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课题2
化学是一门
以实验为基础的科学
炼丹、炼金术对化学实验的贡献
1、发明化学实验器具
2、发明合成物质的有效方法
3、创造分离物质的方法
图1-14
中国古代的炼丹设备
西方18世纪中叶的化学实验室(1747年)
图1-13
拉瓦锡纪念馆一角
自学指导:(8分钟)
阅读课本11-13页,回答下列问题:
(1)化学是一门以
为基础的科学,化学的许多重大发现和研究成果都是通过实验
得到的。
(2)学习化学的一个重要途径是
,通过实验以及对实验现象的
、
和
等,可以发现和验证
,学习科学探究的方法并获得化学知识。
实验
实验
观察
记录
分析
化学原理
介
绍
新
知:新
课
导
入
化学实验与科学探究
1、炼丹、炼金术对化学实验的贡献
⑴发明化学实验器具
⑵发明合成物质的有效方法:加热
⑶发明分离物质的方法:过滤、蒸馏
2、化学实验的途径
实验探究
观察现象
记录现象、数据、结果
科学分析
做出结论(发现和验证化学原理,并获得化学知识)
3、科学探究的途径:
3、科学探究的一般途径
途径:
提出问题
猜想假设
设计实验
进行实验
分析论证
得出结论
反思评价
表达交流
验证化学原理
作用
获得化学知识
实验探究1
对蜡烛及其燃烧的探究
观察并记录
(1)变化前:物质颜色、状态、气味、硬度、密度、溶解性等物理性质。
(2)变化中:物质颜色、状态、气味等现象的改变以及光、热、沉淀、气体等现象的产生。
(3)变化后:新物质颜色、状态、气味等。
实验探究步骤
现象
结论
1、观察蜡烛的制作材料
烛芯:
,
外壳:
。
。
2、点燃前
①观察蜡烛的颜色、状态、气味
色,
态,
有
气味。
②用小刀切下一块放入水中
切,
于水面,
溶解于水。
硬度
,密度
于水,而且
溶于水。
线状
圆柱形
由石蜡制作
白
固
轻微的
易
浮
不
小
小
难
实验探究
步骤
现象
结论
3、点燃蜡烛
①用火柴点燃蜡烛,观察蜡烛火焰
蜡烛安静、持续燃烧,火焰会随气流闪烁,摇晃,火焰上方有
,火焰分
层,上层黄色且明亮,中层较暗,内层底部淡蓝色。
石蜡有
。
②取一根火柴,迅速平放在火焰中,1S后取出
火柴靠焰心部分基本不变色而
部分变黑。
火焰分为
、
、
三
部分,
焰温度最高,加热时应用
焰。
可燃性
外焰
黑烟
三
外焰
内焰
焰心
外
外
实验探究步骤
现象
结论
③用一干燥烧杯,罩在火焰上方,片刻,取下火焰上方的烧杯,迅速向烧杯中倒少量澄清石灰水振荡。
烧杯内壁有
生成,澄清石灰水变
。
石蜡燃烧有
和
生成。
4、熄灭时
①熄灭蜡烛,观察所发生的现象
有
从烛芯飘出
刚熄灭时产生的白烟是
,说明蜡烛燃烧时先
由
态变成
态,再蒸发成
,而后燃烧。
②用火柴点燃刚熄灭时的白烟
。
浑浊
二氧化碳
白烟
火顺白烟将
蜡烛重新点
燃
水珠
水
石蜡蒸气
石蜡蒸气
固
液
描述现象时要注意
(1)根据观察到的具体现象,抓住实质性的、
客观的、能体现问题的进行描述;
(2)描述实验现象而不能说成实验结论。如:
在蜡烛火焰上方罩一个干冷的烧杯,现
象是有水珠出现,而不能描述成有水形
成。
实验结论:
石蜡为
色
体,硬度较
,加热
可熔化、汽化。石蜡能在空气中燃烧、发光、
发热。其火焰分为
层,
焰温度最高。
石蜡燃烧生成
和
。
白
固
小
三
外
水
二氧化碳
结论
将二氧化碳通入澄清的石灰水中,生成新的物质使澄清石灰水变浑浊,一般我们采用这个方法来鉴别二氧化碳气体
蜡烛哪去了?是消灭了、还是变成了其它物质?若变成其它物质?是什么物质?
