第一单元走进化学世界
第2节化学是一门以实验为基础的科学
一、对蜡烛及其燃烧的探究
1.现象：蜡烛逐渐熔化，燃烧，发出红光，火焰分为三层（外焰、内焰、焰心）。
2.产物：二氧化碳和水
检验：二氧化碳——在火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯（变浑浊）
水——在火焰上方罩冷而干燥的烧杯（变模糊或有水珠出现）
3.物理性质：白色的固体，密度比水小，质软
结论：
（1）燃烧前：蜡烛通常为白色的固体，密度比水小，不溶于水
（2）燃烧时：
①蜡烛发出黄白色的火焰，放热、发光，蜡烛逐渐变短，受热时熔化，冷却后又凝固。
②木条处于外焰的部分最先变黑，外焰温度最高。
③烧杯内壁有水雾出现，说明蜡烛燃烧生成了水；蜡烛燃烧后还生成二氧化碳，该气体能使澄清石灰水变浑浊。
（3）燃烧后：有一股白烟，能重新燃烧。说明蜡烛燃烧是蜡烛气化后的蜡烛蒸气被点燃。
二、对人体吸入的空气和呼出气体的探究
1.原理：
A.二氧化碳——能使澄清石灰水变浑浊（特性），不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸。
B.氧气——支持燃烧（使带火星的木条复燃、燃着的木条烧得更旺），供给呼吸。
2.结论：“两多一少”——人呼出的气体中二氧化碳和水蒸气比空气多，氧气的含量比空气少。
即：A.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CO2的含量高。
B．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，证明空气中氧气的
含量比呼出的气体中氧气的含量高。
C．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，证明呼出气体中水
的含量比空气中水的含量高。
3.鉴别氧气和二氧化碳：
方法①：用燃着的木条分别伸入瓶内，使之燃得更旺的是氧气,使之立即熄灭的是二氧化碳。
方法②：分别倒入澄清的石灰水，使之变浑浊的是二氧化碳，使之无明显变化的是氧气。
1.小学自然课已经初步介绍了二氧化碳气体，你知道常用于检验二氧化碳的物质是（）
A.水B.食盐水C.澄清石灰水D.木条
2.蜡烛燃烧时，观察到的现象是（）
A.蜡烛燃烧时火焰分为三层，焰心主要是石蜡蒸气，温度最低，内焰火焰最明亮
B.火柴梗接触外焰的部分首先碳化变黑
C.燃烧后只生成使澄清石灰水变浑浊的气体
D.燃烧后生成水和二氧化碳
3.有关蜡烛性质和实验现象的叙述错误的是（）
A.蜡烛燃烧后生成的气体可以使澄清的石灰水变浑浊
B.蜡烛燃烧的同时伴有熔化过程
C.用火柴点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛能重新燃烧
D.蜡烛在空气中燃烧发出白色火焰，放热并产生白烟
4.在对蜡烛及其燃烧进行了探究以后，请你填写下列空格：
（1）如右图所示，点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为三层，分别是——、内焰和焰心，把一根火柴梗放在蜡烛的火焰上约1s后取出，可以看到_______（填字母）处的火柴梗最先炭化。结论：蜡烛火焰的______________温度最高。
（2）再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰的上方，烧杯内壁出
现_________________，片刻后取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量
的澄清石灰水，振荡后发现________________________。
结论：蜡烛燃烧以后的生成物是_______________________
。
5.某同学对蜡烛的燃烧进行探究：
①点燃一支蜡烛，用一只烧杯倒扣在燃着的蜡烛上，蜡烛燃烧片刻后熄灭，如实验一。
②再点燃蜡烛，然后吹灭，看到烛芯产生一缕白烟，用火柴点燃白烟，蜡烛重新被引燃，如实验二。
③将粗细均匀的木条水平放在蜡烛的火焰上，稍加热后观察木条燃烧现象，如实验三。
（1）操作①中，蜡烛能燃烧片刻的原因是_________________________________________。
（2）操作②中，关于白烟的成分，有同学做出了下列猜想：A.白烟是水蒸气；B.白烟是石蜡固体小颗粒；C.白烟是二氧化碳。你认为上述猜想有道理的是____________（填序号），理由是________________________________________。
