1.3.2 怎样学习和研究化学（科学探究）
【基础训练】
1．在做镁条燃烧实验时，不需要用到的仪器是（ ）
A．铁夹 B．坩埚钳 C．石棉网 D．酒精灯
2．实验室有一瓶标签残缺的白色粉末药品，有同学认为是氯酸钾。这属于科学探究中的（ ）
A．猜想假设 B．设计实验 C．收集证据 D．得出结论
3．在实验的过程中多次重复实验的主要原因是为了（ ）
A．得到较多的数据 B．避免偶然现象，使结果更真实
C．实验失败后重新再做 D．得出不同的结论
4．郝颖同学在化学课上提出:可以用澄清石灰水来检验人呼出的气体是否含有二氧化碳气体。就这一过程而言，属于科学探究环节中的（ ）
A．建立假设 B．设计实验
C．收集证据 D．作出结论
5．用元素符号或名称填写下表：
元素名称 氢 铜 氦 氮 钙
元素符号 O Na P C Mg
6．在做镁条在空气中燃烧的实验时，夹持镁条的仪器是 ；实验时可观察到的现象是 ；实验完毕后，发现桌面被烫坏了，分析出现这种状况的原因可能是 ；写出这个反应的文字表达式 。
【能力提升】
1．某学生在做镁带燃烧的实验时，先用火柴去点燃镁带，镁条并没有燃烧，后改用酒精灯去点燃镁带，镁带燃烧了．对于该现象解释有误的是（ ）
A．可燃物燃烧需要氧气存在的同时，温度达到它的着火点
B．火柴温度低达不到镁带燃烧时的着火点，所以镁带不能燃烧
C．酒精燃烧的温度能够达到镁带的着火点，并且周围有氧气，所以镁带能够燃烧
D．改用酒精灯点燃，降低了镁带的着火点，所以镁带能够燃烧
2．小华对金属镁的某些变化和性质进行了如下探究：用砂纸打磨镁带呈现银白色，镁带易折弯、折断。取折下的一段镁带，用坩埚钳夹持置于酒精灯外焰上点燃，镁带燃烧。根据实验填空：
（1）金属镁的物理性质 。
（2）镁带在空气中燃烧的现象： 。
（3）写出镁带在空气中燃烧的文字表达式 。
【拓展培优】
1．小明利用网络，了解到铜器外置后表面会出现一层绿色物质，这层绿色物质俗称铜绿。小明邀请你一起探究铜绿的性质。
【提出问题】铜绿具有什么性质？
（1）【猜想与假设】根据网络资料，小明猜想铜绿具有如下性质：
①铜绿难溶于水；②铜绿受热分解；③铜绿能与稀盐酸反应。
【实验用品】铜绿、稀盐酸、澄清石灰水、药匙、试管、酒精灯、铁架台、烧杯、玻璃片、带导管的单孔塞、胶头滴管、试管刷、火柴。
【实验与记录】
序号 操作 现象 结论
① 观察铜绿的颜色、状态，取适量铜绿于试管中，加入少量的水，并振荡试管 铜绿是绿色、粉末状固体，难溶于水 猜想①
② 小心将实验①试管中的水倾出，但不要倒出固体，往试管中加入适量的稀盐酸 滴加稀盐酸后，固体不断减少，最后完全消失，液体变成蓝色 猜想 正确
③ 另取适量铜绿于试管中，带上带导管的胶塞，将试管固定在铁架台上，将导管另一端伸入盛有澄清石灰水的试管中，然后用酒精灯加热盛有铜绿的试管 加热一段时间后，固体由绿色变成黑色，澄清的石灰水变浑浊 猜想 正确
【分析与讨论】
本次探究中，涉及取用药品．粉末状固体取用的操作，将试管竖直放置，用药匙将铜绿从试管口倒入试管中，可能带来的后果是 。
（2）酒精灯时化学实验常见的热源，加热时应该利用酒精灯的 焰加热，熄灭酒精灯应该 。
（3）实验③结束时，应该先将导管从石灰水中撤出，然后熄灭酒精灯，其目的是： 。
（4）实验结束时，需清洗试管，整理器材。