问题与分析
结论
蜡烛燃烧后生成了二氧化碳和水
蜡烛+氧气
二氧化碳+水
点燃
文字表达式
4、总结
化学学习的特点
(1)、关注物质的性质
①物理性质:颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点。
②化学性质:能否燃烧,其燃烧产物能否使澄清石灰水变浑浊等。
(2)、关注物质的变化:物理变化,化学变化
(3)、关注物质的变化过程及其现象,即不是孤立地关注物质的某一性质或变化,而是对物质在变化前、变化中、变化后的现象进行细微的观察和描述,并进行比较分析,以得出可靠的结论
1.
下列有关蜡烛燃烧的叙述错误的是(
)
A.可观察到蜡烛燃烧产生明亮的火焰,火焰分三层
B.蜡烛熔化产生“烛泪”
C.在蜡烛火焰上方罩一个干燥的烧杯,烧杯内壁有层水雾
D.用燃着的火柴去点燃蜡烛刚熄灭时的白烟,蜡烛不能被点燃
2.“实验与探究”也是一种非常重要的学习化学的方法.
通过化学实验进行科学探究,是认识物质及其变化的重要方法.
一元硬币的外观有银白色的金属光泽,一些同学认为它可能是铁制成的。
在讨论时,有同学提出:“我们可以先拿磁铁来吸一下”。
就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言,属于科学探究中的( )。
A.实验
B.假设
C
.观察
D.做结论
练习:
D
A
1.
下列有关蜡烛燃烧的叙述错误的是(
)
A.可观察到蜡烛燃烧产生明亮的火焰,火焰分三
层
B.蜡烛熔化产生“烛泪”
C.在蜡烛火焰上方罩一个干燥的烧杯,烧杯内壁
有层水雾
D.用燃着的火柴去点燃蜡烛刚熄灭时的白烟,蜡
烛不能被点燃
练习:
D
3.在对蜡烛及其燃烧进行了探究以后,请你填写下列空格:
(1)取一支蜡烛,用小刀切下一小块,把它放入水中,蜡烛会
浮在水面上
。
结论:石蜡的密度比水 。
(2)点燃蜡烛,观察到蜡烛的火焰分为三层,分别
是
、
、
。把一根火柴梗放
在蜡烛的火焰上(如右图),约1S后取出,可以
看到在
处(填字母)的火柴梗的最先碳化。
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
,片刻后取下烧杯,迅速向烧杯内倒入少量澄清
的石灰水,振荡后发现
。
结论:蜡烛燃烧以后的生成物是
。
小
外焰
内焰
焰心
a
外焰
水雾
澄清石灰水变浑浊
水和二氧化碳
活动与探究:
4.观察蜡烛的燃烧,得出下列结论。请回答:
(1)哪些是不需要燃烧就能观察到的现象(填字母)
.
(2)哪些是需要燃烧才能观察到的现象(填字母)
.
a.自顶端起约1cm以内的烛体是温的、柔软且易塑型;
b.原料是半透明、微臭、无味白色固体;
c.蜡烛顶端、烛心底部周围有无色液体,呈碗状存在
d.一白色烛心贯穿中轴,并延长至蜡烛顶1cm
e.形状圆柱形,顶部为圆锥形尖出
f.烛心周围和烛焰上端呈明亮的黄色
g.吹熄后,能看见烛心周围有白烟上升,并慢慢消失
h.质软,可用指甲刮出痕迹;
i.若风吹至蜡烛一边;另一边碗形顶端的蜡烛将熔成液体
并沿烛体落下;
j.如受空气流的影响,火焰会闪动,且生出黑烟。
除此之外,燃烧时你还观察到的现象有(写两个)
;
。
abdeh
cfgij
√
√
√
√
√
火焰分为3层
外层火焰最明亮
元素名称和元素符号(27个)
P62
元素名称
元素符号
元素名称
元素符号
元素名称
元素符号
氢
氦
锂
铍
硼
H
He
Li
Be
B
实验探究2
对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
资料:
1、二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊;
2、氧气可使带火星的木条复燃。
3、二氧化碳可以使燃着的木条熄灭。
4、空气主要是由氮气、氧气组成的,还含有二氧化碳、水蒸气等。
提出问题
吸入的空气和呼出的气体有什么不同?
