1.2 化学是一门以实验为基础的科学-九年级化学上册同步考点解读（人教版）（解析版）

第第页\o"10.3物体的浮沉条件及应用"1.2化学是一门以实验为基础的科学（考点解读）（解析版）1、科学探究的意义、方法和环节（1）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，其意义有：

①特别强调了“过程”的经历，对教师来说，可以使其从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转移；对学生来说，可以使其从被动接受知识向主动获取知识转移。

②能有效激发学生对化学学习的兴趣，培养了学生的实验能力、探究能力、创新能力等。

③重在播种一种行为，收获一种习惯。④科学探究还是一种精神，要用这种精神探索和研究自然规律，也要用这种精神学习整个化学课程中的所有内容。（2）\o"猜想与事实验证"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。（3）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。（4）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，各环节具体如下：

①提出问题：通过创设情景引导学生提出供探究的问题，或者直接给出所要探究的问题让学生进行探究；

②猜想与假设：依据已有的知识和经验对提出的问题的可能出现的答案，作出猜想与假设，并经过讨论、思考作出初步的论证；③制定计划（或设计方案）：根据科学探究的要求，设计实验方案，同时包括选择仪器、试剂等等；

④进行实验：按实验正确的步骤，细心规范地进行具体的实验操作；

⑤收集证据：收集并整理通过实验得出实验现象、实验数据，以及其它与猜想假设有关所有资料、信息等等，为了验证猜想与假设做好充分的准备；

⑥解释与结论：将收集到的资料进行分析、讨论，得出事实证据与猜想假设之间的关系，通过比较、分类、归纳、概括等方法，得到最后的结论；

⑦反思与评价：主要是要有对探究结果的可靠性进行评价的意识，用口头或书面等方式表达探究过程的结果，与他人进行交流讨论时，敢于发表自己的观点，倾听并尊重他人的意见，在实验方案、现象、解释等方面与他人存在不同之处时，能与他人进行讨论，不断反思，并提出改进的具体建议，能体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦；

⑧拓展与迁移：将自己经过辛辛苦苦、快快乐乐地科学探究出的实验结论，不断地发扬光大，拓展开来，进而将其迁移应用于解决相关的实际问题。2、\o"化学的研究领域"化学的研究领域化学的研究领域，主要是指物质的组成、结构、性质、以及变化规律等；但有时还会涉及到科技前沿领域．例如，高分子化学（研究高聚物的合成、反应、化学和物理性质以及应用的化学）、纳米技术、复合材料、隐身材料、绿色化学、导电塑料、新能源的开发和利用等等3、对蜡烛及其燃烧实验探究（1）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。（2）点燃和熄灭蜡烛：燃烧现象：先受热熔化成液态，而后汽化成石蜡蒸气燃烧，火焰分3层，包括外焰、内焰和焰心。操作：用一火柴梗平放入火焰中1s后取出。现象和结论：两端接触外焰处先变黑（炭化）；说明外焰温度最高，焰心温度最低。分析原因：外焰部位的石蜡蒸气与充足的氧气接触，石蜡蒸气燃烧充分，放出的热量最多。其他现象：燃烧时产生的黑烟为石蜡中碳元素不完全燃烧产生的炭黑。操作：点燃蜡烛后，用干而冷烧杯罩在火焰上方。现象和结论：烧杯内壁有水珠生成；说明蜡烛燃烧产生水。操作：用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方（或烧杯罩住火焰后迅速倒转，倒入澄清石灰水）现象和结论：澄清石灰水变浑浊；说明蜡烛燃烧产生二氧化碳。蜡烛燃烧的表达式：石蜡+氧气二氧化碳+水熄灭蜡烛时现象：产生白烟操作：点燃白烟现象和结论：白烟燃烧，引燃蜡烛；说明白烟具有可燃性，是石蜡小颗粒（冷却凝固的石蜡蒸气）方法总结：（1）检验某物质燃烧是否有水生成的方法：火焰上方罩干而冷的烧杯观察是否有水雾出现。（2）检验某物质燃烧是否有二氧化碳生成的方法：火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯观察是否变浑浊。3、吸入空气与呼出气体的比较对人体吸入的空气和呼出的气体的探究 做对比实验（控制变量）呼吸作用：葡萄糖+氧气→二氧化碳+水；呼出气体较吸入的空气而言氧气减少，二氧化碳和水蒸气增多。氧气含量比较二氧化碳含量比较水蒸气含量比较操作在装有空气和呼出气体的集气瓶中，分别伸入燃着的小木条在装有空气和呼出气体的集气瓶中，分别滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡对一块干燥的玻璃片哈气，并与放在空气中的干燥玻璃片比较现象空气中的木条继续燃烧呼出气体中的木条熄灭空气中石灰水无明显变化呼出气体中澄清石灰水变浑浊空气中的玻璃片无明显变化哈气的玻璃片上出现小水珠结论呼出气体中的氧气更少呼出气体中的二氧化碳更多呼出气体中的水蒸气更多应用：空气不能使澄清石灰水变浑浊，不是空气中无二氧化碳，而是量太少，反应了无明显现象；久置于空气中的澄清水出现浑浊或白膜，即是空气中二氧化碳反应的效果。