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
第1课时 对蜡烛及其燃烧的探究
知识
1.化学是一门以实验为基础的科学
现在的化学实验室的前身是炼丹术士和炼金术士的作坊。通过炼丹和炼金,发明了许多化学实验仪器、积累了大量的化学知识、发明了一些用于合成和分离物质的有效方法,为化学发展成为一门科学作出了贡献。
________是学习化学的一条重要途径。通过实验以及对____________的观察、____________和____________等,可以发现和验证化学的原理,学习科学探究的方法并获得新的化学知识。
2.对蜡烛及其燃烧的探究
(1)点燃前,观察蜡烛的颜色(___________)、状态(__________)、形状(____________)、硬度(___________),闻一闻气味(______________)。
将蜡烛切一小块放入水中,观察是否溶解,如果不溶解,是浮在水面上还是沉入水底。这说明了什么?___________________________________________。
(2)①燃着时,仔细观察燃着的蜡烛。火焰分为几层:________,
哪层最明亮:___________,哪层最暗:________。
②取一根火柴梗,按如图方式放入火焰中,1 s后取出,根据火柴梗不同部位
被烧的情况,推测火焰哪部分温度最高,哪部分温度最低。
_____________________________________________________。
③分别在蜡烛的火焰上方罩个干燥烧杯和内壁蘸有澄清石灰水的烧杯,观察现象:干燥的烧杯___________,内壁蘸有澄清石灰水的烧杯_________________。
(3)熄灭蜡烛,观察现象:____________________。用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟,观察现象:________________________。
3.通过对蜡烛及其燃烧的探究活动,你认为化学实验现象应该怎样进行观察?
(1)关注物质的__________,例如,石蜡的颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点等物理性质;石蜡能否燃烧、燃烧产物能否使澄清石灰水变浑浊等化学性质。
(2)关注物质的 。例如,受热时石蜡熔化等物理变化;燃烧时发光、发热的现象,有二氧化碳和水生成等化学变化。
(3)关注物质变化的过程以及对结果的解释和讨论。对物质变化前、变化中、变化后的 进行系统地、细致地观察和描述,而不是孤立地关注物质的某种性质或变化,经过比较和分析得出可靠的结论。
【答案】1.实验 实验现象 记录 分析
2.(1)红色 固态 圆柱形 质地软 轻微气味 蜡烛不溶于水,密度比水小
(2)①三层 外层(外焰) 内层(焰心) ② 外层(外焰)温度最高,内层(焰心)温度最低 ③内壁出现水雾 内的澄清石灰水变浑浊
(3)有白烟产生 蜡烛重新燃烧
3.(1)性质 (2)变化 (3)现象
重点
实验探究步骤
观察物质的性质、变化、现象
结论、解释
观察蜡烛的制作材料
烛芯棉线、外壳石蜡
由石蜡制成
点燃前
(1)观察蜡烛的颜色、形态、形状
(1)乳白色固态、圆柱状
颜色:乳白色
状态:固态
(2)用小刀切下一块石蜡,投入水中
(2)浮在水上,难溶于水,硬度小
密度比水小,硬度小,难溶于水
点
燃
蜡
烛
(1)用火柴点燃蜡烛,观察蜡烛火焰
(1)火焰分为焰心、内焰、外焰三层,第二层最明亮,内层暗
石蜡具有可燃性,其火焰分为焰心、内焰、外焰三层,第二层最亮,内层暗
(2)取一根火柴,迅速平放在火焰中,1s后取出
(2)火柴杆接触外焰部分先变黑
外层温度最高,加热用外层火焰
(3)用一干燥烧杯,罩在火焰上方,片刻,取下火焰上方的烧杯,迅速向烧杯内倒入少量石灰水,振荡
(3)烧杯内壁有水雾,石灰水变浑浊
蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳
熄灭蜡烛
(1)将蜡烛熄灭观察
(1)有白烟
蜡烛燃烧时先由固态转变成液态,再汽化,而后燃烧
(2)用火柴点燃刚熄灭时的白烟
(2)白烟燃烧
注意:区分实验现象和实验结论
实验现象是化学变化过程中伴随发生的,如发光、放热、变色、生成气体、生成沉淀等;实验结论是通过分析实验现象,得到的归纳性描述。例如“蜡烛燃烧产生的气体使澄清石灰水变浑浊”为实验现象,描述成“蜡烛燃烧产生的气体使澄清石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳”则为结论。
