人教版九年级上册课题2 化学是一门以实验为基础的科学导学案

第五讲  化学是一门以实验为基础的科学

一、探究的一般步骤

①步骤：提出问题→__________→制定计划→__________→收集证据→__________→交流与反思

②作用：发现和______________、学习科学______________并获得化学知识。

二、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：________________________。

实验总结

（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；燃烧时有发光、发热的现象，有二氧化碳和水生成等化学变化。

（3）关注物质________________________________。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。

三、对人体吸入的空气和呼出气体的探究

（1）二氧化碳可以使澄清石灰水变成白色浑浊液，实验中白色浑浊物越多，说明气体中二氧化碳越多。

（2）氧气可使带火星的木条复燃，木条燃烧越旺，说明氧气越多。

（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。

（5）氮气、稀有气体性质较稳定，一般不与其他物质发生反应。

1．收集两瓶空气。

2．排水集气法收集两瓶呼出气体的样品：用集气瓶装满水，用玻璃片盖住瓶口的一部分，然后推动玻璃片，将瓶口全部盖住（注意不能留有气泡），把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在水槽中。将饮管小心插入集气瓶内，向集气瓶缓缓吹气，直到集气瓶内充满呼出的气体。在水下用玻璃片将集气瓶的瓶口盖好，然后取出集气瓶放在桌上。

3．将燃着的木条分别插入空气样品和呼出气体样品中，观察现象：伸入空气中，燃着的木条           ，伸入呼出的气体瓶中，燃着的木条            。

结论：呼出气体氧气的含量比空气中的少。

4．向一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样品中各滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡，观察现象：加入盛空气的集气瓶中后振荡，        ；加入呼出的气体瓶中后振荡，              。

结论：呼出气体二氧化碳含量比空气中的多。

5．取两块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气，对比观察现象：被呼气的玻璃片上有__________出现，放在空气中的另一块玻璃片上_______________。

结论：呼出气体的水蒸气含量比空气中的____。

1. 拉瓦锡利用汞与氧气的反应研究空气的成分，所用的装置如图所示。下列分析不合理的是（   ） 

A. 汞会倒吸入曲颈甑中
B. 实验用到了火炉，推测汞与氧气的反应需要加热
C. 汞的用量可能会影响实验结果
D. 反应结束后，需关闭火炉冷却至室温，才能测量容器中气体的减少量

2．（上海市崇明区2021-2022上学期期末）关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（   ）

A. 实验前止水夹没有夹紧

B. 将红磷换成木炭进行实验

C. 待装置冷却至室温后，再打开止水夹

D.点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞

3.暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列说法错误的是（　　）

A．如果装置漏气，会使测量结果偏小 

B．本实验数据测得空气中氧气的体积分数为19.6% 

C．若装置气密性良好，实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足 

D．不必等温度计的读数恢复至实验前的温度后就能记录量筒内剩余水的体积

4.探究一：按照体积计算空气中氧气约占___%,一号化学兴趣小组的同学按照课本的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验,但测出的氧气体积分数明显偏小,设计改进实验(图1)

[查阅资料]

(1)写出课本实验集气瓶中红磷发生化学反应方程式                            .属于          反应。

(2)课本实验测出氧气体积分数偏小的原因中:

(3)对课本实验装置进行了如图1的改进。

①把红磷更换为白磷，理由是                            ;

②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，利用了金属铜的           性;

③与课本实验装置相比，图1装置的一个优点是                                

探究二:二号化学兴趣小组设计了图2所示的装置,探究空气中氧气的体积分数,其中A是底面积为50cm2、高20cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖),上面标有以cm为单位的刻度, B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。他们的操作过程如下:

a.检查装置气密性; b. 加水并调整B的高度,使A中的液面至刻度15cm处;

c.将过量的铜粉平铺在惰性电热板上,盖紧密封盖。( 提示:铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜)

d.通电加热铜粉，待充分反应后，冷却到原来的状况,调整B的高度使容器A. B中的液面保持水平,记录液面刻度。(注: A容器内固态物质所占的体积忽略不计)