【考点1科学探究的意义、方法和环节】【典例1-1】（2023•兰州模拟）下列叙述与所运用的思想方法不一致的是（）A．比较法：探究人体吸入的空气和呼出的气体 B．推理法：依据所含物质的种类将物质分为混合物和纯净物 C．定量实验法：测定空气中氧气含量 D．控制变量法：探究Mg、Zn、Fe等金属与稀盐酸反应的快慢【答案】B【分析】A、根据对比实验探究出空气中氧气的含量高于呼出气体进行分析；B、根据只含有一种物质的属于纯净物，含有多种物质的属于混合物进行分析；C、根据空气中氧气含量约占五分之一进行分析；D、根据Mg、Zn、Fe等金属与稀盐酸反应的快慢受接触面积、酸的浓度等因素的影响进行分析。【解答】解：A.空气中氧气、二氧化碳、水蒸气的含量与呼出气体中不相同，通过对比实验来探究出空气中氧气的含量高于呼出气体，空气中二氧化碳和水蒸气的含量低于呼出气体，故A正确；B.纯净物中含有一种物质，含有多种物质的属于混合物，是根据所含物质的种类多少来区分，不是推理法，故B不正确；C.空气中氧气含量约占五分之一，采用定量实验法测定，故C正确；D.Mg、Zn、Fe等金属与稀盐酸反应的快慢受接触面积、酸的浓度等因素的影响，因此采用控制变量的方法来探究Mg、Zn、Fe等金属与稀盐酸反应的快慢，故D正确。故选：B。【典例1-2】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，然后结合题中的问题进行分析判断。下面是一学习小组采用下列装置进行科学探究提出的几个问题，请将下列问题补充完整。（1）“呼出的气体是什么？”属于科学探究中的提出问题环节；（2）“呼出的气体中一定有水蒸气。”属于科学探究中的解释与结论环节；（3）“呼出的气体中可能有水蒸气。”属于科学探究中的猜想与假设环节；（4）“将呼出的气体对着干冷的玻璃片，发现玻璃片上出现水雾。”属于科学探究中的进行实验环节；（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反思与评价环节；（6）上述环节正确的先后顺序为（1）（3）（4）（2）（5）（填序号）。【答案】（1）提出问题；（2）解释与结论；（3）猜想与假设；（4）进行实验；（5）反思与评价；（6）（1）（3）（4）（2）（5）。【分析】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，然后结合题中的问题进行分析判断。【解答】解：（1）“呼出的气体是什么？”对呼出的气体进行提问，属于科学探究中的提出问题环节，故填：提出问题；（2）“呼出的气体中一定有水蒸气”确定了该气体是什么气体，属于科学探究中的解释与结论环节，故填：解释与结论；（3）“呼出的气体中可能有水蒸气”产生了疑问，属于科学探究中的猜想与假设环节，故填：猜想与假设；（4）将呼出的气体对着干冷的玻璃片，发现玻璃片上出现水露，属于科学探究中的进行实验环节，故填：进行实验；（5）“这个实验既简单，现象又明显”，对实验进行简单的总结评价，这句话属于科学探究中的反思与评价环节，故填：反思与评价；（6）依据科学探究的主要环节可知，正确的顺序为（1）（3）（4）（2）（5），故填：（1）（3）（4）（2）（5）。【变式1-1】（2022秋•井研县期末）为了探究薯片袋中充入的气体是什么，将气体收集在集气瓶中，滴入石灰水振荡后没有变浑浊，将燃烧的木条伸入瓶中，木条熄灭，这是科学实验探究中的（）A．作出猜想 B．设计实验 C．进行实验 D．得出结论【答案】C【分析】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，据此结合题意进行分析解答。【解答】解：为了探究薯片袋中充入的气体是什么，将气体收集在集气瓶中，滴入石灰水振荡后没有变浑浊，将燃烧的木条伸入瓶中，木条熄灭，属于科学探究中的进行实验。故选：C。【变式1-2】（2022春•南关区校级期末）根据维生素C能够使“淀粉﹣碘溶液”褪色的原理，应用如图实验比较两种果汁中维生素C含量的多少。实验过程中需要控制的条件是ABC。A.两个胶头滴管的规格B.烧杯中“淀粉﹣碘溶液”的体积C.烧杯中“淀粉﹣碘溶液”的浓度D.胶头滴管滴出的果汁的滴数【答案】ABC。【分析】对比试验中，要控制好烧杯中溶液的体积、烧杯中淀粉﹣碘溶液的浓度、两个胶头滴管滴出的每滴果汁的体积，而胶头滴管滴出的果汁的滴数不需要控制。【解答】解：为了比较两种果汁中维生素C含量的多少，选项条件中必需控制的是：两个胶头滴管滴出的每滴果汁的体积（保证每滴体积相等）、烧杯中淀粉—碘溶液的浓度和烧杯中溶液的体积（保证淀粉﹣碘溶液中溶质质量相等），最终根据滴数来判断含量高低，故不需要控制的条件是胶头滴管滴出的果汁的滴数。故选：ABC。【考点2化学的研究领域】【典例2-1】（2023春•南岗区校级期中）图片中的内容不属于化学对人类贡献的是（）A．研制新型半导体材料 B．合成药物 C．探究气体压强的规律 D．氧气炼钢【答案】C【分析】根据化学的定义和研究内容进行分析判断，化学是一门在分子、原子的层次上研究物质的性质、组成、结构及其变化规律的科学，研究对象是物质，研究内容有组成、结构、性质、变化、用途等。【解答】解：A、研制新型半导体材料属于研究、制取新物质，属于化学研究的范畴，故选项错误。