人教版（2024）九年级上册（2024）课题2 化学实验与科学探究精品导学案

这是一份人教版（2024）九年级上册（2024）课题2 化学实验与科学探究精品导学案，文件包含核心素养123走进科学探究--人教版化学九上同步探究学案解析版docx、核心素养123走进科学探究--人教版化学九上同步探究学案原卷版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共16页， 欢迎下载使用。

化学观念：通过观察和描述蜡烛及其燃烧现象，学生认识到物质的变化和性质是化学研究的重要内容。燃烧过程中涉及的物质变化和反应，使学生初步建立起化学反应和物质变化的基本观念
科学思维:学生在进行实验观察和描述时，需要运用逻辑思维和推理能力来分析蜡烛燃烧的过程和结果。通过提出问题、作出假设、设计实验、收集数据和得出结论，学生在实际操作中培养了科学思维的能力。
科学探究与实践:整个课时以“观察与描述蜡烛及其燃烧"探究为核心，学生通过动手操作，亲身体验科学探究的过程。这个过程包括设计实验、进行观察、记录数据和分析结果，提升了学生的实验技能和科学探究能力。
科学态度与责任:在实验过程中，学生需要保持严谨的态度，细致观察每一个实验现象，并准确记录实验数据。同时，通过对化学学习特点的认识，学生逐渐培养起尊重事实、实事求是的科学态度，并意识到科学探究对社会和环境的责任。
课前预习
1、科学探究是获取科学知识、理解科学本质、认识客观世界的重要途径。在进行科学探究时，常通过观察和实验等方法获取证据，通过分析和推理得出结论。
2、科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。
3、猜想与事实验证：前者是在提出（或给出）的问题之后，针对所提出（或给出）的问题的可能的答案，进行预测或者假设，并作出预测性或者假设的结论（即猜想），后者是按照所提出（或给出）的问题，根据制定计划或方案，进行探究、实验，并收集证据；然后由证据推断出猜想是否正确，或者是直接推断出正确的结论。
4、科学探究的方法：科学探究的方法是为了顺利地完成科学探究活动而采取的方式、策略、技巧等的总称，其基本方法有控制变量法、模型法、比较法、类比法、图象法、逻辑推理法、归纳和演绎法、实验法、对照实验法等等。
5、科学探究的基本环节：科学探究的基本环节一般分为以下八个连续环节：提出问题→猜想与假设→制定计划（或设计方案）→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→拓展与迁移。
6.点燃前（物理性质）：观察蜡烛的颜色、状态、形状和硬度等，并嗅其气味，再从蜡烛上切下一块石蜡，放入水中观察其沉浮，此实验的现象、结论或推论是：蜡烛通常为黄白色的圆柱体，质地软，密度小于水，微臭，不溶于水。
课中研学
【任务一】学前回顾
1.复习化学变化和物理变化、化学性质和物理性质。
2.观察蜡烛，并尝试描述观察到的蜡烛。
【答案】1.化学变化:生成新物质的变化;物理变化:没有生成新物质的变化;化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质;物理性质:不需要发生化学变化就表现出来的性质。2.略
【任务二】观察与描述蜡烛及其燃烧
（1）蜡烛点燃前:
实验:观察蜡烛的颜色、状态、形状，闻一闻气味，并进行描述。用小刀切下一块石蜡放入水中，根据实验现象对石蜡的硬度和密度进行初步判断。
【答案】
（2）蜡烛燃烧时:
①.观察火焰附近石蜡状态变化、烛芯变化及火焰分层情况；实验:点燃蜡烛，仔细观察燃着的部分，描述火焰附近石蜡的状态变化、烛芯的变化、火焰的分层情况等。
【答案】
②探究蜡烛燃烧的产物实验:分别取一个干燥的烧杯和一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯，先后罩在火焰上方，观察并描述烧杯中的现象。
【答案】
（3）蜡烛熄灭后:
实验:熄灭蜡烛，观察并描述蜡烛熄灭时的现象。用燃着的火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟,蜡烛能否重新燃烧?