小明同学对蜡烛(主要成分是石蜡)的燃烧进行了如下的探究。请填写下列空格:
(1)点燃蜡烛,将一只干而冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方,烧杯内壁出现水雾。取下烧杯,迅速向烧杯内倒入少量的澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊。
结论:蜡烛燃烧后生成的物质中有 。
(2)探究蜡烛熄灭时产生的白烟是什么。
【猜想】
A.白烟可能是蜡烛燃烧时生成的二氧化碳气体
B.白烟可能是蜡烛燃烧时生成的水蒸气
C.白烟可能是石蜡蒸气凝结成的石蜡固体小颗粒
【实验验证】
①吹灭蜡烛,并立即用一只沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟,其目的是验证猜想(填序号) ,但这样做并不能得出正确的结论,原因是 。
②吹灭蜡烛,并用一只干而冷的玻璃片放在白烟上,玻璃片上没有出现水雾,说明白烟 。
③吹灭蜡烛,并立即用燃着的木条去点白烟(不接触灯芯),发现蜡烛重新被点燃,说明白烟具有可燃性,为猜想 提供了证据,同时可排除猜想 ,因为 。
【答案】(1)水和二氧化碳
(2)①A 刚吹灭的蜡烛周围尚有残余的其燃烧生成的二氧化碳
②不是水蒸气
③C AB 二氧化碳和水蒸气不具有可燃性
基础训练
1.化学是一门自然科学,学习化学的一个重要方法是
A.计算 B.测量 C.实验 D.推理
2.蜡烛在空气中燃烧生成了
A.水 B.二氧化碳
C.二氧化碳和水 D.大量灰烬
3.把一根火柴梗平放在蜡烛火焰中,约1秒钟后取出,可观察到火柴梗
A.均匀地被烧黑
B.放置在外焰部分被烧黑最重
C.放置在内馅部分被烧黑最重
D.放置在焰心部分被烧黑最重
4.蜡烛燃烧的现象中,最能说明蜡烛燃烧发生了化学变化的本质现象是
A.蜡烛燃烧时会发光、发热
B.蜡烛燃烧时有液体(烛泪)流下来
C.用一干冷烧杯罩在火焰上,烧杯内壁有水雾,迅速加入少量澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊
D.蜡烛越烧越短
5.下表列举了蜡烛在空气中燃烧的部分问题及对问题的解答,其中“对问题的回答”中属于“设计实验方案”的是
选项
问题
对问题的解答
A
火焰为什么向上?
热气流上升,形成对流
B
探究火焰不同部位温度的高低?
将火柴梗横插入火焰中2 s后取出,观察火柴梗变色情况
C
火焰上方的黑烟是怎么产生的?
蜡烛不完全燃烧产生的炭黑小颗粒
D
吹灭蜡烛时产生的白烟是什么?
石蜡蒸气遇冷形成石蜡固体
6.小明发现罩在蜡烛火焰上方的烧杯内壁被熏黑。他的下列做法不正确的是
A.反复实验,并观察是否有相同现象
B.认为与本次实验无关,不予理睬
C.查找蜡烛成分资料,探究黑色物质成分
D.向老师请教生成黑色物质的原因
能力提升
7.过生日时,父母会为我们买来精美的蛋糕,插上漂亮的生日蜡烛。点燃后,让我们吹灭。我们学化学的第一个实验也是观察和描述蜡烛的燃烧。图示是实验中完成的几个步骤。下列说法中不正确的是
A.实验要先观察物质的物理性质,这是与平时点燃蜡烛的明显不同之处
B.由①可以推断外焰温度最高
C.由②可说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳
D.由③不可证明蜡烛是固体燃烧
8.小钦在探究蜡烛燃烧时将T形管插入蜡烛火焰的中心部位,导出气体,如图所示。
(1)发现a端玻璃管内壁有白色固体,b端能点燃,说明导出气体中一定含有______________。
(2)a端玻璃管内壁还有水珠产生,说明蜡烛燃烧产生了____________,蜡烛燃烧时产生的黑烟主要成分是______________。
(3)将涂有澄清石灰水的烧杯分别罩在a、b两端,发现很快均变浑浊。仅凭此现象,能直接得出的结论是___________(填序号)。
①b端燃烧一定产生了二氧化碳
②蜡烛燃烧一定产生了二氧化碳
③b端和蜡烛燃烧一定都产生了二氧化碳
④b端和蜡烛燃烧都没有产生二氧化碳,是空气中的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊
9.请你参与某学习小组的下列探究活动,并回答问题。
【发现问题】小明将一支燃烧正旺的蜡烛轻轻吹灭后,发现烛芯处产生一缕白烟。
【提出问题】小明想:这缕白烟的成分是什么呢?