B、合成药物属于研究、制取新物质，属于化学研究的范畴，故选项错误。C、探究气体压强的规律属于物理研究的范畴，故选项正确。D、氧气炼钢使用了氧气的用途，属于化学研究的范畴，故选项错误。故选：C。【典例2-2】（2022秋•沂源县校级期中）化学，顾名思义，是有关物质变化的学问，是在分子、原子水平上研究物质及其变化规律的一门基础自然基础科学，它能指导我们更好地认识、改造和应用物质。化学科学已日益渗透到社会生活的各个方面，特别是与人类社会发展密切相关的重要领域，如信息科学、功能材料研制、能源开发利用、环境保护、生命过程探索等。【答案】分子；原子；改造；应用；功能材料研制；能源开发利用；生命过程探索。【分析】根据化学的定义和研究内容进行分析判断，化学是一门在分子、原子的层次上研究物质的性质、组成、结构及其变化规律的科学，研究对象是物质，研究内容有组成、结构、性质、变化、用途等。【解答】解：化学，顾名思义，是有关物质变化的学问，是在分子、原子水平上研究物质及其变化规律的一门基础自然基础科学，它能指导我们更好地认识、改造、应用物质和功能材料研制物质。化学科学已日益渗透到社会生活的各个方面，特别是与人类社会发展密切相关的重要领域，如信息科学、功能材料研制、能源开发利用、环境保护、生命过程探索等。故答案为：分子；原子；改造；应用；功能材料研制；能源开发利用；生命过程探索。【变式2-1】（2022秋•施甸县期末）“神箭冲碧宇，天和傲苍穹”。12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲顺利完成180多天的在轨工作。下列研究不属于化学范畴的是（）A．研制火箭的燃料 B．空间站内氧气的制取 C．计算返回舱落点 D．返回舱外层耐高温涂料的制造【答案】C【分析】根据化学的定义和研究内容进行分析判断，化学是一门在分子、原子的层次上研究物质的性质、组成、结构及其变化规律的科学，研究对象是物质，研究内容有组成、结构、性质、变化、用途等。【解答】解：A、研制火箭的燃料，属于研究、制取新物质，属于化学研究的范畴，故选项错误。B、空间站内氧气的制取，属于研究、制取新物质，属于化学研究的范畴，故选项错误。C、计算返回舱落点，属于物理学领域研究的内容，不属于化学研究的范畴，故选项正确。D、返回舱外层耐高温涂料的制造，属于研究、制取新物质，属于化学研究的范畴，故选项错误。故选：C。【变式2-2】（2021秋•滦州市期中）通过前面的化学学习，我们认识到化学是研究物质的性质、组成、结构及其变化规律的一门自然科学。【答案】性质；组成；结构及其变化规律。【分析】根据化学研究的范畴，进行分析解答。【解答】解：化学是一门在分子、原子的层次上研究物质的性质、组成、结构及其变化规律的自然科学，研究对象是物质，研究内容有组成、结构、性质、变化、用途等。故答案为：性质；组成；结构及其变化规律。【考点3对蜡烛及其燃烧实验探究】【典例3-1】（2023春•南宁期中）点燃蜡烛时，实验现象描述错误的是（）A．蜡烛燃烧放出热量 B．生成水和二氧化碳 C．火焰分为三层，外层最亮 D．罩在火焰上方的干燥烧杯内壁有水珠【答案】B【分析】蜡烛的火焰分为外焰、内焰、焰心三层，外焰温度最高，以及蜡烛燃烧的实验现象、产物进行分析解答。【解答】解：A、燃烧属于放热反应，故蜡烛燃烧会放出热量，描述正确；B、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳是实验结论，不是现象，描述错误；C、蜡烛的火焰分为外焰、内焰、焰心三层，外焰温度最高，描述正确；D、蜡烛燃烧有水生成，因此蜡烛燃烧时在火焰上方罩一个干冷的烧杯，发现有水雾产生，描述正确；故选：B。【典例3-2】（2023春•丰城市校级月考）请你仔细观察一支燃着的蜡烛，完成下列问题。（1）蜡烛的顶端熔化成液态，石蜡熔化属于物理（“物理”或“化学”）变化。（2）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a（填字母）处最先炭化，说明蜡烛火焰的外焰部分温度最高。（3）用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上，观察到烧杯内壁有小液滴，证明有水生成，蜡烛燃烧属于化学变化，蜡烛燃烧生成另一种物质是二氧化碳。【答案】（1）物理；（2）焰心；a；外焰；（3）烧杯内壁有小液滴；二氧化碳。【分析】（1）根据是否生成新物质来分析；（2）根据火焰的分层情况、各层火焰的温度来分析；（3）根据石蜡燃烧的产物以及检验方法来分析。【解答】解：（1）石蜡熔化，只是状态发生了改变，没有新物质的生成，属于物理变化。（2）蜡烛的火焰分为外焰、内焰和焰心。外焰与空气充分接触温度最高，所以把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中，可以看到a外焰处最先炭化。（3）蜡烛燃烧生成水和二氧化碳。常用干冷的烧杯检验水蒸气。用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上，水蒸气遇冷会凝结成小液滴。所以可观察到烧杯内壁有小液滴，证明了水生成。蜡烛燃烧生成另一种物质为二氧化碳。故答案为：（1）物理；（2）焰心；a；外焰；（3）烧杯内壁有小液滴；二氧化碳。