專題1.2化學是一門以實驗為基礎的科學題型題型梳理【題型1】對蠟燭燃燒現象的描述【題型2】對蠟燭及其燃燒的常規實驗探究【題型3】對蠟燭及其燃燒的拓展延伸探究【題型4】探究人體吸入空氣和呼出氣體成分【題型5】對人體吸入空氣和呼出氣體的創新實驗設計舉一反三舉一反三【知識點1】對蠟燭及其燃燒的探究1.石蠟不溶于水，石蠟密度小于水。2.蠟燭燃燒時的火焰分三層，包括外焰（溫度最高）、內焰（最明亮）和焰心。用一火柴梗平放入火焰中發現，現象：兩端先碳化，結論：外焰溫度最高。3.檢驗產物：（1）用干冷燒杯罩在火焰上方，燒杯內有水霧，證明蠟燭燃燒生成水。（2）用內壁沾有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上方，澄清石灰水變渾濁，證明蠟燭燃燒生成二氧化碳。

4.熄滅蠟燭時，產生一縷白煙，順著白煙能點燃蠟燭，說明白煙是石蠟蒸汽。【題型1】對蠟燭燃燒現象的描述【例1】下列有關蠟燭燃燒的敘述錯誤的是A．蠟燭一邊燃燒，一邊熔化，產生“燭淚”B．可觀察到蠟燭燃燒產生明亮的火焰，火焰分三層，外層最亮C．在蠟燭火焰上方罩一個干燥的燒杯，燒杯內壁有層水霧D．用燃著的火柴去點燃蠟燭剛熄滅時的白煙，蠟燭不可能被點燃【答案】D【詳解】A、蠟燭燃燒產生熱量，石蠟受熱熔化，則能在蠟燭燃燒的同時觀察到石蠟熔化，即產生“燭淚”，故選項說法正確。B、蠟燭燃燒的火焰共有內焰、焰心、外焰三層，故選項說法正確。C、蠟燭燃燒產生水與二氧化碳，則在蠟燭燃燒火焰的上方放一只干燥的燒杯，燒杯內層會出現水霧，故選項說法正確。D、蠟燭剛熄滅時產生的白煙為石蠟蒸氣凝結成的固體小顆粒，石蠟具有可燃性，則用火柴去點燃白煙，蠟燭可以被點燃，故選項說法錯誤。故選D。【變式11】在“蠟燭及其燃燒的探究”實驗中，同學們所記錄的實驗現象錯誤的是A．用小刀切下一小塊石蠟放入水中，石蠟浮在水面上B．火焰上個罩涂有石灰水的燒杯，澄清石灰水變渾濁C．蠟燭燃燒產生黃色火焰，放熱，生成二氧化碳和水D．用火柴點蠟燭剛熄滅時產生的白煙，蠟燭重新燃燒【答案】C【詳解】A.、石蠟的密度比水小，所以切一小塊石蠟放入水中觀察到的現象石蠟浮在水面上，故選項A正確，不符合題意；B、蠟燭燃燒，會生成二氧化碳和水，二氧化碳可以使澄清石灰水變渾濁，故火焰上個罩涂有石灰水的燒杯，澄清石灰水變渾濁，故選項B正確，不符合題意；C、有二氧化碳和水生成，是實驗結論而不是實驗現象，故選項C錯誤，符合題意；D、用火柴去點蠟燭剛熄滅時的白煙，白煙是石蠟蒸氣凝成的石蠟固體，蠟燭跟著被點燃，蠟燭重新燃燒，故選項D正確，不符合題意。故選：C。【變式12】已知蠟燭的主要成分是石蠟。下列有關蠟燭及蠟燭燃燒的描述正確的是A．點燃蠟燭時只發生化學變化B．將木條平放在蠟燭火焰中，約1秒后取出，可比較火焰各層溫度C．用干燥的燒杯罩在蠟燭火焰上方，可檢驗蠟燭燃燒生成二氧化碳氣體D．蠟燭熄滅后冒出的白煙是石蠟蒸氣【答案】B【詳解】A、點燃蠟燭時，蠟燭燃燒時有新物質生成，發生了化學變化，蠟燭狀態的變化屬于物理變化，即點燃蠟燭時，既發生了化學變化，又發生了物理變化，選項錯誤；B、將木條平放在蠟燭火焰中，約1秒后取出，觀察木條避免顏色的變化，可比較火焰各層溫度，選項正確；C、用干燥的燒杯罩在蠟燭火焰上方，觀察到燒杯內壁出現水霧，可檢驗蠟燭燃燒生成了水，但不能檢驗蠟燭燃燒說出來二氧化碳，選項錯誤；D、蠟燭熄滅后冒出的白煙是石蠟蒸氣冷凝后形成的固體顆粒，選項錯誤，故選B。