【答案】熄灭后有白烟产生，点燃白烟，蜡烛重新燃烧;白烟是石蜡蒸汽遇冷形成的石蜡固体小颗粒，可以燃烧;熄灭后，蜡烛颜色不变，长度比点燃前短;石蜡燃烧产生二氧化碳和水，扩散到空气中;
课堂任务
总结本节的概念，梳理概念之间的联系，画出思维导图。
课后练习
1.化学实验课上，吹灭燃烧的蜡烛时，有白烟产生。有同学说“白烟可能是石蜡蒸气凝结成的石蜡固体”，于是有同学用燃着的木条去点燃白烟。对于“用燃着的木条去点燃白烟”，属于科学探究中的
A．设计实验B．提出问题C．进行实验D．得出结论
【答案】C
【解析】科学探究的基本环节包括提出问题、猜想与假设、收集证据（包括设计实验方案、进行实验等）、获得结论、反思与评价、表达与交流等。“用燃着的木条去点燃白烟”属于科学探究中的进行实验。故选：C。
2.小明同学怀疑某无色液体是酚酞溶液，提出“取少量该液体，滴入几滴氨水，观察”，他提出的这个环节属于
A．提出问题B．设计实验C．得出结论D．反思交流
【答案】B
【解析】小明猜测是酚酞溶液，根据酚酞遇碱性物质变红色，而提出可以往液体中滴氨水观察的实验过程，属于科学探究中的设计实验环节，故选B。
3.Vc泡腾片是一种含有大量维生素C的片状物品，可增强机体抵抗力。将泡腾片放入水中，有无色气体产生。老师建议，可用石灰水检验一下气体的成分是否为二氧化碳，这个建议属于科学探究中的哪个环节
A．提出问题B．猜想假设C．设计实验D．得出结论
【答案】C
【解析】根据科学探究的主要环节有提出问题→猜想与假设→制定计划（或设计方案）→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→拓展与迁移，老师建议，可用石灰水检验一下气体的成分是否为二氧化碳，属于科学探究中的设计实验；故选：C。
4.维生素C片放入了水中，结果发现有大量气泡产生。兴趣小组同学进行的如下实验探究环节。这些环节正确的先后顺序是
①产生的气泡是什么？
②气泡是二氧化碳气体
③气泡可能是二氧化碳气体
④将产生的气体通入澄清的石灰水
⑤这个实验既简单，现象又明显
A．①②③④⑤B．①③④②⑤C．①④③②⑤D．①④②③⑤
【答案】B
【分析】探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的，发现问题后，根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设。设计探究的方案，包括选择材料、设计方法步骤等。按照探究方案进行探究，得到结果，再分析所得的结果与假设是否相符，从而得出结论，并不是所有的问题都一次探究得到正确的结论。有时，由于探究的方法不够完善，也可能得出错误的结论。因此，在得出结论后，还需要对整个探究过程进行反思。
探究的一般过程：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。
【解析】①产生的气泡是什么？属于提出问题环节；②气泡是二氧化碳气体。属于得出结论环节；③气泡可能是二氧化碳气体。属于作出假设环节。④将产生的气体通入澄清的石灰水。属于实施计划环节。⑤这个实验既简单，现象又明显。属于表达和交流环节。由以上分析可知，这些环节正确的先后顺序是①③④②⑤。
综上所述：选择B。
5.关于蜡烛及其燃烧的实验说法不正确的是
A．蜡烛硬度小，可以用小刀切割B．蜡烛放入水中，会漂浮在水面上
C．蜡烛刚熄灭时，产生的白烟是二氧化碳D．蜡烛燃烧时，火焰分三层，且外焰温度最高
【答案】C
【解析】A、蜡烛硬度小，小刀硬度大于蜡烛，可以用小刀切割，说法正确，不符合题意；
B、蜡烛的密度比水的小，蜡烛放入水中，会漂浮在水面上，说法正确，不符合题意；
C、烟是固体小颗粒分散到空气中形成的，蜡烛刚熄灭时，产生的白烟不可能是二氧化碳，白烟是石蜡蒸气凝成的固体小颗粒，说法错误，符合题意；
D、蜡烛燃烧时，火焰分三层，外焰与空气接触最充分。温度最高，说法正确，不符合题意。
故选C。