【典例3-3】（2022秋•通州区期末）用如图所示实验探究蜡烛的燃烧。实验中观察到无水硫酸铜变蓝、澄清石灰水变浑浊。已知：无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝。（1）实验过程中观察到石蜡熔化，熔化是石蜡物理（填“物理”或“化学”）性质的体现。（2）澄清石灰水中发生反应的化学反应方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。（3）通过实验现象分析，蜡烛中一定含有的元素是氢元素、碳元素。【答案】（1）物理；（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）氢元素、碳元素。【分析】（1）根据物质的性质的辨别方法来分析；（2）根据化学反应的原理来分析；（3）根据实验现象以及质量守恒定律来分析。【解答】解：（1）石蜡熔化只是石蜡在状态上的改变，没有生成新物质，因此石蜡的这一性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于石蜡的物理性质；故答案为：物理；（2）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水，化学方程式为CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；故答案为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）实验中观察到无水硫酸铜变蓝、澄清石灰水变浑浊，说明石蜡燃烧生成了水和二氧化碳，水是由氢元素与氧元素组成的，二氧化碳是由碳元素与氧元素组成的，而氧气中只含氧元素，因此蜡烛中一定含有的元素是氢元素与碳元素；故答案为：氢元素、碳元素。【变式3-1】（2022秋•凤翔县期末）化学小组的同学受英国科学家法拉第所著的《蜡烛的化学史》的启发，对蜡烛的燃烧过程进行了再一次探究。[查阅资料]硫酸铜是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色。[进行实验]如图下列有关说法完全正确的一组是（）①实验1：可观察到澄清石灰水变浑浊，白色粉末变为蓝色②实验2：导管越长，越容易在导管的另一端点燃形成子火焰③实验3：产生的白烟是二氧化碳和水蒸气④实验3：蜡烛又被点燃是因为火柴直接将蜡烛点燃的缘故⑤蜡烛燃烧反应既属于氧化反应又属于化合反应⑥蜡烛燃烧过程中既发生了化学变化，又发生了物理变化A．①③⑤ B．②④ C．②③⑥ D．①⑥【答案】D【分析】①根据石蜡燃烧的产物及其性质来分析；②根据石蜡蒸气具有可燃性来分析；③根据白烟是石蜡蒸气冷凝成的石蜡固体小颗粒来分析；④根据石蜡蒸气具有可燃性来分析；⑤根据蜡烛燃烧的原理来分析；⑥根据石蜡燃烧的过程来分析。【解答】解：①蜡烛燃烧产生水和二氧化碳，可观察到澄清石灰水变浑浊，白色硫酸铜粉末变为蓝色，故原说法正确；②实验2中导管太长，石蜡蒸气容易冷却而凝结在导管内，故原说法错误；③实验3中产生的白烟是石蜡蒸气，故原说法错误；④蜡烛又被点燃是因为火柴点燃了石蜡蒸气，石蜡蒸气的燃烧引燃了蜡烛，故原说法错误；⑤蜡烛燃烧是物质与氧气的反应，属于氧化反应，但是蜡烛和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，生成物有两种，不属于化合反应，故原说法错误；⑥蜡烛燃烧先是石蜡熔化属于物理变化，石蜡液体燃烧产生二氧化碳和水，属于化学变化，故原说法正确。综上正确的是①⑥。故选：D。【变式3-2】（2022秋•芙蓉区校级月考）同学们都点过生日蜡烛，蜡烛点燃后，发出明亮的火焰。某化学兴趣小组的同学进行了如图所示的系列实验。（1）如图（1）所示，点燃一支蜡烛，看到的主要现象有abcde（填字母序号）。a.发出黄色火焰b．熔化的烛液顺着蜡烛流下c．发光、放热d．产生淡淡的黑烟e．火焰分层（2）如图（3）所示，取一个冷的白瓷片放置在火焰上方，片刻后取出观察，有黑色小颗粒产生，冷却后触摸有滑腻感，此颗粒是蜡烛不完全燃烧产生的炭黑。（3）写出蜡烛完全燃烧的文字表达式石蜡+氧气二氧化碳+水。【答案】（1）abcde；（2）黑；（3）石蜡+氧气二氧化碳+水。【分析】（1）根据蜡烛燃烧的现象来分析；（2）根据蜡烛燃烧的产物以及实验现象来分析；（3）根据化学反应的原理来分析。【解答】解：（1）蜡烛燃烧可观察到的现象是发出黄色火焰，先融化后燃烧，会流下蜡油，发光、发热，有淡淡的黑烟，火焰并分层，火焰分为：外焰、内焰和焰心三层；故答案为：abcde；（2）取一个冷的白瓷片放置在火焰上方片刻后取出，观察到有黑色小颗粒产生，冷却后触摸有滑腻感，此颗粒是蜡烛不完全燃烧产生的炭黑；故答案为：黑；（3）石蜡与氧气在点燃的条件下反应生成水和二氧化碳，文字表达式为：石蜡+氧气二氧化碳+水；故答案为：石蜡+氧气二氧化碳+水。【变式3-3】（2022秋•南海区校级月考）唐代诗人韩翃所作《寒食》中写道：日暮汉宫传蜡烛，轻烟散入五侯家。引用贴切的典故对宦官得宠专权的腐败现象进行讽刺。小楼同学朗读诗句时，对蜡烛燃烧现象产生了浓厚的兴趣。如图是小樱同学对蜡烛燃烧的探究过程，请回答下列问题。（1）点燃蜡烛后石蜡受热熔化，说明在化学变化中一定伴随有物理变化（选填“一定”或“不一定”、“一定不”）。