【變式13】過生日時，精美的蛋糕上都會插上漂亮的生日蠟燭，點燃后，讓我們吹滅。我們學化學的第一個探究實驗就是觀察和描述蠟燭的燃燒。如圖所示是實驗中的幾個步驟，請分析下列結論不正確的是A．實驗前要先觀察物質的形態、外觀等，這是與平時點燃蠟燭的明顯不同之處B．由圖甲可以清楚地分析出外焰溫度最高C．由圖乙可見燒杯內澄清石灰水變渾濁D．由圖丙可證明蠟燭燃燒時是氣體燃燒【答案】D【詳解】A.實驗前要先觀察物質的物理性質（顏色、狀態、氣味等），這與平時點燃蠟燭明顯不同，該選項結論正確；B.火焰分為外焰、內焰和焰心，把一根火柴梗放在火焰上，約1s后取出，可以看到火柴梗的外焰處最先碳化，則說明蠟燭火焰的外焰溫度最高，該選項結論正確；C.蠟燭燃燒生成二氧化碳和水，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，則將內壁涂有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上方，可觀察到燒杯內澄清石灰水變渾濁，該選項結論正確；D.蠟燭熄滅后會產生一縷白煙，白煙是石蠟的固體小顆粒，點燃白煙，白煙可以燃燒，該選項結論不正確，故選D。【題型2】對蠟燭及其燃燒的常規實驗探究【例2】對蠟燭及其燃燒的探究實驗目的：觀察蠟燭燃燒的變化，并探究蠟燭燃燒的產物。實驗器材：準備相應的實驗器材。實驗過程：分小組實驗，記錄現象。實驗現象及數據處理：認真仔細記錄現象，提出設問假設，并討論解決。對蠟燭及其燃燒探究的實驗過程：完成下列表格探究步驟觀察物質的性質結論與解釋觀察蠟燭的制作材料燭芯，外殼。蠟燭由和制成點燃前觀察蠟燭的色、態、形、味石蠟的性質用小刀切下一塊石蠟石蠟的硬度將切下的石蠟放入水中石蠟的密度燃燒時點燃蠟燭，觀察蠟燭燃燒的過程及火焰燃著處石蠟熔化，由固態變為液態石蠟的熔點取一根火柴，迅速平放在火焰上，1s后取出層處先變黑，被碳化溫度最高用一只干燥的燒杯罩在火焰上方燒杯內壁有蠟燭燃燒有生成用一只內壁被澄清石灰水潤濕的燒杯罩在火焰上方澄清石灰水變蠟燭燃燒有生成熄滅后將蠟燭熄滅燭芯上有冒出石蠟蒸汽被用火柴點燃剛熄滅的白煙白煙白煙具有性【答案】棉線石蠟白色石蠟棉線燭芯白色、固態、圓柱狀、沒有特殊氣味物理質軟易切較小浮在水上小于水較低火柴桿接觸外焰外焰水珠水渾濁二氧化碳白煙冷凝成石蠟固體小顆粒復燃可燃【詳解】觀察蠟燭的制作材料：燭芯是棉線、外殼是石蠟，結論與解釋：燭芯由棉線制成，外殼由石蠟制成。點燃前：觀察蠟燭的顏色、形態、形狀，可以發現石蠟是：乳白色、圓柱狀，沒有特殊氣味的固體，這是石蠟的物理性質。用小刀切下一塊石蠟，投入水中發現石蠟會浮在水上，可以發現石蠟難溶于水，質軟易切，密度比水小，硬度較小，不溶于水。燃燒時：點燃蠟燭，觀察蠟燭燃燒的過程及火焰，發現燃著處石蠟熔化，由固態變為液態，說明石蠟的熔點低。取一根火柴，迅速平放在火焰上，1s后取出，火柴桿接觸外焰部分變黑，說明外焰溫度最高。用一只干燥的燒杯罩在火焰上方，燒杯內壁有水珠生成，說明蠟燭燃燒有水生成。用一只內壁被澄清石灰水潤濕的燒杯罩在火焰上方，發現澄清石灰水變渾濁，說明蠟燭燃燒有二氧化碳生成。