(1)在操作a中检查装置气密性的方法:往B中加水,使A.B液面保持水平,盖紧A的密封盖，再用手捂住A的外壁,若B中的液面.上升,则气密性             (填“好”或“不好”)

(2)在上述实验中，下列物质不能代替铜粉的是             (填字母)。

A.红磷      B.木炭      C.硫

(3)在操作d结束时,装置A中液面的刻度约为_          _ cm( 填整数)。如果在操作d结束时,装置A中液面刻度在11cm处,则实验结果比理论值           _ ( 填'偏大”或“偏小”)。

1．小明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

2．蜡烛及其燃烧的探究活动中，你体会到化学学习的主要特点（       ）

   ①关注物质的变化；  ②关注物质的变化过程及其现象；

   ③关注物质的性质；  ④对实验现象进行分析和比较，得出有价值的结论。

A．②④　  　　B．②③　  　　C．①②③④　  　　D．②③④

3．下列有关蜡烛燃烧的叙述错误的是（       ）

A．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冷的烧杯，烧杯内壁有水雾生成

D．用燃着的火柴去点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛不能被点燃

4．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”。下列关于蜡烛燃烧的说法正确的是（       ）

A．“泪”是指石蜡燃烧生成的水            B．“泪”说明蜡烛燃烧只发生物理变化

C．“泪”说明化学变化的同时伴随有物理变化

D．“泪”说明石蜡不能燃烧

5．把一根火柴平放在蜡烛的火焰中，约1秒后取出，可观察到火柴梗（       ）

A．均匀的被烧焦                          B．放置在外焰部分被烧黑最重

C．放置在焰心部分被烧黑最重              D．放置在内焰部分被烧黑最重

6．对蜡烛及其燃烧的实验探究过程中，一定属于化学变化的是（       ）

A．把蜡烛切成小块                        B．燃烧后的气体在干燥烧杯壁上冷凝成无色液滴

C．燃烧后的气体使澄清石灰水变浑浊        D．蜡烛熄灭后观察到有白烟

7．兴趣小组对蜡烛及其燃烧进行了探究，根据操作和现象，观察蜡烛燃烧过程中的变化，下列说法不正确的是（       ）

A．蜡烛燃烧的过程中，既有物理变化也有化学变化

B．蜡烛燃烧的过程中，既有物质变化也有能量变化

C．燃烧后的气体使澄清石灰水变浑浊，发生的是化学变化

D．燃烧后的气体在干燥烧杯壁上冷凝成液滴时，发生的是化学变化

8．蜡烛由石蜡和棉线芯组成。某同学在做蜡烛燃烧的探究实验时，用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟（如图所示），他惊奇地发现蜡烛又能重新燃烧起来．由此，他大胆地做了一个推测，此白烟是（       ）

A．氧气　　　　　　　　　B．二氧化碳

C．一氧化碳　　　　　　　D．石蜡的固体小颗粒

9．英国科学家法拉第曾为少年儿童做过“母子火焰”实验。据此实验，下列有关分析说法错误的是（       ）

A．导管的一端插入母火焰的中心部位是因为该处氧气很充足

B．子火焰中燃烧的物质是石蜡蒸气

C．这一现象说明蜡烛中的石蜡沸点较低，受热易成气态

D．要使实验成功，导管不宜过长

10．把一根燃着的木条，分别伸入装有呼出的气体和普通空气的集气瓶内，观察到木条在装有空气的集气瓶内能够正常燃烧。由此说明（       ）

A．空气是由氮气和氧气组成            B．呼出气体中氧气的含量比空气中少

C．呼出过程中氧气被完全消耗          D．呼出的气体的主要成分是二氧化碳

11．下列事实不能证明空气中含水蒸气的是（       ）

A．干脆的饼干在空气中一段时间会变软           B．寒冷的冬天，家中窗户的玻璃会出现好看的冰花

C．夏天清晨，花园绿地中草上有很多露珠         D．对着一片干燥的玻璃吹气，玻璃片上出现一层水雾

12．通过探究“我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同”实验，得出结论正确的是（       ）