6.某同学利用如图创新实验对蜡烛及其燃烧过程进行探究。当蜡烛燃烧约1分钟后，观察到澄清石灰水变浑浊，U型管内出现大量水雾。下列说法不正确的是

A．蜡烛燃烧过程中既有物理变化又有化学变化
B．该实验说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水
C．吹灭蜡烛时，观察到的白烟主要成分是二氧化碳
D．该创新实验现象明显，便于观察
【答案】C
【解析】A、蜡烛燃烧生成新物质CO2和H2O，属于化学变化，蜡烛在燃烧的过程中会融化成液体，没有新物质生成，属于物理变化，该变化中既有物理变化又有化学变化，故A正确；B、烧杯中澄清石灰水变浑浊，U型管内附着大量水雾，说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水，故B正确；C、固体小颗粒悬浮于空气中形成烟，小液滴悬浮于空气中形成雾，蜡烛熄灭时气化的石蜡蒸汽会凝结成固体小颗粒，悬浮于空气中，形成白烟，所以吹灭蜡烛产生白色烟，故C错误；D、该实验中容易观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊，也能方便观察到 U 型管内有水雾，操作方便，故D正确；故选C。
7.下列对蜡烛及其燃烧的探究实验中描述错误的是
A．蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水
B．蜡烛火焰分三层，最明亮的是外焰，温度最低的是焰心
C．石蜡浮于水面上方，说明石蜡密度大于水
D．蜡烛燃烧时冒出的黑烟是由于燃烧不充分，产生了碳的小颗粒
【答案】C
【解析】A、蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水，故选项描述正确；B、蜡烛火焰分三层，外焰与空气充分接触，燃烧充分，火焰最明亮，焰心主要为蜡烛蒸气，温度最低，故选项描述正确；C、石蜡浮于水面上方，说明石蜡密度小于水，故选项描述不正确；
D、蜡烛燃烧时冒出的黑烟是由于燃烧不充分，产生了碳的小颗粒，故选项描述正确。故选C。
8.关于科学探究的正确态度、正确认识。
科学探究要坚持 的态度。
科学探究 被原有的知识所束缚。
当科学探究的结果与原有知识发生矛盾时， 修改实验数据。
当科学探究的结果与原有知识发生矛盾时，应该质疑原知识或者 原知识。
科学探究中要善于与人 ，科学探究的始点 ， 是判断某条发现是否可信的依据。
【答案】 实事求是 不能 不能 再探究、大胆的修正 交流合作 问题 他人能否重复其实验并得到相同的结果
【解析】科学探究要坚持实事求是的科学态度。
科学探究不能受原有知识的影响，不能被原有的知识所束缚。
当科学探究的结果与原有知识发生矛盾时，不能修改实验数据。有时所得出的实验结果与预期的假设不一样，或者与课本知识不一致，这时要对实验的设置和实验过程进行检查，在确保无误的情况下，多做几次实验，若实验结果仍然与预期的或者与课本知识不一致，此时要坚持实事求是的态度，对相关知识提出质疑。
当科学探究的结果与原有知识发生矛盾时，应该质疑原知识或者再探究、大胆的修正原有知识。
科学探究中要善于与人交流合作，科学探究的始点问题，他人能否重复其实验并得到相同的结果是判断某条发现是否可信的依据。
9.在“蜡烛及其燃烧的探究”实验中，用小刀从蜡烛上切下一小块石蜡放入水中，石蜡浮在水面上，说明蜡烛的密度 （填“大于”“小于”或“等于”）水的密度。点燃蜡烛，将火柴梗按如图所示迅速放入火焰中，约1秒后取出，可以看到 处的火柴梗变黑。将干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，观察到有水雾出现，说明蜡烛燃烧有 生成。

【答案】 小于 a 水
【解析】石蜡浮在水面上说明石蜡的密度小于水；
由于蜡烛的外焰部分温度最高，故a点先被炭化变黑；