【猜想与假设】大家展开了激烈的讨论。小亮猜测白烟是蜡烛燃烧时产生的二氧化碳;小光猜测白烟是蜡烛燃烧时产生的水蒸气;小明猜测白烟是石蜡蒸气冷凝成的石蜡固体颗粒。
【收集证据】
(1)查阅资料:烟是由固体颗粒形成的,雾是由小液滴形成的。石蜡的熔点和沸点都很低,很容易液化或汽化。二氧化碳是无色且能使澄清石灰水变浑浊的气体。
(2)实验探究:
①吹灭蜡烛,立即用一个蘸有澄清石灰水的烧杯罩住白烟,观察到澄清石灰水____________。小亮由此得出结论:白烟是二氧化碳。
②吹灭蜡烛,立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上,玻璃片上没有水雾,而是出现了一些白色固体物质。小光由此得出结论:白烟不是________。
③吹灭蜡烛,立即用燃着的木条靠近白烟,发现蜡烛重新被点燃,说明白烟具有可燃性,这为__________同学的猜测提供了证明,同时排除了_________________同学的猜测。
【结论与解释】
(3)由以上探究结果可知:__________同学的猜测是正确的。
(4)小亮在实验时确实看到了石灰水变浑浊,但他获得的结论不正确,原因可能是____________________________________________________________________________________。
【反思与评价】
小光同学的反思是:蜡烛燃烧产生水,由于温度高于100 ℃而呈气态,不会凝结成雾状,所以不应该猜测白烟是水蒸气。
(5)小亮同学的反思可能是:________________________________________________________________。
真题练习
10.[2019·苏州] 下列变化属于化学变化的是
A.滴水成冰 B.蜡烛燃烧
C.汽油挥发 D.铜丝折弯
参考答案
基础训练
1.【答案】C
【解析】学习化学主要是以实验为基础的,通过实验来验证一些结论,通过观察实验现象来锻炼同学们的观察、实验、分析问题、解决问题的能力,物质能否发生反应,都是通过实验来验证的,学习化学的一个重要方法是实验。
2.【答案】C
【解析】由对蜡烛燃烧实验的探究知,蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水。
3.【答案】B
【解析】蜡烛燃烧时火焰分为焰心、內焰、外焰三部分,由于外焰与空气接触的多,燃烧更充分,故火焰的温度也最高,焰心与空气很少接触,燃烧最不充分,故温度最低,所以将一根火柴梗平放在蜡烛火焰中,约1秒钟后取出,可观察到火柴梗放置在外焰部分被烧黑最重。故选B。
4.【答案】C
5.【答案】B
【解析】A、火焰为什么向上属于解释原因,不符合题意;B、将火柴梗横插入火焰中2 s后取出,观察火柴梗变色情况属于设计的实验方案,符合题意;C、火焰上方的黑烟是怎么产生的属于解释原因,不符合题意;D、吹灭蜡烛时产生的白烟是什么属于结论,不符合题意。故选B。
6.【答案】B
【解析】A、利用反复实验,根据不同的现象来探究烧杯被熏黑的原因,就是进行对比实验,该做法正确;B、认为与本次试验无关,不予理睬,没有对发现的问题进行探究,不符合探究的学习精神,该做法错误;C、查找蜡烛成分资料,探究黑色物质成分,也是探究学习的过程,符合科学探究的过程,该做法正确;D、向老师请教生成黑色物质的原因,就是通过咨询老师、积极探讨,来解决问题,该做法正确。故选B。
【点评】本题难度不大,通过对蜡烛燃烧的实验来考查实验探究中的探究学习,培养学生养成科学、严谨的学习、探究习惯。
能力提升
7.【答案】C
【解析】实验要先观察物质的物理性质,这是与平时点燃蜡烛的明显不同之处;由①可以判断外焰温度最高;由②可说明蜡烛燃烧生成了水;由③不可证明蜡烛是固体燃烧。故选C。
8.【答案】(1)石蜡蒸气
(2)水 碳
(3)②
【解析】石蜡融化、气化形成石蜡蒸气后再与氧气反应生成二氧化碳和水,形成火焰。(1)有题意可知,该气体有成分遇冷凝结成固体且具有可燃性,该气体中一定含有石蜡蒸气。(2)a端玻璃管内壁有水珠产生,即为生成物水蒸气遇冷凝成的小水珠,说明产生了水;蜡烛燃烧时产生的黑烟为氧气不充足燃烧生成的炭黑,即为碳。(3)二氧化碳能使石灰水变浑浊,可直接得出含有二氧化碳。
9.【答案】(2)①变浑浊 ②水蒸气 ③小明 小亮和小光
(3)小明
(4)刚熄灭的蜡烛周围尚有燃烧时残余的二氧化碳存在,导致石灰水变浑浊
(5)烟是由固体颗粒形成的,而二氧化碳是气体,不可能形成白烟。
真题练习
10.【答案】B
【解析】物理变化和化学变化的根本区别在于是否有新物质生成,如果有新物质生成,则属于化学变化;反之,则是物理变化。A、滴水成冰是水由液态变成固态,没有生成新物质,属物理变化;B、蜡烛燃烧会生成二氧化碳、水,生成了新物质,属化学变化;C、汽油挥发是汽油由液态变成气态,没有生成新物质,属物理变化;D、铜丝折弯是铜丝的形状发生了变化,没有生成新物质,属物理变化。故选B。