课题2 化学是一门以实验为基础的科学

知识梳理

1.利用________对物质及其变化进行________，是学习化学的重要方法。

答案：化学实验 研究

2.化学是一门以________为基础的科学。学习化学的一个重要途径是实验，通过实验以及对________的观察、记录和分析等，可以验证________，学习________的方法并获得化学知识。现代化学实验室起源于________和________的作坊，通过________和________,为化学实验发明了许多实验仪器。在进行化学实验时，我们要关注以下几个方面的内容：

(1)关注物质的________，如________、________、________、________、________、________、________等等。

(2)关注物质的________等等。

(3)关注物质的________，而不是孤立地关注物质的某一种性质或变化。

答案：实验 物质变化 化学原理 科学探究 炼丹术士 炼金术士 炼丹 炼金

(1)性质 颜色 状态 气味 硬度 密度 熔点 沸点

(2)变化

(3)变化过程及现象

疑难突破

1.为什么有的火焰明亮，有的却不明亮呢?

剖析：当火焰里有了固体颗粒，在高温下受热发光，就会使火焰明亮，若燃烧的完全是气体，不含固体或不分解出固体颗粒，火焰就不明亮。如果我们将玻璃管插进蜡烛火焰最亮的部分，就会引出黑色的烟。原来明亮的部分里有碳的小颗粒存在，这是蜡蒸气受热分解生成的碳。蜡烛火焰的明亮就和此固体的小碳粒有关。

2.如何进行实验观察?

剖析：观察实验现象主要是指用眼睛看、鼻子闻、耳朵听、手触摸等方式得到实验的现象。记忆实验现象是不容易的，但若能找到实验现象存在的规律，则可变难为易。我们可以根据反应条件的不同将化学实验大致分为三种类型：第一种是物质燃烧实验;第二种是加热固体物质实验;第三种是在溶液中进行的化学实验。

问题探究

问题 请探究蜡烛燃烧过程中发生哪些现象?

探究：

实验内容 实验现象 实验结论

蜡烛刚点燃时 蜡烛燃烧，有少量蜡烛熔化成液态 蜡烛燃烧放出热量，石蜡熔化成液体

点燃1分钟时的现象 蜡烛继续燃烧，有少量蜡烛熔化成液态石蜡顺着烛杆流下 大量石蜡燃烧了，少量没有燃烧的石蜡熔化成液体

蜡烛刚熄灭时的现象 出现白烟，有一定熔化的石蜡存在于烛芯附近 水蒸气遇冷凝结，生成液态小水珠

熄灭1分钟时的现象 熔化的蜡烛凝固成固体石蜡 石蜡凝固过程释放出热量

典题精讲

例1 某同学进行的下列实验操作，其关键步骤如图1-1示,其中正确的是( )

图1-1

思路解析：A中瓶塞应该倒放在桌面上;B中进行观察应该平视而不应该仰视;C中酒精灯应该用灯帽盖灭而不应该用嘴吹灭，这样容易引发火灾;D中操作正确。

答案：D

例2 为了研究动物的呼吸作用，某兴趣小组设计了如图1-2所示装置进行探究。同学们观察到实验过程中红墨水向左移动，澄清石灰水变浑浊，实验结束后，把燃着的木条放到瓶中，木条熄灭。这些现象说明动物呼吸吸进_________气体，呼出_________气体。

图1-2

思路解析：人和动物呼吸时都吸入氧气，产生二氧化碳和水蒸气，同时呼出的气体中氧气的含量降低，二氧化碳的含量远高于空气中的含量。故验证时可以依据上述物质的性质进行实验设计，选择澄清的石灰水验证青蛙呼出气体的成分。

答案：氧气 二氧化碳

知识导学

物质在化学实验中发生了各种变化，这些变化体现了物质的性质和规律，也可以测定物质的组成。

实验是学习和研究化学规律和变化的基础。在实验观察中，通过对各种现象的描述、总结，得到相应的结论。从而获得化学知识和规律。

炼丹术士和炼金术士虽然没有实现把“贱”金属冶炼成黄金，或者炼成长生不老的“仙药”，但在他们长期的炼丹过程中创造出了很多新的实验器皿，是我们进行化学实验的基础。

物质的颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点等物理性质和物质在化学变化中表现出的化学性质，是我们关注的主要内容。

物质在变化过程中表现出物质的物理性质和化学性质以及物质的各种规律。

疑难导析

先了解火焰明亮的原理和发光原因。

要描述点燃蜡烛，燃烧时温度的高低，能否使石蜡熔化并变成石蜡蒸气。石蜡蒸气燃烧，发出火焰的明亮程度如何;如果固体或液体没有汽化，产生火焰的明亮程度如何。要从固体或液体是否汽化来分析。

观察时要有明确的观察目的和主要的观察对象，要注重对本质现象的观察。

要正确描述实验现象。要明确“光”和“火焰”、“烟”和“雾”等的区别，不能相互替代，不能以结论代替现象。

问题导思

实验现象是感官对实验过程的感受。感受来自于各个感觉器官得到的信息总和。

我们观察到的有明显现象的，要说明已经发生化学或物理变化;但没有观察到现象的，要说明不一定没有发生变化。

实验现象的描述，要抓主要的、本质的变化，针对某个实验，有针对性和明确目的性进行观察。

在现象描述中，“烟”是固体小颗粒，“雾”是液体小液滴。我们通过现象描述猜想反应生成的物质或反应结果。用结论来代替现象的描述，是初学者最容易犯的错误。

典题导考

绿色通道

细节决定成败。正确掌握基本实验操作，掌握基本实验技巧，是实验成功的关键。每个细节应该注意的关键点，决定了操作是否成功。

典题变式

某学生用量筒量取液体，将量筒平放且面对刻度平视测量，初次视线与量筒内凹液面的最低处保持水平，读数为20 mL;倒出部分液体后，俯视凹液面的最低处，读数为5 mL。则该学生实际倒出液体的体积( )

A.大于15 mL B.小于15 mL

C.等于15 mL D.无法确定

答案：A

绿色通道

气体成分的测定关键依据气体的性质，选择合适的实验仪器和试剂。

典题变式

如何采用最简单的方法，测定人呼出的气体中含有大量二氧化碳?

答案：用导管直接把气体吹入到澄清石灰水中，观察石灰水的变化。

典题变式

测定人呼出的气体中含有大量二氧化碳的方法是用_________，观察到的现象是___________________________。

答案：澄清的石灰水 石灰水变浑浊