（2）如图甲所示，取一根火柴梗，拿着一端迅速平放入火焰中，约1s后取出，可观察到c（填字母）处的火柴梗最先碳化，说明外焰温度最高。（3）如图乙所示，取一个干燥的烧杯，罩在蜡烛火焰的上方，可以观察到的现象为烧杯内壁有水雾生成，说明蜡烛燃烧有水生成，另取一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯，罩在火焰上方，观察到的现象为澄清石灰水变浑浊从而验证有二氧化碳生成，写出石蜡燃烧的文字表达式：石蜡+氧气二氧化碳+水。（4）在乙实验中有时还会看到黑烟出现，黑烟是石蜡不完全燃烧产生的炭黑。【答案】（1）一定；（2）c；外；（3）烧杯内壁有水雾生成；水；澄清石灰水变浑浊；石蜡+氧气二氧化碳+水；（4）石蜡不完全燃烧产生的炭黑。【分析】（1）根据化学变化与物理变化的关系来分析；（2）根据蜡烛火焰的温度来分析；（3）根据蜡烛燃烧的产物及其检验方法来分析；（4）根据黑烟的成分来分析。【解答】解：（1）石蜡受热熔化，由固体变成液体或胶体，只是状态的改变，属于物理变化，化学变化的实质是分子或者原子的重新组合排列，故在化学变化中，一定会伴随物理变化；（2）蜡烛火焰分为：焰心、内焰、外焰，外焰的温度最高，故将火柴梗平放入火焰中，处于外焰中的部分最先炭化，图中c表示外焰；（3）将干燥的烧杯，罩在蜡烛火焰的上方，烧杯内壁上出现水雾，说明有水生成；另取一个用澄清石灰水润湿内壁的烧杯，罩在火焰上方，可观察到澄清的石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成；石蜡与氧气在点燃的条件下生成水、二氧化碳，反应的文字表达式为：石蜡+氧气二氧化碳+水；（4）石蜡中含有碳元素，黑烟是石蜡不完全燃烧产生的炭黑。故答案为：（1）一定；（2）c；外；（3）烧杯内壁有水雾生成；水；澄清石灰水变浑浊；石蜡+氧气二氧化碳+水；（4）石蜡不完全燃烧产生的炭黑。【考点4吸入空气与呼出气体的比较】【典例4-1】（2023•碑林区校级模拟）实验小组探究人体吸入空气和呼出气体的差别。下列实验对应的目的或结论不正确的是（）ABCD收集呼出的气体呼出气体中的氧气含量比空气中的低呼出气体中只含二氧化碳呼出气体中的水蒸气含量比空气中的多【答案】C【分析】A、根据收集气体的方法进行分析；B、根据对照实验的设计方法进行分析；C、根据呼出气体中成分进行分析；D、根据水蒸气遇冷凝结成水滴进行分析。【解答】解：A、氮气难溶于水，氧气不易溶于水，如图所示，可用排水法收集一瓶呼出的气体，故A能够达到实验目的；B、呼出的气体中氧气较少使燃着的木条熄灭，燃着的木条在空气中正常燃烧，能够说明呼出气体中的氧气含量较空气中的低，故B能够达到实验目的；C、呼出的气体中含有较多的二氧化碳能使石灰水变浑浊，但无法说明只含二氧化碳，呼出的气体中还含有氮气、水蒸气等多种物质，故C不能够达到实验目的；D、呼出的气体含较多的水蒸气遇到干燥的玻璃片会出现小水滴，故D能够达到实验目的。故选：C。【典例4-2】（2022秋•淮南月考）为了比较人体呼出的气体和吸入的空气中二氧化碳含量的高低，某化学活动小组的同学设计了如图所示的装置进行实验：（1）首先，由导管口A（选填“A”或“B”，下同）吸气约15s，观察到澄清的石灰水无明显变化_（“无明显变化”或“变浑浊”，下同），说明空气中二氧化碳的含量少（“多”或“少”，下同）．（2）然后由导管口B吹气约15s，观察到澄清的石灰水变浑浊，说明呼出的气体中二氧化碳的含量多．（3）综合上述实验，可得出的结论是：人体呼出的气体中二氧化碳的含量比空气中的多．【答案】见试题解答内容【分析】（1）要从导管中吸气，只能从A，空气的中的二氧化碳因含量少，不能使石灰水变浑浊．（2）要从导管中吹气，可从B吹入，吹出的气体中含有较多的二氧化碳，可使石灰水变浑浊．【解答】解：（1）要从导管中吸气，只能从A，空气的中的二氧化碳因含量较少，不能使石灰水变浑浊．所以首先由导管A吸气约15s，观察到澄清的石灰水无明显变化，说明空气中二氧化碳的含量少．（2）要从导管中吹气，可从B吹入，吹出的气体中含有较多的二氧化碳，可使石灰水变浑浊．所以由导管B吹气约15s，观察到澄清的石灰水变浑浊，说明呼出的气体中二氧化碳的含量多．故答案为：（1）A；无明显变化；少；（2）B；变浑浊；多．【典例4-3】（2022秋•凤翔县月考）回答下列问题。（1）人通过肺与外界进行气体交换，吸入空气，排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呢？为了证实这个问题，有人采用了如图装置进行实验。①人吸气时，应将活塞A打开，活塞B关闭（填“打开”或“关闭”，下同）：②人呼气时，应将活塞A关闭，活塞B打开，此时可观察到（Ⅱ）瓶内的现象是澄清的石灰水变浑浊。③I瓶中所装试剂的作用是除去吸入气体中的二氧化碳；Ⅱ瓶中所装试剂的作用是验证有二氧化碳生成。将上述操作反复进行，能证明人呼出的气体中所含有的二氧化碳不是来自空气，而是人体的代谢产物。（2）某同学为研究动物的呼吸作用，用如图所示的装置进行实验，实验过程中将观察到：澄清石灰水变浑浊，细玻璃管中的红墨水左移（填“左移”或“右移”），原因是集气瓶中的气压减小（填“增大”或“减小”）。【答案】（1）①打开、关闭；②关闭；打开；澄清的石灰水变浑浊；③除去吸入气体中的二氧化碳；验证有二氧化碳生成；（2）左移；减小。