熄滅后：將蠟燭熄滅，會看到燭芯上有白煙冒出，石蠟蒸汽冷凝成石蠟固體小顆粒。用火柴點燃剛熄滅的白煙，白煙會復燃，說明白煙具有可燃性。【變式21】《蠟燭的化學史》是英國科學家法拉第著的傳世科普經典。化學興趣小組的同學們沿著大師的足跡，對蠟燭的燃燒過程進行了再一次探究。【查閱資料】硫酸銅是一種白色粉末，具有吸水性，吸水后變為藍色。【進行實驗】(1)如圖甲，點燃蠟燭，取一片鐵紗窗罩在火焰中心，觀察到外焰的鐵紗窗出現紅熱的環，內焰及焰心處的鐵紗窗無明顯變化，該實驗結論為。(2)如圖乙，取一支導管，將其中一端伸入焰心，當另一端導管口有白煙出現時，再將燃著的火柴放在導管口，觀察到的現象為，證明焰心中的可燃物質是“氣態”的石蠟。(3)如圖丙，用一個大燒杯罩在一支點燃的小蠟燭上，并在燒杯內靠近頂部的位置放置適量的硫酸銅粉末和澄清石灰水，一段時間后，蠟燭熄滅，觀察到硫酸銅粉末變藍，澄清石灰水變渾濁。①結論：石蠟燃燒后生成的產物是和。②在該實驗中，蠟燭受熱熔化和燃燒，這兩種變化根本區別是。【答案】(1)蠟燭火焰的外焰部分溫度最高(2)白煙燃燒(3)水二氧化碳變化前后是否有其它物質生成【詳解】（1）觀察到外焰的鐵紗窗出現紅熱的環，內焰及焰心處的鐵紗窗無明顯變化，說明蠟燭火焰的外焰溫度最高；（2）“證明焰心中的可燃物質是“氣態”的石蠟”，該物質可燃，所以將燃著的火柴放在導管口，觀察到的現象為白煙燃燒；（3）①因為“硫酸銅是一種白色粉末，具有吸水性，吸水后變為藍色。”，觀察到硫酸銅粉末變藍，說明產物有水，澄清石灰水變渾濁說明產物有二氧化碳；②在該實驗中，蠟燭受熱熔化是物理變化，而燃燒是化學變化，這兩種變化根本區別是變化前后是否有其它物質生成。【變式22】某化學興趣小組三位同學對蠟燭及其燃燒進行如下探究。探究一：小貝取一支蠟燭，用小刀切下一小塊，把它放入水中，觀察到蠟燭浮在水面上、結論；石蠟的密度比水（填“大”或“小”）。探究二：小芳點燃蠟燭，把一根火柴梗放在火焰中（如圖所示）約1s后取出，可以看到火柴梗的（填“a”、“b”或“e”）處最先炭化。結論：蠟燭火焰的溫度最高。探究三：小婷在探究蠟燭燃燒的過程中，發現罩在火焰上方的燒杯內壁被熏黑，她的下列做法不合適的是（填字母）。A．反復實驗，并觀察是否有相同現象B．認為與本次實驗目的無關，不予理睬C．查閱資料，了解石蠟的主要成分，探究生成的黑色固體是什么D．詢問老師或同學，討論生成黑色物質的原因探究四：三位同學在探究的過程中，將短玻璃導管插入焰心，發現另一端也可以點燃。【提出問題】導管里一定有可燃性氣體，氣體成分可能是什么呢？【查閱資料】氧氣不足時，蠟燭燃燒會產生一氧化碳；一氧化碳能燃燒生成二氧化碳，產生藍色火焰。【猜想與假設】小貝：可能是蠟燭不完全燃燒時產生的一氧化碳；小芳：可能是蠟燭受熱后產生的石蠟蒸氣；小婷：可能以上兩種情況都有。【實驗探究】實驗方案預期現象實驗結論換一根較長的導管，并用冷的濕毛巾包住導管，然后在導管另一端做點火實驗小貝的猜想正確小芳的猜想正確導管口能點燃，但火焰較小，去掉毛巾，導管內壁有冷凝的固體小婷的猜想正確【實驗結論】經實驗驗證，小芳的猜想正確。