新人教版九年級化學上冊例題精講：第1單元 課題2化學是一門以實驗為基礎的科學

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課題2　化學是一門以實驗為基礎的科學 答案： (1)三　(2)外　(3)白煙　(4)石蠟小顆粒　(5)石蠟＋氧氣水＋二氧化碳　(6)二氧化碳、水蒸氣　(7)氧氣　(8)提出問題→作出猜想→設計方案→進行化學實驗或查閱有關資料→證實、修正或否定假設→得出合理結(jié)論或答案 1．化學實驗與科學探究 (1)化學與實驗 化學是一門以實驗為基礎的科學，而化學實驗是科學探究的重要途徑。 (2)古代煉丹、煉金對化學實驗的貢獻 ①發(fā)明化學實驗器具； ②發(fā)明制造物質(zhì)的有效方法； ③找到分離物質(zhì)的方法：蒸餾、過濾。 (3)化學實驗 ①步驟：實驗探究―→觀察現(xiàn)象―→記錄現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、結(jié)果―→科學分析―→得出結(jié)論 ②作用：發(fā)現(xiàn)和驗證化學原理、學習科學探究的方法并獲得化學知識。 【例1】(山東泰安中考)實驗室里有一瓶標簽殘缺的酸，為能立即確定它是否為鹽酸，你認為下列做法合理的是(　　) A．猜想假設　　　B．查閱資料 C．進行實驗 D．交流討論 解析：科學探究的形式多樣，但都應根據(jù)具體問題靈活處理。這里只需確定是否是鹽酸，因此在了解酸的性質(zhì)的基礎上，進行實驗是最有效的探究方法。 答案：C 2．對蠟燭及其燃燒的探究 (1)觀察順序 分三階段：點燃前——燃著時——熄滅后 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 點燃前 1．觀察蠟燭的顏色、形態(tài) 白色、固體、圓柱形 蠟燭是白色固體 2．切下一塊蠟燭放入水中 容易切開，在水中浮于水面 硬度小，密度比水小，不溶于水 燃著時 1．點燃蠟燭，觀察火焰 發(fā)出黃色火焰，火焰分三層 蠟燭可燃燒，火焰分三層 2．將一根火柴迅速插入蠟燭火焰，約1 s后取出 外層被燒焦，中間沒有被燒焦 火焰的外層溫度最高 3．將一干燥的燒杯罩在火焰上方片刻，取下燒杯后倒轉(zhuǎn)，迅速倒入澄清石灰水觀察 燒杯壁有水霧，澄清的石灰水變渾濁 蠟燭燃燒生成了水和二氧化碳 熄滅后 1．將蠟燭熄滅，觀察現(xiàn)象 剛熄滅冒白煙，白煙能燃燒 蠟燭先熔化，再氣化，后燃燒 2．點燃白煙 結(jié)論 蠟燭硬度小，密度小于水，可燃燒，火焰分三層，外層溫度最高，燃燒后生成二氧化碳和水 釋疑點 蠟燭燃燒時產(chǎn)生的“黑煙”及熄滅時產(chǎn)生的“白煙”各是什么 蠟燭燃燒產(chǎn)生的“黑煙”是蠟燭不充分燃燒生成的炭黑。熄滅時產(chǎn)生的白煙是石蠟蒸氣冷凝得到的固體小顆粒。 (2)實驗觀察的基本方法 ①關注物質(zhì)的性質(zhì)。包括物理性質(zhì)和化學性質(zhì)，如顏色、狀態(tài)、氣味、硬度、密度、熔點、沸點、導電性、導熱性、可燃性、穩(wěn)定性等。 ②關注物質(zhì)的變化。如是否有發(fā)光、放熱現(xiàn)象，是否有氣體、沉淀生成。發(fā)生了物理變化還是化學變化。 ③關注物質(zhì)變化的過程以及對結(jié)果的解釋和討論。對物質(zhì)在變化前、變化中和變化后的現(xiàn)象，進行系統(tǒng)地、細致地觀察和描述，而不是孤立地關注某種性質(zhì)或變化，經(jīng)過比較和分析等思考過程，得出可靠結(jié)論。 【例2】點燃蠟燭時，實驗現(xiàn)象描述錯誤的是(　　) A．先熔化后燃燒 B．火焰分三層 C．罩在火焰上的燒杯內(nèi)出現(xiàn)水霧 D．生成水和二氧化碳 解析： A √ 實驗現(xiàn)象是通過人的感覺器官直接觀察到的，如發(fā)光、放熱、變色、沉淀、氣泡等都可以通過觀察獲得結(jié)論。故A、B、C正確 B √ C √ D 生成什么物質(zhì)是實驗結(jié)論，不是實驗現(xiàn)象 答案：D 3．對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究 (1)參考資料 ①二氧化碳可以使澄清的石灰水變渾濁。在實驗中，白色渾濁越多，說明氣體中二氧化碳越多。 ②氧氣可以使帶火星的木條復燃，木條燃燒越旺，說明氧氣越多。 ③二氧化碳可以使燃著的木條熄滅。 ④空氣主要是由氮氣、氧氣組成的；還含有二氧化碳、水蒸氣等。 (2)探究實驗報告 【實驗步驟】 (1)用排水法收集兩瓶呼出的氣體，再收集兩瓶空氣； (2)向一瓶空氣和一瓶呼出的氣體中分別伸入一根燃著的小木條，觀察現(xiàn)象并記錄； (3)向一瓶空氣和一瓶呼出的氣體中各滴入少量澄清的石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象并記錄； (4)向干燥的玻璃片上呼氣并與放在空氣中的玻璃片進行對比，觀察現(xiàn)象并記錄。 【實驗現(xiàn)象】 ①空氣中木條燃燒正常，呼出氣體中木條熄滅；②盛空氣的瓶內(nèi)石灰水不變渾濁，盛呼出氣體的瓶內(nèi)石灰水變渾濁；③對著呼氣的玻璃片上出現(xiàn)水霧。 【實驗結(jié)論】 人呼出的氣體和吸入的氣體相比，氧氣含量低，二氧化碳和水蒸氣含量高。 (3)科學探究的一般步驟 提出問題→做出猜想→制定解決問題的方案→進行化學實驗或查閱有關資料→證實、修正或否定假設→得出合理的結(jié)論或答案。 【例3】“在人吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同”的探究中，下列說法不正確的是(　　) A．證明呼出氣體含二氧化碳多的證據(jù)是：呼出的氣體使澄清的石灰水變渾濁，且白色渾濁較多 B．證明呼出氣體含氧氣少的證據(jù)是：呼出的氣體使木條燃燒更旺 C．證明呼出氣體含水蒸氣多的證據(jù)是：呼出的氣體在玻璃片上結(jié)下水珠 D．判斷呼出氣體含有氮氣的依據(jù)是：空氣中含有氮氣，而氮氣不為人體吸收 解析：氧氣能支持燃燒，若呼出的氣體能使木條燃燒更旺，證明呼出的氣體比吸入的空氣氧氣的含量高。 答案：B 4．如何正確描述實驗現(xiàn)象 (1)實驗現(xiàn)象是用感覺器官感覺到的影像(如顏色變化、物體形狀等)、聲音(如爆炸聲等)、氣味(如氨氣的刺激性氣味)等；實驗結(jié)論是根據(jù)在實驗過程中所獲得的現(xiàn)象，經(jīng)過整理、分析、推導等思維過程得到的觀點、論斷，二者不能混淆。 (2)描述實驗現(xiàn)象時，不要指出生成物。 (3)煙和霧不是一回事。 “煙”是固體小顆粒擴散而成的，“霧”是液體小液滴擴散形成的。 【例4】對于蠟燭在空氣中燃燒的實驗現(xiàn)象的描述，錯誤的是(　　) A．燃燒時生成水和二氧化碳 B．燃燒時產(chǎn)生黑煙，放出熱量 C．火焰分為三層 D．吹滅后有一股白煙飄出 解析：實驗現(xiàn)象是在實驗中通過感官直接感知的東西，如蠟燭燃燒產(chǎn)生的黑煙、熱量、火焰、白煙等。由于蠟燭燃燒生成的水和二氧化碳是無色、無味的，是不能通過人的感官直接感知到的，需借助實驗的方法才能測出，因此，選項A不屬于實驗現(xiàn)象，而屬于實驗結(jié)論。蠟燭是含碳的物質(zhì)，在充分燃燒時只生成水和二氧化碳，不產(chǎn)生黑煙。若燃燒不充分，會產(chǎn)生黑煙。黑煙的主要成分是沒有完全燃燒的炭顆粒。蠟燭的火焰分三層，燃燒時經(jīng)歷熔化→氣化→燃燒三個過程。若吹滅蠟燭，汽化的石蠟會遇冷變?yōu)楣腆w，出現(xiàn)白煙。 答案：A 5．科學探究中應注意的問題 (1)科學探究的公正性 在科學探究活動中，要得到唯一可靠的結(jié)論，必須注意實驗的公正性，要排除其他的可能性，這常常需要借助對照(或?qū)Ρ?實驗。對照實驗是為了確定是否是某個因素引起了結(jié)果的不同，所要設計的是控制某一個因素(要研究的影響變量)變化，而其他條件相同的一組實驗。 (2)正確處理科學探究中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象。 當科學探究中發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，具體的解決辦法是反復實驗求證；查閱資料；通過咨詢老師或同學來解決，避免偶然因素的影響。 【例5】(探究題)如下圖所示，小明將一根含硫火柴點燃后迅速伸入燒杯B中，片刻后取出火柴，振蕩燒杯A，觀察到高錳酸鉀溶液褪色。小明認為是火柴燃燒生成的二氧化硫使高錳酸鉀溶液褪色。小紅認為這個實驗還不足以說明褪色原因，應補做一個實驗。 (1)你認為小明應該補做的實驗是什么？ (2)補做該實驗的目的是什么？ 解析：因為含硫火柴燃燒除生成二氧化硫外，還能生成二氧化碳等其他物質(zhì)，所以小明的結(jié)論是不嚴密的，必須排除了二氧化碳等其他物質(zhì)對實驗的影響，才能肯定得出火柴燃燒生成的二氧化硫使高錳酸鉀溶液褪色的結(jié)論，所以小明應做的實驗是對比實驗。 答案：(1)將含硫火柴換成無硫火柴或木條重復上述實驗。(2)做對比實驗。 4