【分析】（1）人呼出气体中含有二氧化碳气体，空气中也含有二氧化碳气体，故研究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，需要排除空气中二氧化碳气体的干扰；二氧化碳能和澄清的石灰水反应产生白色沉淀；由图可知，Ⅰ装置中气体短进长出，可以进入人体；Ⅱ装置中气体长进短出，人呼出的气体可以通过澄清的石灰水；据以上分析解答。（2）装置中青蛙通过呼吸作用将空气中的氧气转化为二氧化碳气体，二氧化碳能被澄清的石灰水吸收，装置中气体减小，压强减小，据此分析实验现象。【解答】解：（1）人呼出气体中含有二氧化碳气体，空气中也含有二氧化碳气体，故研究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，需要排除空气中二氧化碳气体的干扰；二氧化碳能和澄清的石灰水反应产生白色沉淀；由图可知，Ⅰ装置中气体短进长出，可以进入人体；Ⅱ装置中气体长进短出，人呼出的气体可以通过澄清的石灰水；①人吸气时，应将活塞A打开，活塞B关闭；②人呼气时，应将活塞A关闭，活塞B打开，人呼出的气体可以通过澄清的石灰水，此时可观察到（Ⅱ）瓶内的现象是石灰水变浑浊；③I瓶中所装试剂的作用是除去吸入空气气体中的二氧化碳；Ⅱ瓶中所装试剂的作用是验证有二氧化碳生成；将上述操作反复进行，能证明人呼出的气体中所含有的二氧化碳不是来自空气，而是人体的代谢产物；（2）装置中青蛙通过呼吸作用将空气中的氧气转化为二氧化碳气体，二氧化碳能被澄清的石灰水吸收，装置中气体减小，压强减小，将观察到：澄清的石灰水变浑浊，细玻璃管中的红墨水左移，原因是集气瓶内的气压减小。【变式4-1】（2022秋•巴中期末）如图1所示，将氧气、二氧化碳、湿度（测水蒸气）传感器探头放入装有少量空气的保鲜袋中，打开仪器开始采集数据，然后打开夹子，用嘴向袋内缓缓吹气。采集的数据如图2所示，纵坐标均为某气体体积分数（%），横坐标均为时间（s）。下列判断错误的是（）A．表示二氧化碳体积分数变化的曲线是X B．表示氧气体积分数变化的曲线是Z C．200s时保鲜袋内含量最多的是氧气 D．Y曲线60s后逐渐下降，推测保鲜袋中可能出现的现象是保鲜袋内壁有水雾产生【答案】C【分析】A、根据呼出气体中二氧化碳的含量来分析；B、根据呼吸作用的原理来分析；C、根据空气中氮气的体积分数最大，呼吸作用的原理来分析；D、根据呼出气体中水蒸气的变化来分析。【解答】解：A、空气中二氧化碳的体积分数约为0.036%，呼出气体中二氧化碳含量高于空气中二氧化碳的含量，所以随着呼出气体，保鲜袋内二氧化碳的含量升高，因此曲线X表示二氧化碳的体积分数变化，选项正确；B、氧气参与呼吸作用，呼出气体中氧气的含量小于空气中氧气的含量，随着呼出气体的增加，保鲜袋中氧气的含量逐渐减少，即表示氧气体积分数变化的曲线是Z，选项正确；C、氮气是空气中含量最多的气体，且氮气不参与呼吸作用，则呼出其中含量最多的气体仍为氮气，所以200s时保鲜袋内含量最多的是氮气，选项错误；D、呼出气体中含有水蒸气，水蒸气遇冷凝结成水滴，则Y曲线60s后逐渐下降，推测保鲜袋中可能出现的现象是保鲜袋内壁有水雾产生，选项正确，故选：C。【变式4-2】对人体吸入的空气和呼出的气体成分的探究。（1）排水法收集呼出的气体，说明呼出气体难溶于水。（2）比较呼出的气体和空气中二氧化碳的含量。分别取一瓶空气和呼出气体，各滴入相同滴数的澄清石灰水，并振荡，观察到现象为滴入呼出气体中石灰水变浑浊，滴入空气中的石灰水无明显现象，证明呼出气体中二氧化碳含量比空气中含量高。（3）比较呼出气体和空气中氧气的含量。将燃着的木条分别插入空气和呼出气体中，观察到呼出气体中木条熄灭，空气中木条正常燃烧的现象，证明呼出气体中氧气含量比空气中含量低。【答案】（1）难；（2）滴入呼出气体中石灰水变浑浊，滴入空气中的石灰水无明显现象；（3）燃着的木条。【分析】（1）根据收集气体的方法来分析；（2）根据二氧化碳的性质来分析；（3）根据检验氧气含量高低的方法来分析。【解答】解：（1）排水法收集呼出的气体，说明呼出气体难溶于水；故答案为：难；（2）比较呼出的气体和空气中二氧化碳的含量。分别取一瓶空气和呼出气体，各滴入相同滴数的澄清石灰水，并振荡，观察到现象为滴入呼出气体中石灰水变浑浊，滴入空气中的石灰水无明显现象，证明呼出气体中二氧化碳含量比空气中含量高；故答案为：滴入呼出气体中石灰水变浑浊，滴入空气中的石灰水无明显现象；（3）氧气能支持燃烧。比较呼出气体和空气中氧气的含量。将燃着的木条分别插入空气和呼出气体中，观察到呼出气体中木条熄灭，空气中木条正常燃烧的现象，证明呼出气体中氧气含量比空气中含量低；故答案为：燃着的木条。【变式4-3】（2022秋•宽城区校级期中）某校实验小组同学对人体吸入的空气和呼出的气体中的氧气、二氧化碳有什么不同这一课题进行研究【查阅资料】二氧化碳的性质：①能溶于水，②能使澄清石灰水变浑浊，③不支持燃烧【收集气体】收集吸入的呼出气体【设计方案】用大小相同的两个塑料瓶收集气体方法1：排水收集法先将软塑料瓶装满水，将塑料管小心插入里面，缓缓吸气方案2：用塑料瓶收集先将软塑料瓶压扁，然后缓缓向里面吹气【提出问题】你选择的方案是：方案2（填方案1、方案2）理由是：因为二氧化碳能溶于水【继续思考】若活动小组要检测蔬菜大棚空气中二氧化碳的含量，请你设计一种收集大棚气体样品的方法。