【答案】小a外焰B導管口能點燃并產生藍色火焰，去掉毛巾，導管內壁沒有冷凝的固體導管口不能點燃，去掉毛巾，導管內壁有冷凝的固體【詳解】探究一：如果石蠟的密度比水的密度大，它可能會沉入水底，蠟燭浮在水面上可說明石蠟的密度比水小；探究二：由于蠟燭火焰的外焰溫度最高，所以把一根火柴梗放在火焰中（如圖所示）約1s后取出，可以看到火柴梗的外焰處最先炭化。故答案為：a；外焰；探究三：A、利用反復實驗，根據不同的現象來探究燒杯被熏黑的原因，就是進行對比實驗，該做法合適；B、認為與本次試驗無關，不予理睬，沒有對發現的問題進行探究，不符合探究的學習精神，該做法不合適；C、查找蠟燭成分資料，探究黑色物質成分，也是探究學習的過程，符合科學探究的過程，該做法合適；D、向老師請教生成黑色物質的原因，就是通過咨詢老師、積極探討，來解決問題，該做法合適。故選B。探究四：實驗方案：換一根較長的導管，并用冷的濕毛巾包住導管，然后在導管另一端做點火實驗。現象與結論：如果觀察到導管口能點燃并產生藍色火焰，去掉毛巾，導管內壁沒有冷凝的固體，則小貝的猜想正確；如果觀察到導管口不能點燃，去掉毛巾，導管內壁有冷凝的固體，則小芳的猜想正確；如果觀察到導管口能點燃，但火焰較小，去掉毛巾，導管內壁有冷凝的固體，則小婷的猜想正確。【變式23】化學興趣小組的同學對蠟燭燃燒進行如下探究。探究一：蠟燭火焰哪一部分溫度最高。點燃一根蠟燭，取一根火柴梗，將其迅速插入蠟燭火焰中（如圖），約1秒后取出，觀察火柴梗的碳化情況。【現象觀察】發現火柴梗的（填“a”、“b”或“c”）處碳化最明顯。【實驗結論】蠟燭火焰的（填“焰心”、“內焰”或“外焰”）的溫度最高。探究二：蠟燭火焰熄滅時所產生白煙的成分探究。【提出問題】蠟燭火焰熄滅時所產生白煙的成分是什么？【查閱資料】（1）煙是由固體細小顆粒形成的，霧是由小液滴形成的。（2）蠟燭的主要成分是由碳氫元素組成的石蠟，它的熔點和沸點都較低，易液化或氣化。（3）二氧化碳是無色且能是澄清石灰水變渾濁的氣體。【猜想假設】猜想一：白煙是蠟燭燃燒產生的水蒸氣。猜想二：白煙是蠟燭燃燒所產生的。猜想三：白煙是石蠟蒸氣凝結成的石蠟固體顆粒。【實驗探究】在化學老師的幫助下，他們展開了實驗探究。操作步驟實驗現象實驗結論實驗一：吹滅蠟燭，立即用干而冷的玻璃片放在白煙上玻璃片上只出現了一些白色固體物質猜想一不成立實驗二：吹滅蠟燭，立即用一個內壁涂有澄清石灰水的燒杯罩住白煙澄清石灰水變渾濁猜想二（填成立或不成立）實驗三：吹滅蠟燭，立即用燃著的木條靠近白煙猜想三成立【分析解釋】（1）石蠟在氧氣充足的條件下燃燒時，生成二氧化碳和水。（2）實驗最終證明白煙不是二氧化碳，但實驗二中觀察到澄清石灰水變渾濁，其原因可能是。【反思交流】得到正確結論以后，小明和同學們反思了實驗探究過程，發現不用經過實驗探究也可以排除猜想一和猜想二，理由是。【答案】b外焰二氧化碳/CO2成立蠟燭復燃（其他合理答案亦可）剛熄滅的蠟燭周圍還殘余有較多的二氧化碳（其他合理答案亦可）水蒸氣和二氧化碳均為氣體，而白煙是固體顆粒（其他合理答案亦可）【詳解】探究一：[現象觀察]酒精燈的外焰溫度最高，則火柴梗的b處碳化最明顯。[實驗結論]蠟燭火焰的外焰溫度最高。探究二：[猜想假設]蠟燭燃燒生成二氧化碳和水，則猜想二為白煙是蠟燭燃燒所產生的二氧化碳。[實驗探究]由于二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，則猜想二成立。