（3）该同学在做实验一的过程中，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
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）木条处于外焰的部分最先变黑，说明蜡烛的外焰温度最______________。
6.通过对我们吸入空气和呼出气体成分的研究，比较人体吸入的空气和呼出的气体中所含有二氧化碳、氧气、水蒸气的多少，得到初步结论，并完成下表。
类型一：蜡烛及其燃烧的探究
例1.蜡烛刚熄灭时，烛心会冒出白烟，点燃这白烟，观察到的现象是___________，这是因为_______________________________。
答案：白烟燃烧并引燃蜡烛白烟是石蜡蒸气
解析：蜡烛燃烧产生的蒸气是石蜡蒸气。熔化的蜡烛，由焰心产生石蜡蒸气，在外焰与氧气充分接触，燃烧生成二氧化碳和水。蜡烛刚熄灭时，从内焰蒸发出的石蜡蒸气没有燃烧，遇冷凝结，生成白烟。
例2.某同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究。请填写下列空格：
（1）取一枝蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。结论：石蜡的密度比水_________。
（2）点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为_________、_________、_________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_________处最先炭化。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。取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变_________。结论：蜡烛燃烧时生成了_________。
答案：（1）小（2）外焰内焰焰心a外焰（3）水珠浑浊二氧化碳
解析：火柴杆在不同条件下发生不同变化。焰芯缺乏氧气，温度较低，故炭化速度最慢；内焰温度高于焰心，但氧气很不充分，炭化较慢；而外焰燃烧最充分温度高，火柴杆的炭化速度最快。蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，水蒸气遇冷凝结成水珠；而二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊，依据上述性质，可以证明蜡烛燃烧的产物。
类型二：对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
例3.下表是空气中的气体成分和人体呼出的气体成分含量对照表
某校研究性学习小组的同学设计了简单的实验方案，验证呼出的气体与吸入空气成分的含量有什么不同，其主要操作步骤如图所示。
请依据图示将主要实验操作步骤及验证依据填入下表中：
答案：（1）用排水法收集两瓶呼出的气体，另收集两瓶空气
（2）将澄清石灰水分别滴入盛有呼出的气体和空气的集气瓶中石灰水浑浊程度的不同
（3）将燃着的木条分别放入盛有呼出的气体和空气的集气瓶中木条燃烧情况的不同
（4）取两块干燥的玻璃片，对着其中的一块呼气玻璃片上水雾的不同
解析：根据二氧化碳与石灰水反应，二氧化碳的量不同，得到白色浑浊的量不同。根据小木条燃烧的时间长短或燃烧的剧烈程度（快慢）差异，比较氧气含量不同。水蒸气遇冷凝结成水珠，可以验证呼出气体中含有的水分。
例4．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？
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。
解析：根据水蒸气遇冷凝结成水珠，可以验证呼出气体中含有的水分。
1．小明家厨房有一瓶失去标签的无色液体，妈妈说可能是白醋也可能是白酒，为了确认，小明按教材上所学的闻气味的方法去确认这瓶液体，小明的做法属于科学探究的哪个环节（
）
A．提出问题 B．制定计划 C．进行实验 D.得出结论
2．一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它是由铁制成的．在讨论时，有的同学提出“我们可以拿磁铁来吸一下”、“拿磁铁来吸一下”属于科学探究中的（
）
A．实验 B．假设 C．观察 D．做结论