【拓展】实验可帮助我们认识物质的性质，通过本次探究，我们认识到，铜绿的物理性质是 ，铜绿具有的化学性质是 。
*2．同学们在探究金属镁的性质时发现，将镁条放到盛有冷水（蒸馏水）的试管中，没有明显的现象，然后将试管放在酒精灯上加热，发现试管中有气泡产生。
【提出问题】加热时镁条与水发生反应吗？生成的物质是什么呢？
【猜想与假设】（1）甲同学认为，加热时应该先将蒸馏水煮沸并迅速冷却，理由是______。
（2）甲同学认为，加热时镁和水反应生成的气体是______（选填a．H2 b．N2），不选择另一项的理由是______。
【实验验证】乙同学向加热的试管中滴入酚酞溶液，溶液显红色。
【实验结论】（3）镁在加热时与水发生反应，因为加热后溶液中生成了______性物质。请根据分析写出二者反应的化学方程式______。
【讨论交流】（4）乙同学将加热后的试管放置在空气中一段时间后，发现溶液中的红色消失了，出现白色浑浊。在确定酚酞溶液没有变质的情况下，你认为溶液中红色消失的原因可能是______。
答案解析
【基础训练】
1．在做镁条燃烧实验时，不需要用到的仪器是（ ）
A．铁夹 B．坩埚钳 C．石棉网 D．酒精灯
【答案】A
【解析】镁条燃烧放出大量的热，需要用坩埚钳夹持，为防止烫坏实验台，需要在下面垫石棉网，需要用酒精灯点燃。铁夹是夹持试管固定在铁架台上的。故选A。
2．实验室有一瓶标签残缺的白色粉末药品，有同学认为是氯酸钾。这属于科学探究中的（ ）
A．猜想假设 B．设计实验 C．收集证据 D．得出结论
【答案】A
【解析】
实验室有一瓶标签残缺的白色粉末药品，有同学认为是氯酸钾。因为氯酸钾是白色固体，但还有可能是其他白色固态物质，所以认为是氯酸钾这属于科学探究中的猜想与假设。
故选A。
3．在实验的过程中多次重复实验的主要原因是为了（ ）
A．得到较多的数据 B．避免偶然现象，使结果更真实
C．实验失败后重新再做 D．得出不同的结论
【答案】B
【解析】一次实验存在一定的偶然性和误差，为了使实验结论更准确，在实验过程中，多次重复实验主要是为了避免偶然现象，使结果更真实。故选B。
4．郝颖同学在化学课上提出:可以用澄清石灰水来检验人呼出的气体是否含有二氧化碳气体。就这一过程而言，属于科学探究环节中的（ ）
A．建立假设 B．设计实验
C．收集证据 D．作出结论
【答案】B
【解析】“用澄清石灰水来检验人呼出的气体是否是二氧化碳气体”是通过设计实验，来验证是否是二氧化碳，属于设计实验。故选B
5．用元素符号或名称填写下表：
元素名称 氢 铜 氦 氮 钙
元素符号 O Na P C Mg
【答案】氢H 氧O 铜Cu 钠Na 氦He 磷P 氮N 碳C 钙Ca 镁Mg
6．在做镁条在空气中燃烧的实验时，夹持镁条的仪器是 ；实验时可观察到的现象是 ；实验完毕后，发现桌面被烫坏了，分析出现这种状况的原因可能是 ；写出这个反应的文字表达式 。
【答案】坩锅钳；发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体；
实验时在桌面上没垫石棉网；镁 + 氧气氧化镁
【能力提升】
1．某学生在做镁带燃烧的实验时，先用火柴去点燃镁带，镁条并没有燃烧，后改用酒精灯去点燃镁带，镁带燃烧了．对于该现象解释有误的是（ ）
A．可燃物燃烧需要氧气存在的同时，温度达到它的着火点
B．火柴温度低达不到镁带燃烧时的着火点，所以镁带不能燃烧
