《化学是一门以实验为基础的科学》讲义练习含答案

精选第三讲化学是一门以实验为基础的科学○课堂小问号1.你都知道蜡烛的哪些物理性质？2.蜡烛燃烧的火焰都有哪些特点？3.蜡烛燃烧都会有哪些生成物？4.人的呼吸过程，吸入和呼出的分别是什么气体？5.氧气和二氧化碳都有哪些性质？○课堂目标台1.认识学习化学的一个重要途径是实验，初步学会对实验现象进行观察和描述的方法；2.能有意识地从日常生活中发现一些有探究价值的问题，并能在教师指导下根据实验方案进行实验，通过对实验现象的观察和分析得出有价值的结论；3.初步学习书写探究活动或实验报告的方法；4.培养学生实验操作能力、观察、分析问题的能力，以及透过现象看本质的逻辑思维能力。○基础知识点知识点一：对蜡烛及其燃烧的探究学习化学的一个重要途径是实验，正确观察、描述和理解化学实验现象是学习化学和科学探究必备的技能。实验前，必须设计好实验现象记录表和实验报告表；实验中，要细致地观察、准确地描述、认真地记录实验现象；实验后，要认真填写实验报告，在实验报告中，说明和解释有关实验现象。1．对蜡烛点燃前、燃烧时及熄灭后进行探究实验步骤实验现象解释和结论点燃前观察蜡烛圆柱形，乳白色、红色等有轻微气味蜡烛因加入颜料而呈现各种颜色用指甲划蜡烛划出刻痕石蜡较软从蜡烛上切下一块石蜡，放入水中不溶于水并能浮在水面上，石蜡的密度比水小燃烧过程中在空气中，点燃蜡烛，观察现象产生黄白色光亮火焰；蜡烛火焰闪烁摇晃，并有黑烟产生；火焰分三层，最里面的一层暗淡；中间的一层明亮；最外一层不明亮。蜡烛火焰由于受气流影响而摇晃，黑烟是石蜡未充分燃烧产生的炭黑；三层火焰从内到外称为焰心、内焰、外焰。取一根火柴梗平放入蜡烛火焰中约1s—2s后取出火柴梗在火焰最外层的部位先变黑，第二层次之，里层变黑最慢。外焰处石蜡蒸气充分燃烧，温度最高；内焰处石蜡蒸气燃烧不充分，温度较低；焰心主要是未燃的石蜡蒸气，温度最低。熄熄灭蜡烛，观察现有一缕白烟从烛芯飘出石蜡的蒸气遇冷形成白烟精选灭后象用燃着的火柴点燃白烟，观察现象火焰顺着白烟将蜡烛重新点燃白烟是石蜡小颗粒，石蜡具有可燃性2.对蜡烛燃烧生成物的探究实验操作实验现象实验结论在蜡烛火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯烧杯内壁有水珠生成蜡烛燃烧有水生成将上述烧杯取下来正放，迅速往烧杯中倒入少量澄清石灰水，振荡澄清石灰水变浑烛蜡烛燃烧有二氧化碳生成【要点诠释】：(1)石蜡燃烧的文字表达式表示为：石蜡+氧气二氧化碳+水此反应的条件是点燃，写在了箭头的上方。表达式的意义是：石蜡和氧气在点燃的条件下生成了二氧化碳和水。(2)将二氧化碳通入澄清的石灰水中，生成新的物质使澄清的石灰水变浑浊，一般采用该方法来鉴别二氧化碳气体。文字表达式为：二氧化碳+氢氧化钙碳酸钙+水知识点二：对空气和人体呼出气体成分的探究1.知识储备二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊，利用这一点可以检验二氧化碳的存在。在澄清石灰水的量一定时，白色浑浊越多、说明二氧化碳的含量越多。氧气能使带火星的木条复燃，以此可以检验氧气的存在。木条燃烧得越旺，说明氧气的浓度越大。2．活动探究实验步骤与方法实验现象实验结论步骤1、用排水法收集两瓶呼出的气体，再收集两瓶空气，闻气味。两种气体均没有气味空气与人呼出的气体均没有气味步骤2、取一瓶空气与一瓶刚收集的人呼出的气体，分别滴入澄清石灰水，振荡观察现象。呼出的气体使石灰水变浑浊呼出的气体中含有较多的二氧化碳气体步骤3、用燃着的木条对比检验空气与呼出的气体中氧气的含量呼出的气体中小木条火焰先熄灭呼出的气体中含氧气少步骤4、用两块干燥的玻璃片对比检验空气与呼出的气体中水蒸气的含量呼出的气体在玻璃片上形成水雾呼出的气体中含有水蒸气多步骤1、2、3、4具体操作见下图精选【原因解释】我们吸入的空气中含有—定量的氧气，这些空气进入人体后在肺部进行气体交换：氧气被吸收，同时释放出二氧化碳。所以呼出的气体与吸入的气体相比较，氧气的含量减少，二氧化碳和水蒸气的含量增多。