3．（本溪模拟）将“跳跳糖”放入水中，有无色气体产生。小军同学提出以下研究此气体成分的设想，其中不可能获得正确结论的是（
）
A．收集气体并观察B.咨询生产厂家工程师
C．送交食品检验部门检测D.查阅“跳跳糖”成分及制作原理
4.蜡烛燃烧过程中，有的同学认识到不仅有水和二氧化碳的产生，还有一种新物质的出现，你观察到了吗？这种新物质开如（）
A.白烟B.黑烟C.黄烟D.黑雾状
1.对蜡烛及其燃烧的探究
知识锦囊：二氧化碳气体可使澄清的石灰水变浑浊
2.对人体吸入的空气和呼出气体的探究
知识锦囊：①二氧化碳（CO2）气体可使澄清的石灰水变浑浊，且越浑浊，二氧化碳（CO2）气体越多（前提条件：澄清的石灰水足够多）。
②氧气（O2）可使带火星的木条复燃，木条燃烧越旺，说明氧气（O2）越多，即氧气（O2）可以助燃。
③二氧化碳（CO2）可以使燃着的木条熄灭，即二氧化碳（CO2）不支持燃烧。
训练下列关于化学发展的看法错误的是（
）
A．导致生态环境恶化 B．提升人类健康水平
C．有助于人类开发新能源 D．帮助人类研制新材料
训练在进行“对人体吸入的空气与呼出的气体的探究”时，小亮提出：“人体呼出的气体可能比吸入的空气中含有的水蒸气多。”就这一过程而言，属于科学探究环节中的（
）
A．猜想与假设 B．收集证据 C．设计实验 D．得出结论
训练在研究气体的性质时，某同学进行了如图所示操作，有关说法不正确的是（
）
A．这种研究物质的方法属于实验法
B．这是一种正确的闻气味的方法
C．该操作利用了分子在不断运动的性质
D．研究有剧毒的气体物质时也可用此方法
训练（温州中考）法拉第曾以《蜡烛的故事》为题为青少年连续开展了多次报告．下列列举了报告中涉及的问题及对问题的回答，其中“对问题的回答”属于“设计实验方案”的是（
）
A． A B． B C．C D． D
训练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是否相同，设计了简单的实验方案，其主要操作步骤如下所示，请完成实验报告。
基础巩固
1．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，观察到木条在空
气瓶内继续燃烧，而在呼出的气体瓶内熄灭。由此说明(
)
A．空气是由氮气和氧气组成的 B．呼出气体中氧气的含量比空气中的小
C．呼吸过程中消耗了空气 D．呼出的气体是二氧化碳
2．伦敦奥运会祥云火炬的燃料为丙烷(C3H8)。下列关于丙烷性质的描述，属于其化学性质的是(
)
A．沸点为－42.1℃，易液化 B．微溶于水，可溶于乙醇
C．着火点为℃，易燃 D．无色气体
3．小军同学在做家庭小实验时，向热的大米粥中加入碘酒，发现未变蓝色。面对“异常”现象，他不应该采取的做法是(
)
A．认为自己做错了，继续做其他实验B．查找相关资料，探究原因
C．反复实验，并观察是否有相同现象D．向老师请教
4．能使带火星的木条复燃的气体是(
)
A．空气 B．水蒸气 C．二氧化碳 D．氧气
5.汽油在空气中燃烧时会伴随着下列实验现象，其中最能说明汽油燃烧是化学变化的现
象是（）
A.产生火焰
B.放出大量的热
C.罩在火焰上方的烧杯壁上出现小水滴
D.将罩在火焰上方的烧杯迅速倒过来，倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊
6.李明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的白烟，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.棉线D.石蜡的固体小颗粒
7．（大庆模拟）下面是一学习小组针对科学探究提出的几个问题，请将下列所述基本环节补充完整。
（1）“呼出的气体是什么？”属于科学探究中的
环节；
（2）“呼出的气体中一定有二氧化碳”属科学探究中的
环节；
（3）“呼出的气体中可能有二氧化碳”属科学探究中的
环节；
（4）将呼出的气体通过澄清石灰水中，发现石灰水变浑浊，这属于科学探究中
的
环节；
（5）“这个实验既简单，现象又明显”，某同学的这句话属于科学探究中的
环节．
上述各环节的正确顺序是
．（填上述数字序号）
8．（秋淄川区校级月考）小明在威望中发现一种白色固体，他认为“可能是食盐”．对于可能是食盐，应是科学探究的
；小华说“可以尝一尝”．对于“尝一尝”这一过程，应是科学探究中的
。
A．问题B．假设C．实验D．结论
巅峰突破
1.下面记录的是探究普通蜡烛及其燃烧的实验现象，与事实不相符合的是（）
A普通蜡烛是手感滑腻的固体
B.普通蜡烛放入水中会下沉
C.蜡烛燃烧的火焰可以分为三层