C．酒精燃烧的温度能够达到镁带的着火点，并且周围有氧气，所以镁带能够燃烧
D．改用酒精灯点燃，降低了镁带的着火点，所以镁带能够燃烧
【答案】A．可燃物燃烧需要氧气存在的同时，温度达到它的着火点；
火柴温度低达不到镁带燃烧时的着火点，所以镁带不能燃烧；
酒精燃烧的温度能够达到镁带的着火点，并且周围有氧气，所以镁带能够燃烧；
D．物质的着火点是物质的属性，不能随意改变，说法错误。故选D。
【答案】D
【解析】由燃烧的条件可知，可燃物燃烧需要氧气存在的同时，温度达到它的着火点。火柴燃烧放放出的热量少，温度低达不到镁带燃烧时的着火点，酒精灯燃烧放放出的热量多，温度能够达到镁带的着火点。
故答为：①可燃物燃烧需要氧气存在的同时，温度达到它的着火点。②火柴温度低达不到镁带燃烧时的着火点，所以镁带不能燃烧。③酒精燃烧的温度能够达到镁带的着火点，并且周围有氧气，所以镁带能够燃烧。
2．小华对金属镁的某些变化和性质进行了如下探究：用砂纸打磨镁带呈现银白色，镁带易折弯、折断。取折下的一段镁带，用坩埚钳夹持置于酒精灯外焰上点燃，镁带燃烧。根据实验填空：
（1）金属镁的物理性质 。
（2）镁带在空气中燃烧的现象： 。
（3）写出镁带在空气中燃烧的文字表达式 。
【答案】坩埚钳；镁条燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色的固体；桌面上没有放石棉网；镁条燃烧，发出耀眼的白光。
【解析】在做镁条在空气中燃烧的实验时，夹持镁条的仪器是坩埚钳；实验时可观察到的现象是：镁条燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色的固体；实验完毕后，发现桌面被烫坏了，出现这种状况的原因可能是：桌面上没有放石棉网；由于镁条燃烧，发出耀眼的白光，这是镁粉能用来制作烟花或照明弹的原因。
【拓展培优】
1．小明利用网络，了解到铜器外置后表面会出现一层绿色物质，这层绿色物质俗称铜绿。小明邀请你一起探究铜绿的性质。
【提出问题】铜绿具有什么性质？
（1）【猜想与假设】根据网络资料，小明猜想铜绿具有如下性质：
①铜绿难溶于水；②铜绿受热分解；③铜绿能与稀盐酸反应。
【实验用品】铜绿、稀盐酸、澄清石灰水、药匙、试管、酒精灯、铁架台、烧杯、玻璃片、带导管的单孔塞、胶头滴管、试管刷、火柴。
【实验与记录】
序号 操作 现象 结论
① 观察铜绿的颜色、状态，取适量铜绿于试管中，加入少量的水，并振荡试管 铜绿是绿色、粉末状固体，难溶于水 猜想①
② 小心将实验①试管中的水倾出，但不要倒出固体，往试管中加入适量的稀盐酸 滴加稀盐酸后，固体不断减少，最后完全消失，液体变成蓝色 猜想 正确
③ 另取适量铜绿于试管中，带上带导管的胶塞，将试管固定在铁架台上，将导管另一端伸入盛有澄清石灰水的试管中，然后用酒精灯加热盛有铜绿的试管 加热一段时间后，固体由绿色变成黑色，澄清的石灰水变浑浊 猜想 正确
【分析与讨论】
本次探究中，涉及取用药品．粉末状固体取用的操作，将试管竖直放置，用药匙将铜绿从试管口倒入试管中，可能带来的后果是 。
（2）酒精灯时化学实验常见的热源，加热时应该利用酒精灯的 焰加热，熄灭酒精灯应该 。
（3）实验③结束时，应该先将导管从石灰水中撤出，然后熄灭酒精灯，其目的是： 。
（4）实验结束时，需清洗试管，整理器材。