由于干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，观察到有水雾出现，故说明石蜡 燃烧有水生成。
10.某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。
【查阅资料】蜡烛的主要成分是石蜡，石蜡由碳、氢两种元素组成。
【作出猜想】蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。
【实验验证】（1）用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上，观察到 ，证明有水生成，
（2）用涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上，石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成，二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为 。
同学们又用下图1所示的装置进行实验，1分钟后，提起锥形瓶，翻转后注入20mL饱和石灰水，加塞、振荡，观察到石灰水变浑浊，确定有二氧化碳生成。实验中小明观察到一个意外现象：锥形瓶内壁上有少量黑色物质。
【交流讨论】经分析，同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧生成的 。由此他们猜想还可能生成一氧化碳。为验证一氧化碳，他们设计了如下图2所示的实验。
【实验验证】
（1）实验前，先在玻璃管的中部放入一团棉花，其目的是 。
（2）将a端插入蜡烛的焰心：
（3）用酒精灯加热b端的氧化铜与水调和的糊状物，一段时间后，观察到黑色物质变成红色，证明蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成：
（4）为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色，接下来的操作是： 。
【拓展应用】含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质，浪费资源，且污染空气。为使其充分燃烧，应采取的措施是 。（答一条即可）
【答案】【实验验证】（1）烧杯内壁有水雾 （2）
【交流讨论】炭黑
【实验验证】（1）阻挡炭黑，防止炭黑与氧化铜发生反应
（4）先撤酒精灯，稍后再撤蜡烛
【拓展应用】提供充足的空（氧）气（或增大燃料与氧气的接触面积）
【解析】【实验验证】（1）用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上，观察到烧杯内壁有水雾，证明有水生成；
（2）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为；
【交流讨论】蜡烛中含有碳元素，不完全燃烧能生成炭黑；
【实验验证】（1）由于生成的炭黑也能与氧化铜反应，故加入一团棉花的目的是阻挡生成的炭黑，防止生成的炭黑与氧化铜反应；
（4）为防止玻璃管中的红色物质又被氧化变成黑色，应该先撤酒精灯，然后再撤蜡烛；
【拓展应用】为了充分燃烧可以增大可燃物与氧气的接触面积。
11.“天宫课堂”第四课在空间站与地面同步探究了蜡烛燃烧实验。实验观察到空间站蜡烛火焰呈球形（图1），地面实验蜡烛的火焰呈锥状（图2），而且火焰比地面实验显得微弱。下列分析正确的是
①空间站的蜡烛燃烧只发生化学变化
②空间站失重条件下蜡烛燃烧热气流向四周扩散，火焰呈球状，地面上蜡烛燃烧热气流向上扩散，火焰呈锥状
③空间站内没有空气，因此蜡烛燃烧火焰微弱
④空间站失重条件下氧气流动性差，蜡烛燃烧的火焰比较微弱
A．①②③④B．②③④C．②④D．①③④
【答案】C