D.熄灭蜡烛时产生的白烟可以被点燃
2.在“人吸入的空气和呼出的气体有什么不同”探究中，下列说法不正确的是（）
A.呼出气体含二氧化碳多的证据是：呼出的气体使澄清石灰水变浑浊
B.呼出气体含氧气少的证据是：呼出的气体使木条燃烧更旺
C.呼出气体含水蒸气多的证据是：呼出的气体在玻璃片上结下水珠
D.断呼出气体含有氮气的依据是：空气中含有氮气，而氮气不为人体吸收
3.下列收集人体呼出气体的操作正确的是（）
A.将集气瓶盛满水，用玻璃片从上往下直接盖住瓶口
B.收集好呼出的气体，迅速从水中取出集气瓶，盖上玻璃片
C.将集满气体的集气瓶在水中盖好玻璃片后取出，正放在桌上
D.集气瓶集满气体后，放在水中，等用时再从水中取出
4.我们知道，石灰水中的氢氧化钙可与空气中二氧化碳反应，生成碳酸钙沉淀。用石灰水涂刷墙壁，就是利用了石灰水的这一性质。使得墙壁越来越硬。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_____________气体。
5.石灰水可与二氧化碳反应，生成碳酸钙，碳酸钙是白色沉淀。氧气可以支持燃烧，而二氧化碳可用于灭火。在实验室中有两瓶无色气体，分别是氧气和二氧化碳，有多种方法可将它们区分开来。请你设计两种实验方法来进行鉴别。
___________________________________；_________________________________
6.小炜在家中利用实验的方法探究了木片和木炭燃烧的现象，你认为它们燃烧会有哪些不同的现象？（让我们也动手做一做吧）
7．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？
8．现有三瓶气体分别为空气、氧气和二氧化碳，请用简单的方法来鉴别它们。
9．观察身边一些生活现象，试用所学知识解释。
（1）饼干露置在空气中一段时间后会变软：。
（2）从冰箱中取出啤酒瓶放在桌子上，过一会儿会看到啤酒瓶外壁出现
“水珠”：。
10．在对蜡烛及其燃烧进行了探究以后，请你填写下列空格：
（1）是需要燃烧才能观察到的现象。(填序号)
①自顶端起约1cm以内的烛体是温的、柔软且易塑型；②原料是半透明、微臭、无味白色固体；③蜡烛顶端、烛心底部周围有无色液体，呈凹状；④一白色烛心贯穿中轴，并延长至蜡烛顶1cm；⑤形状为圆柱形，顶部为圆锥形尖出；⑥烛心周围和烛焰上端呈明亮的黄色；⑦吹熄后，能看见烛心周围有白烟上升，并慢慢消失；⑧质软，可用指甲刮出痕迹；⑨若风吹至蜡烛一边，另一边凹形顶端的蜡烛将熔成液体并沿烛体落下；⑩受空气流的影响，火焰会闪动，且生出黑烟。
（2）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛会。
结论：石蜡的密度比水。
（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有。
（4）如图所示，将桌面上两支燃着的且高低不同的蜡烛用一大烧杯罩住，最先熄灭的是，其原因是。
参考答案
1.C2.B3.D
4.（1）外焰a外焰（2）水雾澄清石灰水变浑浊二氧化碳和水
5.（1）烧杯内有一定量的空气（2）B水蒸气和二氧化碳不能燃烧，石蜡能燃烧
（3）C（4）高
6.
1．C2．A3．A4.B
训练A
训练A
训练D
训练D
训练
基础巩固
1．B2．C3．A4．D5.D6.D
7．（1）提出问题
（2）获得结论
（3）猜想与假设
（4）收集证据
（5）反思与评价（1）、（3）、（4）、（2）、（5）
8．BC
巅峰突破
1.B 2.B 3.C
4.二氧化碳
5.①把一根燃着的木条伸入集气瓶中，木条燃烧更旺的瓶内是氧气，木条熄灭的瓶内是二氧化碳
②分别向两瓶中倒入适量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊的瓶内是二氧化碳，不变浑浊的瓶内是氧气
6.木片：易点燃，燃烧时有火苗、冒黑烟；木炭：不易点燃，燃烧无火苗、无黑烟或极少烟。
7．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。
8．将燃着的木条分别插入三个集气瓶中，木条燃烧得更旺则该瓶盛的是氧气；木条火焰立即熄灭则该瓶盛的是二氧化碳；木条火焰过一会熄灭则该瓶盛的是空气。
9．（1）空气中有水蒸气
（2）冰箱中取出的啤酒瓶温度低，空气中的水蒸气遇冷凝结
10．（1）①③⑥⑦⑨⑩
（2）浮在水面小
（3）水雾澄清石灰水变浑浊水和二氧化碳
（4）高的一支蜡烛蜡烛燃烧放出大量的热，使生成的二氧化碳受热，其密度减小，分布在烧杯的上部，且二氧化碳不能支持燃烧