猜想假设
1、呼出的气体中二氧化碳的含量比空气多。
2、呼出的气体中氧气的含量比空气少。
3、呼出的气体中水蒸气的含量比空气多。
设计实验
进行实验
1、收集一瓶呼出的气体,用澄清的石灰水检验。
2、收集一瓶呼出的气体,用燃着的小木条检验
。
3、对着干燥的玻璃片呼气。
分析论证
得出结论
1、呼出的气体中二氧化碳的含量比空气多。
2、呼出的气体中氧气的含量比空气少。
3、呼出的气体中水蒸气的含量比空气多。
探究活动:
实验探究步骤
现象
结论
1、用排水法收集气体
①用两个集气瓶装满
水,倒放入水中,将
吸管小心插入集气瓶
中,吹气。
集气瓶中的
水逐渐被
。
人呼出的气体
大部分
溶
于水
②在水中充满气体
后,用玻璃片盖住瓶
口,从水中取出正放
于桌上。
瓶内充满
色的气体
呼出的气体的
密度
于空
气
排出
没有
无
大
实验探究步骤
现象
结论
2、探究呼出气
体的性质
①向一个盛空
气的集气瓶和
一个盛呼出气
体的集气瓶中
各滴几滴澄清
石灰水
盛空气的集气
瓶内石灰水
。
盛呼出气体的
集气瓶中石灰
水变
。
说明呼出的气体中
二氧化碳含量比空
气中的
。
②将燃着的木
条插入另一个
盛呼出的气体
的集气瓶中
燃着的木条
。
呼出的气体中氧气
含量比空气中的
,
二氧化碳含量比空
气中的
,二氧化
碳
支持燃烧
无变化
浑浊
熄灭
多
少
多
不
实验探究步骤
现象
结论
③取一块干燥的玻
璃片对着呼气,并
与放在空气中的另
一块玻璃片比较
对着呼气的玻
璃片上有
。
呼出的气体中水
蒸气的含量比空
气中的
。
水珠
多
实验结论:
吸入的空气中含有较多的
,人体呼出的气
体中含有较多的
和
。
氧气
水
二氧化碳
二、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
结
论
步骤1
步骤2
步骤3
呼出的气体中二氧化碳的含量比呼入的空气中二氧化碳的含量高
1、装空气的瓶几乎没有变化
2、装呼出气体的瓶变浑浊
1、在装有空气的瓶种没有化
2、在装有呼出气体的瓶中
火焰变小,甚至熄灭。
呼出的气体中氧气的含量比呼入的空气中氧气的含量低。
1、放在空气中的玻璃片上无
明显现象。
2、呼气的玻璃片上有水珠。
呼出的气体中水蒸气的含量比呼入的空气中水蒸气的含量高。
与呼入的空气相比,人体呼出的气体中二氧化碳的含量高,氧气的含量低,水蒸气的含量高
实验结论
科学探究的一般途径
途径:
提出问题
猜想假设
设计实验
进行实验
分析论证
得出结论
表达交流
反思评价
验证化学原理
作用
获得化学知识
在探究我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同的
活动中,其中有一操作如右图,则该操作说明该气
体是(
)
A.极易溶于水
B.不易溶于水
C.易溶于水
D.与气体是否溶于水无关
练习:
B
⑴呼出的气体使石灰水出现的浑浊多,证明呼出的
气体比空气中
的含量高。
⑵呼出的气体使燃着的木条熄灭,燃着的木条在空
气中能够燃烧,证明空气比呼出的气体中
的含
量高。
⑶对着呼气的玻璃片上的水雾比放在空气中的玻璃
片上的水雾多,证明呼出气体比空气中
的含
量高。
通过实验探究,人体呼出的气体与吸入的气体相
比,含量明显发生变化的主要有
、
、
三种物质。
结论:
二氧化碳
氧气
水蒸气
二氧化碳
氧气
水蒸气
对人吸入的空气与呼出的气体的探究
对蜡烛及其燃烧的探究
对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
实验探究
科学探究
步骤
提出问题
猜想假设
设计实验
→
→
得出结论
分析论证
实验验证
反思评价
→
→
→
→
→
表达交流
例1
:
实验室配制的一瓶澄清石灰水,敞口放置一段时间后,发现表面有一层白色物质生成,说明空气中含有什么气体。
答案:澄清的石灰水遇二氧化碳会变浑浊,利用这一性质可以鉴别二氧化碳气体。澄清石灰水久置空气中生成白色物质,说明空气中含有二氧化碳。
例2
:
从冰箱中取出的杯子,放在空气中,外壁有水珠形成,为什么?