将塑料瓶装满水后在大棚内倒掉，再盖上盖子探究环节1比较两种气体中氧气的含量【实验过程】将粗细相同的燃烧的细木条同时伸入分别盛有空气和呼出气体的塑料瓶中，观察火焰大小的燃烧时间长短。【实验现象】呼出气体中的木条燃烧火焰小，燃烧时间短。【实验结论】呼出气体中氧气含量较少探究环节2比较两种气体中二氧化碳的含量【设计实验】：向一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样品中各滴入相同的滴数的澄清石灰水，振荡，观察是否有浑浊出现。【观察现象】呼出的气体样品中变浑浊，空气样品无浑浊出现。【实验结论】呼出气体中二氧化碳含量多。【答案】见试题解答内容【分析】【提出问题】据二氧化碳的性质分析解答；【继续思考】要收集气体检验其性质，则要排除其他气体干扰；探究环节1：【实验过程】探究氧气含量多少，可用燃烧的木条伸入瓶中，观察木条燃烧的火焰和时间长短进行判断；【实验结论】据现象推导结论；探究环节2：【设计实验】探究二氧化碳用澄清石灰水；【实验结论】据现象推导结论。【解答】解：【提出问题】因为二氧化碳能溶于水，所以最好选择方案2；【继续思考】若活动小组要检测蔬菜大棚空气中二氧化碳的含量，收集样品气体时要排除外界空气的干扰，所以可将塑料瓶装满水后在大棚内倒掉，再盖上盖子拿出研究；探究环节1：【实验过程】探究氧气含量多少，可用燃烧的木条伸入瓶中，观察木条燃烧的火焰和时间长短进行判断；【实验结论】呼出气体中的木条燃烧火焰小，燃烧时间短，说明呼出气体中氧气含量较少；探究环节2：【设计实验】向一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样品中各滴入相同的滴数的澄清石灰水，观察其浑浊程度进行判断；【实验结论】呼出的气体样品中变浑浊，空气样品无浑浊出现，说明呼出气体中二氧化碳含量多。一、选择题。1．（2023•李沧区二模）依据维生素C能够使淀粉﹣碘溶液褪色的原理，利用如图实验比较两种果汁中维生素C含量的高低。下列有关做法中，不符合控制变量要求的是（）A．用两支相同规格的胶头滴管 B．烧杯中“淀粉一碘溶液”的体积相同 C．两种果汁的温度可以不相同 D．烧杯中“淀粉—碘溶液”的浓度相同【答案】C【分析】根据比较两种果汁中维生素C含量的高低，除了果汁不同，其它因素均应相同进行分析。【解答】解：若想比较两种果汁中维生素C含量的高低，除了果汁不同，其它因素均应相同，即烧杯中“淀粉—碘溶液”的体积、浓度相同，温度相同，加入的苹果汁和橙汁的质量也相同。故选：C。2．（2022秋•新泰市期末）泡腾片放入水中会发生剧烈的反应，生成很多气泡，兴趣小组的同学进行如下实验探究环节。这些环节正确的先后顺序为（）①产生的气泡是什么②气泡可能是二氧化碳气体③将产生的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊④气泡是二氧化碳气体A．①②③④ B．②③④① C．③④①② D．④①②③【答案】A【分析】实验探究环节是：提出问题、作出猜想和假设、设计实验、实验验证、得出结论。【解答】解：实验探究环节是：提出问题、作出猜想和假设、设计实验、实验验证、得出结论；①产生的气泡是什么，属于实验探究第一环节提出问题；②气泡可能是二氧化碳气体，属于实验探究第二环节作出猜想和假设；③将产生的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，属于实验探究第三环节实验验证；④气泡是二氧化碳气体，属于实验探究第四环节得出结论，所以这些环节正确的先后顺序为：①②③④，故选：A。3．（2021•长春模拟）科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设（猜想）引导的探究肯定没有意义的是（）A．探究铁生锈是否与氧气有关 B．探究木炭在空气中燃烧可能有一氧化碳生成 C．探究盐酸中能使紫色石蕊试液变红的粒子是H+ D．探究滴加了酚酞试液的中和反应后的无色溶液中可能含有氢氧化钠【答案】D【分析】根据不符合科学原理的假设（猜想），引导的探究肯定没有意义，进行分析判断。【解答】解：A、铁锈蚀需与氧气、水充分接触，探究铁生锈是否与氧气有关，是有意义的，故选项错误。B、木炭在空气中不充分燃烧生成一氧化碳，可能有一氧化碳生成，是有意义的，故选项错误。C、根据酸的化学性质，盐酸中能使紫色石蕊试液变红的粒子是H+，是有意义的，故选项错误。D、探究滴加了酚酞的中和反应的无色溶液中可能含有NaOH，这是不可能的，因为酚酞溶液遇NaOH溶液变红色，探究无色溶液中可能含有氢氧化钠是没有意义的，故选项正确。故选：D。4．（2023•桂林一模）科学防疫，化学助力。下列研究成果不属于化学研究范畴的是（）A．新型材料防护服 B．健康码升级 C．新冠特效药 D．新冠疫苗【答案】B【分析】根据化学的定义和研究内容进行分析判断，化学是一门在分子、原子的层次上研究物质的性质、组成、结构及其变化规律的科学，研究对象是物质，研究内容有组成、结构、性质、变化、用途等。【解答】解：A、研究生产新型材料防护服，属于研究、制取新物质，属于化学研究的范畴，故选项错误。B、升级健康码，属于信息技术领域研究的内容，不属于化学研究的范畴，故选项正确。C、研制新冠特效药，属于研究、制取新物质，属于化学研究的范畴，故选项错误。D、新冠疫苗，属于研究、制取新物质，属于化学研究的范畴，故选项错误。