○典型例题及变式类型一：对蜡烛及其燃烧的探究【例题1】小明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。他的以下做法中你认为不合适的是（）A.反复实验，并观察是否有相同的现象B.查资料，了解石蜡的主要成分，探究生成的黑色物质是什么C.因与本次实验目的无关，故不予理睬D.询问老师或同学，讨论生成黑色物质的原因【思路点拨】实验中意外发生时要寻找原因，反复实验直至成功。【解析】化学是以实验为基础的科学，在实验中往往会发生一些意外的现象，千万别轻易忽略这些细节，许多发明和发现都是源自实验中发生的与期望不符合的现象或数据。历史上很多科学家就是从类似的意外发现中，不断地探究进而取得了令人羡慕的成就。在探究过程中，除了实验和观察外，查找资料、与他人交流等也同样是获得证据的重要方式。因此A、B、D的做法都是可取的。【答案】C【总结升华】：我们应该培养严谨、求实、勇于创新的科学态度，明确实验目的，这是学好化学的前提。【变式1】．某小组为了验证蜡烛燃烧后的产物的成分，设计了如下的探究活动，其中有以下几项主要操作。仔细阅读，认真思考，完成以下填空。探究活动名称：______________所需仪器和试剂：蜡烛、澄清石灰水、火柴、_________________等。实验步骤观察到的现象点燃蜡烛，在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿，迅速倒转烧杯，向烧杯中加入少量澄清石灰水，振荡，观察。1.______________________________2.______________________________结论：。【思路分析】根据题目信息可明确探究目的是探究蜡烛燃烧后生成什么，从实验步骤知，所用仪器还应该有小烧杯，实验中要注意实验现象的描述，对于实验结论，则要和实验目的相呼应，即蜡烛燃烧后生产水和二氧化碳。【提示】答题时要围绕题目所给信息回答。【答案】探究蜡烛燃烧后生成什么干燥的小烧杯1.烧杯内壁变模糊，有无色液珠生成2.澄清石灰水变浑浊蜡烛燃烧后生成水和二氧化碳【变式2】蜡烛是由石蜡和棉烛芯组成的。某同学在做蜡烛燃烧的探究实验时，用火柴点燃精选蜡烛刚熄灭时的产生的“白烟”，他惊奇的发现蜡烛又重新燃烧起来。由此他大胆做了一个推测，此“白烟”是A.氧气B.二氧化碳C.水蒸气D.石蜡固体小颗粒【思路分析】本题考查点燃蜡烛刚熄灭时的产生的“白烟”的成分。由题意知“白烟”是可以燃烧的物质，并且“烟”是固体小颗粒。A氧气、B二氧化碳、C水蒸气既不是固体也不是可燃物，所以都是错误的。【提示】从“白烟”可以燃烧知道“白烟”是可燃物，所以只能选D。【答案】D类型二：对人呼出的气体和呼入的气体的探究【例题2】通常状况下，人体呼出气体中部分气体的含量和空气中部分气体的含量如下表所示（含量指各组分的体积分数）。空气中的含量（%）呼出气体中的含量（%）氧气2115.7二氧化碳0.033.6水0.036.2请你利用所学知识，完成下列实验报告，并设计实验：验证剩余的一种气体成分在空气中和人体呼出气体中含量的不同，答案写在相应的空格内。（使用的仪器和药品可以任选，实验室备有刚收集好的呼出气体250mL两瓶）实验步骤实验现象实验结论取其中一瓶呼出气体和等体积的一瓶空气，将燃着的小木条分别插入集气瓶中，盖上玻璃片人体呼出气体中氧气的含量少于空气中氧气的含量呼出气体瓶中澄清石灰水变浑浊，空气瓶中无明显现象【思路点拨】氧气可支持燃烧，二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，含量不同会导致现象不同；水蒸气一般不好观察，但若使之变成液态或固态就可清晰可见。【解析】人呼出的气体中氧气含量少，不能支持木条的继续燃烧；空气中二氧化碳的含量较少，短时间内不能使澄清的石灰水变浑浊，利用此现象可以与人呼出的气体中二氧化碳的对比；对着干燥的玻璃片呼气，人呼出气体中水蒸气含量多，与玻璃片冷凝成液态水，空气中水蒸气少，不会看到此现象。