳和水
3. 只有对探究活动的过程和结果进行认真的反思，才能使我们不断进步。下列有关实验后反思的说法正确的是(　　)
A. 需要思考猜想与结论是否一致
B. 不需要反思探究方法是否科学、有效
C. 不需要反思探究程序是否合理、简捷
D. 不需要反思探究过程是否安全、环保
4. 在蜡烛燃烧的实验中，观察到罩在蜡烛火焰上方的烧杯内壁有水雾，片刻后取下，迅速向烧杯内倒入少量的澄清石灰水，振荡变浑浊。由此你认为可以得出的正确结论是(　　)
A. 蜡烛燃烧后有水和二氧化碳生成
B. 蜡烛中含有水
C. 蜡烛中含有二氧化碳
D. 蜡烛中既含有水又含有二氧化碳
5. 关于空气与人体呼出的气体的叙述正确的是(　　)
A. 空气与呼出的气体都是无色的气体，其成分完全相同
B. 减少吸入空气中的氧气使转化为呼出的气体
C. 呼出的气体与空气相比，氧气有明显的减少，二氧化碳和水蒸气则有明显的增加
D. 吸入的空气中只有氧气，呼出的气体中只有二氧化碳和水蒸气
6. 某同学对蜡烛(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，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。
结论：石蜡的密度比水 。
(2)点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中(如图)约1s后取出，可以看到火柴梗的　 　(填“a”“b”或“c”)处最先碳化。
结论：蜡烛火焰的 层温度最高。
(3)再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾。片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清的石灰水，振荡，澄清的石灰水变浑浊。据此，写出蜡烛燃烧生成的物质有 。
当堂检测参考答案