故选：B。5．（2022秋•增城区校级期末）为了⽤实验证明蜡烛燃烧的产物有二氧化碳⽓体生成，最简单的做法是在蜡烛⽕焰上⽅（）A．罩一个湿的烧杯 B．罩一个热的烧杯 C．罩一个⼲⽽冷的烧杯 D．罩一个内壁涂有澄清⽯灰⽔的烧杯【答案】D【分析】根据二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀分析。【解答】解：要证明蜡烛燃烧后有无二氧化碳⽓体生成，需要一个内壁涂有澄清⽯灰⽔的烧杯，由于二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀；故选：D。6．（2023春•西乡塘区校级期中）小明在探究“人体吸入空气和呼出气体成分含量”，下列说法不正确的是（）A．呼出气中水蒸气含量比空气中多 B．燃着的小木条在呼出气体中更快熄灭，证明呼出气体中氧气含量比空气中少 C．燃着的小木条在呼出气体中更快熄灭，证明呼出气体中二氧化碳含量比空气中多 D．澄清石灰水在呼出气体中更浑浊，证明呼出气体中二氧化碳含量比空气中多【答案】C【分析】人呼吸时把空气中的氧气转化为二氧化碳，同时从体内带出水蒸气，人体呼出气体和空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气含量不同，进行分析解答。【解答】解：A、对着干燥玻璃片哈气形成水雾，说明呼出气体中水蒸气含量比空气多，故选项说法正确；B、氧气能支持燃烧，燃着的木条在呼出气体中熄灭的更快，说明氧气含量较少，证明呼出的气体中的氧气含量低于吸入的空气中，故选项说法正确；C、燃着的木条在呼出气体中熄灭的更快，说明氧气含量较少，证明呼出的气体中的氧气含量低于吸入的空气中，要证明二氧化碳的含量高低要用澄清的石灰水，故选项说法错误；D、由于二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水，呼出的气体使澄清石灰水出现浑浊，证明呼出气体中的二氧化碳比空气中的含量高，故选项说法正确。故选：C。7．（2023•涵江区模拟）如图1所示，向袋内缓缓吹气（袋内装有下雨天收集的空气样品），用传感器采集O2、CO2、湿度（测水蒸气）的相关数据如图2所示。纵坐标均为某气体体积分数（%），横坐标均为时间（s）。据图回答，下列说法错误的是（）A．表示CO2变化的曲线是X B．通过实验探究，呼出气体中O2的含量比吸入空气中的O2含量低 C．200s时保鲜袋内含量最多的是O2 D．Y曲线60s之后逐渐下降，推测保鲜袋中可能出现的现象是保鲜袋内壁有水雾产生【答案】C【分析】由于空气中二氧化碳的体积分数为0.036%，随着呼吸作用的进行，二氧化碳的浓度逐渐增大，曲线X表示二氧化碳；空气中氧气的体积分数约为20.77%，随着呼吸作用的进行，氧气的含量逐渐降低，则Z表示氧气；Y曲线表示随着呼吸作用的进行，含量增大，60s后含量下降，Y曲线表示水蒸气。【解答】解：A、由以上分析可知，表示二氧化碳变化的曲线是X，说法正确；B、呼吸作用是消耗氧气，呼出二氧化碳和水蒸气，空气中氧气的体积分数约为20.77%，随着呼吸作用的进行，氧气的含量逐渐降低，则Z表示氧气；通过实验探究，呼出气体中氧气的含量比吸入空气中的氧气含量降低，说法正确；C、由图可知，Z表示氧气，则Z中呼出气体中约含有17.17%的氧气，200s时保鲜袋内含量最多的不是氧气，说法错误；D、温度降低，水蒸气会冷凝成水滴，所以Y曲线60s之后逐渐下降是因为水蒸气冷凝造成的，可推测保鲜袋中可能出现的现象是保鲜袋内壁有水雾产生，说法正确。故选：C。二、填空题。8．（2021秋•岳麓区校级期中）为验证某无色气体是二氧化碳，某兴趣小组的同学进行并记录了如下活动，但由于时间紧张，记录顺序出现混乱，现编号如下：①需解决的内容：该无色气体是二氧化碳吗？②该气体是二氧化碳。③将澄清石灰水倒入瓶中振荡，观察到澄清石灰水变浑浊。④能使燃着的木条熄灭的气体不是只有二氧化碳，所以用燃着的木条不如澄清石灰水理由充分。你认为以上探究活动环节中，属于提出问题的是①（填序号，下同）；属于收集证据的是③；属于获得结论的是②；属于反思评价的是④。【答案】①；③。【分析】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，据此结合题意进行分析解答。【解答】解：①需解决的内容：该无色气体是二氧化碳吗？属于科学探究中的提出问题；②该气体是二氧化碳。属于科学探究中的获得结论；③将澄清石灰水倒入瓶中振荡，观察到澄清石灰水变浑浊。属于科学探究中的收集证据；④能使燃着的木条熄灭的气体不是只有二氧化碳，所以用燃着的木条不如澄清石灰水理由充分。属于科学探究中的反思评价。故答案为：①；③。9．（2022春•秀英区校级月考）化学是在分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律科学。【答案】分子、原子；变化规律。【分析】根据化学是在分子、原子的层次上，研究物质的性质、组成、结构与变化规律的科学进行分析。【解答】解：化学是在分子、原子的层次上，研究物质的性质、组成、结构与变化规律的科学。故答案为：分子、原子；变化规律。10．（2022秋•徐汇区校级月考）某化学兴趣小组的同学经查阅资料得知：人呼吸中各种气体的体积分数如表所示：气体吸入气体呼出气