A．吸入的气体全部是氧气　　　　　　B．呼出的气体全部是二氧化碳

C．呼出的气体极易溶于水　　　　　　D．呼出的气体里含有较多水蒸气

13．小捷从冰箱中取出一个杯子，放在桌子上，过一会儿，发现杯子外壁有水珠，她奇怪了，

怎么回事呢？你能帮她分析原因吗？

14．为什么冬天呼出的气体我们可以观察到白雾，而其他季节则观察不到呢？

15．几位同学对蜡烛燃烧火焰的焰心进行了以下探究。

向焰心斜向插入一支细短玻璃管，发现玻璃管中无明显现象（如图）。在玻璃管的上口点燃，上口产生火焰。

【猜想和假设】导管导出的气体可能由二氧化碳、一氧化碳和石蜡蒸气中的一种或几种组成。

【设计实验】

16．人体通过肺与外界进行气体交换，吸入空气中的氧气，呼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，还是人体代谢的最终产物？为了证明这个问题。某同学设计了如图的装置进行了实验。

（1）人吸入气体时，应打开活塞_____（填字母，下同），关闭活塞______。

（2）人呼出气体时，应打开活塞_____，关闭活塞_____。此时可以观察到②瓶中的现象是 ____________​​​​​​​。

（3）瓶①中所装试剂的作用是证明空气中的二氧化碳含量很少，不能使澄清的石灰水 ___________，瓶②中所装试剂的作用是证明_____________________________。将上述操作反复进行，能证明人体呼出的气体中所含的二氧化碳不是来自空气，而是人体的代谢产物。

17．某同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行如下探究，请你填写下列空格。

（1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它入水中，蜡烛浮在水面。

结论：石蜡的密度比水______________。

（2）点燃蜡烛，观察到蜡烛的火焰分为外焰、内焰和焰心三层。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____________处最先碳化。（变黑）。

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。取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡。澄清的石灰水变浑浊。

结论：石蜡烧燃后的生成物有________和________。

一、【答案】

①猜想与假设    进行实验   得出结论    ② 验证化学原理   探究的方法

二、【答案】

（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 

（1）性质  （2）变化  （3）变化的过程以及对结果的解释和讨论  现象

三、【答案】

3．无多大变化  

4．很快熄灭  无明显现象  澄清石灰水变浑浊 

5．水雾  无明显现象  多

1.A  

2．C

3.D

4.【答案】

探究一: 21

(1) 4P + 5O2 2P2O5;化合。

(2)装置漏气;没有冷却至室温就打开止水夹。

(3)①着火点低，更容易点燃。

②导热。

③实验结果更准确。

探究二:

(1)好。

(2) BC。

(3)偏大。

1．C

2．C

3．D

4．C

5．B

6．C

7．D

8．D

9．A

10．B

【解析】

11．D

12．D

13．【答案】空气中含有水蒸气，从冰箱中取出的杯子温度低，水蒸气遇冷变为液态的水。

14．【答案】由于冬季气温很低，呼出气体中大量水蒸气遇冷凝结成小水珠，产生白雾。而其他季节则不存在太大温差。

15．【答案】无明显现象；取一较长的细玻璃管，用湿冷毛巾包住中部，将玻璃管下端插入焰心；玻璃管内有白色固体；取一较长的细玻璃管，用湿冷毛巾包住中部，将玻璃管下端插入焰心，在玻璃管上端试用火焰点燃，取下长玻璃管，打开湿毛巾；玻璃管内有白色固体，且上端产生火焰。

16．【答案】

（1）A；B；

（2）B；A；澄清石灰水变浑浊；

（3）变浑浊；人呼出的气体中是否有二氧化碳。

17．【答案】

（1）小；

（2）处于火焰最外层；外焰；

（3）水；二氧化碳。