【拓展】实验可帮助我们认识物质的性质，通过本次探究，我们认识到，铜绿的物理性质是 ，铜绿具有的化学性质是 。
【答案】（1）正确；③；②；药品附着在试管壁上 （2）外；用灯帽盖灭
（3）防止液体倒吸使试管炸裂 （4）绿色固体、难溶于水；受热易分解、能与稀盐酸反应
【解析】
【实验与记录】①根据实验现象可知铜绿是绿色、粉末状固体，难溶于水，所以铜绿难溶于水；故填：正确；②小心将实验①试管中的水倾出，但不要倒出固体，往试管中加入适量的稀盐酸，所以滴加稀盐酸后，固体不断减少，最后完全消失，液体变成蓝色，说明铜绿能与稀盐酸反应；故填：③；③铜绿加热一段时间后，固体由绿色变成黑色，澄清的石灰水变浑浊，所以铜绿受热分解；故填：②；
【分析与讨论】（1）用药匙将铜绿从试管口倒入试管中，可能带来的后果是药品附着在试管壁上；故填：药品附着在试管壁上；（2）酒精灯时化学实验常见的热源，加热时应该利用酒精灯的外焰加热，熄灭酒精灯应该用灯帽盖灭；故填：外；用灯帽盖灭；（3）实验③结束时，应该先将导管从石灰水中撤出，然后熄灭酒精灯，其目的是：防止液体倒吸使试管炸裂；故填：防止液体倒吸使试管炸裂；
【拓展】实验可帮助我们认识物质的性质，通过本次探究，我们认识到，铜绿的物理性质是绿色固体、难溶于水，铜绿具有的化学性质是：受热易分解、能与稀盐酸反应。故填：绿色固体、难溶于水；受热易分解、能与稀盐酸反应。
*2．同学们在探究金属镁的性质时发现，将镁条放到盛有冷水（蒸馏水）的试管中，没有明显的现象，然后将试管放在酒精灯上加热，发现试管中有气泡产生。
【提出问题】加热时镁条与水发生反应吗？生成的物质是什么呢？
【猜想与假设】（1）甲同学认为，加热时应该先将蒸馏水煮沸并迅速冷却，理由是______。
（2）甲同学认为，加热时镁和水反应生成的气体是______（选填a．H2 b．N2），不选择另一项的理由是______。
【实验验证】乙同学向加热的试管中滴入酚酞溶液，溶液显红色。
【实验结论】（3）镁在加热时与水发生反应，因为加热后溶液中生成了______性物质。请根据分析写出二者反应的化学方程式______。
【讨论交流】（4）乙同学将加热后的试管放置在空气中一段时间后，发现溶液中的红色消失了，出现白色浑浊。在确定酚酞溶液没有变质的情况下，你认为溶液中红色消失的原因可能是______。
【答案】（1）排除溶解在水中的气体。
（2）a．H2；反应物中不含有氮元素，不能生成氮气。
（3）碱；Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑。
【解析】（1）由于气体加热溶解度变小，因此为了避免水中溶解的气体影响实验结果，需要加热排除内部气体，避免影响实验；故答案为：排除溶解在水中的气体。
（2）根据质量守恒定律，反应物含有可以生成气体的元素为水中的氢氧元素，可以生成氢气或者氧气，而氧气可与金属反应，不能形成气泡，所以气体为氢气，反应物中不含有氮元素，因此生成物不能含有氮元素，也就不能生成氮气；故答案为：a．H2；反应物中不含有氮元素，不能生成氮气。
（3）加入酚酞变红，说明溶液显碱性；所以镁与水反应生成了氢气和氢氧化镁，据此书写
化学方程式；故答案为：碱；Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑。