【答案】呼出气体瓶中的小木条比空气瓶中的小木条熄灭得快取呼出气体一瓶和等体积的空气一瓶，分别滴入等量的澄清石灰水，盖上玻璃片，振荡人体呼出气体中二氧化碳的含量多于空气中二氧化碳的含量取两块干燥的玻璃片，向其中的一块呼气，另一块放在空气中呼气的玻璃片上出现水雾，另一块玻璃片上无明显现象人体呼出气体中水蒸气的含量多于空气中的含量精选（其他合理答案也可）【总结升华】实验是进行科学探究的重要方式，要通过对实验现象进行对比分析来得出结论。【变式3】小明用下图所示的实验装置进行“人呼出的气体是否比吸入的空气中二氧化碳含量多”的探究实验，实验操作及现象如下图所示。（1）根据实验的现象，小明得出的结论是。（2）小明进一步了解人体呼出和吸入气体中二氧化碳含量变化的原因，通过查阅资料知道这是由于人体内肺泡与血液、血液与组织细胞之间发生了交换。【思路分析】有实验现象知道人呼出的气体中二氧化碳含量多，所以石灰水很快变浑浊。吸入的氧气进入血液，同时体内产生的二氧化碳被排出体外，即两种气体在人体内肺泡与血液、血液与组织细胞之间发生了气体交换。【提示】二氧化碳含量较多，石灰水很快变浑浊，含量少，长时间看不到浑浊。【答案】（1）人呼出的气体比吸入的空气中二氧化碳含量多（2）气体【变式4】证明人呼出的气体中含有水蒸气的方法是（）A．把呼出的气体收集起来，用燃着的木条检验B．把呼出的气体收集起来，用带火星的木条检验C．把呼出的气体收集起来，然后到入澄清的石灰水D．对着干冷的玻璃片呼气【思路分析】对着干冷的玻璃片呼气，水蒸气含量大，会很快看到玻璃片变模糊，有大量的小水滴。【提示】水蒸气一般不好观察，但若使之变成液态或固态就可清晰可见。【答案】D○随堂练习1.为了测定教室中空气中的成分，化学教师让兴趣小组的小明同学提前收集一瓶教室中的空气，以备上课实验时用。小明从实验室中拿了一只空集气瓶，带进教室，敞口放置了一会儿，盖上了玻璃片。（1）你认为小明的收集方法正确吗？。（2）请你叙述正确的收集方法。（3）用生活中的日用品代替集气瓶来收集教室内的空气，你的方法是。2.（2007·泰安市）青色的生虾煮熟后颜色会变成红色。一些同学认为这种红色物质可能就像酸碱指示剂一样，遇到酸或碱会发生颜色的变化。就这些同学的“看法”而言，应属于科学探究中的（）A．观察B．实验C．假设D．做结论3.小李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精选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.(2006年·甘肃兰州)郝颖同学在化学课上提出，可用澄清石灰水来检验人呼出的气体是否是二氧化碳气体，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5.(2006年·安徽课改)某实验测出的人的呼吸中各种气体的体积分数如下表所示：气体吸入气体呼出气体X78%75%Y21%15%CO20.03%3.68%H2O0.06%5.44%其它0.91%0.88%(1)请你判断：X是，Y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）（3）请你证明呼出的气体中含有水蒸气。你的实验方法是。（4）请你分析：X气体在呼吸过程中没有参与化学反应，但在呼出气体中体积分数却减少，原因是。附答案：1.（1）不正确（2）先将集气瓶装满水，盖上玻璃片，拿进教室后将水倒出，静置一会，盖上玻璃片即可（3）用矿泉水瓶子进行上面同样的操作。或用注射器抽取教室内的气体。其它合理的答案也可。2.C3.C解析；严肃认真的科学态度是进行科学探究的重要品质，是取得重大发现的首要条件。4.C5.（1）氮气氧气（2）氧气（3）对着玻璃呼气（或对着无水硫酸铜呼气）（4）主要由于二氧化碳和水蒸气等气体的增加引起的。○课后分享会①从日常生活中常可以发现一些有探究价值的问题，可以通过实验等手段对这些问题进行探究，并通过对实验现象的观察分析得出有价值的结论。②实验前必须事先设计好实验程序，实验过程中要及时记录实验现象。实验结论的得出必须综合