【解析】①蜡烛燃烧生成新物质二氧化碳和水，属于化学变化；化学变化一定伴随着物理变化，蜡烛燃烧过程中伴随着石蜡熔化，石蜡熔化只是状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化，故错误；
②从图1和图2可以看出，空间站失重条件下蜡烛燃烧热气流向四周扩散，火焰呈球状，地面上蜡烛燃烧热气流向上扩散，火焰呈锥状，故正确；
③根据题干信息，空间站火焰比地面实验显得微弱，可能是空间站失重条件下氧气流动性差，而不是空间站内没有空气，故错误；
④根据题干信息，空间站火焰比地面实验显得微弱，可能是空间站失重条件下氧气流动性差，故正确；
故选：C。
12.某化学兴趣小组对于蜡烛的燃烧进行再探究。他们首先验证蜡烛燃烧的产物有二氧化碳气体，方法为 ，涉及到的化学方程式为 。其次熄灭燃烧蜡烛采用以下方法：
（1）用嘴吹灭【提出问题】蜡烛为什么熄灭？
【猜想假设】猜想①：使温度降到蜡烛的着火点以下；猜想②：呼出气体隔绝了氧气；
【实验验证】
【拓展延伸】同学们继续探究，发现生活中扇子扇蜡烛火焰，一扇就灭，而用扇子扇煤炉火焰，越扇越旺，请分析原因 。
（2）烧杯盖灭
【猜想假设】猜想③：氧气被消耗使蜡烛熄灭；猜想④：产生二氧化碳浓度高使蜡烛熄灭；
【实验验证1】同学们收集一瓶80%二氧化碳与20%氧气的混合气体，将燃着的蜡烛伸入混合气体中，发现蜡烛正常燃烧，从而证明猜想 不成立。
【实验验证2】为了进一步验证猜想，实验小组用氧气、二氧化碳传感器检测在密闭容器中蜡烛燃烧到熄灭过程中的气体浓度变化，如下图所示。
剩余氧气浓度14.11%，二氧化碳浓度3.019%。二氧化碳浓度增大不多，而氧气浓度明显下降。由此你对燃烧新的认识为 。
【答案】用蘸有澄清石灰水的烧杯罩住火焰，观察是否变浑浊（答案合理即可）
（1）【实验验证】蜡烛熄灭
【拓展延伸】煤燃烧放热多，扇子扇煤炉，温度没降到煤的着火点以下，而且补充了氧气，所以越扇越旺（答案合理即可）
（2）【实验验证1】④ 【实验验证2】燃烧需要一定浓度的氧气
【解析】验证蜡烛燃烧的产物有二氧化碳气体，方法：把内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧的产物有二氧化碳气体，过程中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
（1）【实验验证】实验过程如下所示：
用注射器收集氧气，对着燃着的蜡烛，慢慢推进注射器，蜡烛燃烧旺
用注射器收集氧气，对着燃着的蜡烛，快速推进注射器，猜想②不成立，蜡烛熄灭
【拓展延伸】同学们继续探究，发现生活中扇子扇蜡烛火焰，一扇就灭，而用扇子扇煤炉火焰，越扇越旺，原因：蜡烛燃烧放热较少，扇子扇蜡烛火焰，能使温度降低至蜡烛着火点以下，蜡烛熄灭；煤燃烧放热较多，用扇子扇煤炉火焰，不能使温度降低至煤的着火点以下，补充了氧气，越扇越旺。
（2）【实验验证1】同学们收集一瓶80%二氧化碳与20%氧气的混合气体，将燃着的蜡烛伸入混合气体中，发现蜡烛正常燃烧，证明不是因为产生二氧化碳浓度高使蜡烛熄灭，从而证明猜想④不成立。
【实验验证2】剩余氧气浓度14.11%，二氧化碳浓度3.019%。二氧化碳浓度增大不多，而氧气浓度明显下降，由此可知，燃烧需要氧气达到一定浓度。
实验步骤
对现象的描述
分析或解释
观察蜡烛的颜色、状态、形状，闻气味
用小刀切下一块放入水中
实验步骤
对现象的描述
分析或解释
观察蜡烛的颜色、状态、形状，闻气味
红色、圆柱状、固体，有轻微的气味
红色圆柱状固体，有蜡味
用小刀切下一块放入水中
易切，浮于水面，不溶解
质软，密度比水小，难溶于水
实验步骤
对现象的描述
点燃蜡烛，仔细观察燃着的部分
实验步骤
对现象的描述
点燃蜡烛，仔细观察燃着的部分
蜡烛燃烧发光放热，火焰附近石蜡由固态变为液态，烛芯变短,火焰分三层，外焰最亮，焰心最暗。
实验操作
现象
结论
用注射器收集氧气，对着燃着的蜡烛，慢慢推进注射器
蜡烛燃烧旺
用注射器收集氧气，对着燃着的蜡烛，快速推进注射器

猜想②不成立