答案:从冰箱中取出杯子,杯体温度较低,空气中含有水蒸气,遇冷变成液态水,凝结在杯子外壁。
例3
:
现有三瓶气体,分别为空气、二氧化碳和氧气,用简单的方法来鉴别。
答案:用燃着的木条分别放到瓶中,如果燃烧更旺的是氧气,熄灭的是二氧化碳,无明显现象发生的是空气。
练习
1.用于检验二氧化碳气体的物质是
(
)
A
水
B
白酒
C
食盐水
D
澄清的石灰水
2能使带火星的木条复燃的气体是
(
)
A
空气
B
二氧化碳
C氧气
D
水蒸气
3.蜡烛在空气中燃烧,生成的物质是
(
)
A
氧气
B
二氧化碳
C
水
D
二氧化碳和水
D
C
D
4.将燃着的小木条分别插入下列两个集气瓶中,出现的现象是
(
)
A
甲中熄灭,乙中变旺
B
甲中变旺,乙中熄灭
C
甲、乙都变旺
D甲、乙都熄灭
氧气
二氧化碳
甲
乙
B
5.(2007年肇庆市)某实验测得人体呼吸的气体成分如下表。请回答:
气体
吸入气体(体积分数)
呼出气体(体积分数)
X
78%
75%
O2
21%
15%
CO2
0.03%
3.68%
H2O
0.06%
5.44%
其它
0.91%
0.88%
(1)请你判断:X是
(填物质名称)。
(2)请你回答:因参与人体新陈代谢而消耗的气体是
(填物质名称)
氮气
氧气
人体呼出的CO2和水蒸气体积分数的增加,比吸入O2的体积分数的减少要多,而其它成分基本不变。
(3)请你证明:呼出的气体中含有一种植物光合作用所需要的气体,它是
(填化学式)。为了检验这种气体,你的实验方法是:
(简述操作方法和现象)。
(4)请你分析:X气体在呼吸过程中没有参与化学反应,但在呼出气体中它的体积分数却减少了,原因是:
CO2
收集一试管呼出的气体,滴加少量澄清石灰水,振荡,若变浑浊,则呼出的气体含有二氧化碳
6.
方便面拆封后放置一段时间会变软,这是为什么?
答案:空气中含有水蒸气,方便面拆封后,吸收空气中的水蒸气,因此,放置一段时间会变软。
佳题选编
1、(河南省中考)某校研究性学习小组的同学为了探究呼出的气体与吸入的空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量有什么不同,设计了简单的实验方案,其主要操作步骤如下图所示。请根据图示回答:
空
气
澄清的
石灰水
燃着的
小木条
干
燥
玻璃片
(1)第一步应如何操作?
(2)下表是他们的
探究方案,请你填写完整:
探究内容
实验方法
判断依据
二氧化碳
含量是否相同
氧气含量
是否相同
水含量
是否相同
元素名称和元素符号(27个)
P75
元素名称
元素符号
元素名称
元素符号
元素名称
元素符号
氢
氦
碳
氮
氟
氧
氖
钠
镁
铝
硅
磷
硫
氯
氩
钾
钙
锰
铁
铜
锌
银
钡
铂
金
汞
碘
H
He
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Mn
Fe
Cu
Zn
Ag
Ba
Pt
Au
Hg
I