石蠟具有可燃性，若白煙為石蠟固體顆粒，則用燃著的木條靠近白煙，會發現蠟燭復燃。[分析解釋]由于剛熄滅的蠟燭周圍還殘余有較多的二氧化碳，則實驗二中觀察到澄清石灰水變渾濁。[反思交流]水蒸氣和二氧化碳均為氣體，而白煙是固體顆粒，則不需實驗探究也可以排除猜想一和猜想二。【題型3】對蠟燭及其燃燒的拓展延伸探究【例3】某研究小組在學習氧氣的化學性質時發現：鐵絲在氧氣中燃燒沒有火焰，而蠟燭在氧氣中燃燒卻有明亮的火焰。該小組同學進行了如下探究。(1)探究一：蠟燭燃燒產生火焰的原因是什么？點燃蠟燭，將金屬導管一端伸入內焰，導出其中物質，在另一端管口點燃，也有火焰產生（如圖所示）。由此可知：蠟燭燃燒產生的火焰是由（填“固態”或“氣態”）物質燃燒形成的。(2)探究二：物質燃燒產生火焰的根本原因是什么？查閱資料物質熔點/℃沸點/℃燃燒時溫度/℃石蠟50~70300~550約600鐵15352750約1800鈉97.8883約1400由上表可知：物質燃燒能否產生火焰與其（填“熔點”或“沸點”）和燃燒時溫度有關。通過上表中石蠟、鐵的數據對比，你認為物質燃燒時，什么情況下能產生火焰。由此推測：鈉在燃燒時，（填“有”或“沒有”）火焰產生。【答案】(1)氣體(2)沸點當物質燃燒時火焰的溫度高于其沸點時，有火焰產生有【詳解】（1）點燃蠟燭，將金屬導管一端伸入內焰，導出其中物質，在另一端管口點燃，也有火焰產生，此火焰是石蠟蒸氣燃燒產生的，因為固態石蠟不會沿導管向上運動，由此可知：蠟燭燃燒產生的火焰是由氣態物質燃燒形成的；故填氣態；（2）石蠟燃燒有火焰，蠟燭燃燒產生的火焰是由氣態物質燃燒形成的，分析表格中石蠟的熔點、沸點和燃燒時溫度，發現其燃燒的溫度比沸點高，燃燒產生了火焰；鐵絲燃燒沒有火焰，分析表格中鐵絲的熔點、沸點和燃燒時溫度，發現其燃燒的溫度比沸點低，燃燒不產生火焰；由此可以看出，火焰的形成與物質的沸點有關；當物質燃燒時火焰的溫度高于其沸點時，有火焰產生；而鈉燃燒時的溫度高于其沸點，故鈉燃燒時有火焰產生。【變式31】點燃蠟燭時，小美發現有一根燭芯沾有食鹽的蠟燭比普通蠟燭燃燒的時間長些。請你與小美一起探究，并回答相關問題。【提出問題】食鹽是否能延長蠟燭的燃燒時間？【猜想】一定量的食鹽可延長蠟燭的燃燒時間。【實驗方案】取6支相同的蠟燭，在其中5支的燭芯周圍分別放入不同量的食鹽，另1支不放食鹽，分別測定它們的燃燒時間。【實驗結果】食鹽質量(g)00.10.50.70.91.0燃燒時間/分鐘101518232527燃燒情況正常正常正常正常易滅極易滅【實驗結論】（1）從燃燒時間看，除了能得出結論外，還能得出的規律；（2）從燃燒情況得出的結論是蠟燭燃燒效果最好。【實驗反思】此實驗的對照組是。【實驗拓展】（1）此實驗結果實際應用價值。（2）此實驗方案還存在一些問題值得進一步研究，如（至少寫出一點）。【答案】食鹽可以延長蠟燭燃燒時間，（在一定范圍內）加入的越多燃燒時間越長所加食鹽并非越多越好（或加入過多易熄滅等）加入0.7g食鹽蠟燭燃燒效果最好未加食鹽組建議蠟燭制造工廠在燭芯周圍加入少量的鹽，以延長蠟燭的燃燒時間還要觀察或測定加入食鹽后對蠟燭亮度的影響【詳解】（1）從表格數據食鹽質量和燃燒時間可以看出在一定范圍內食鹽增加，燃燒時間延長，說明食鹽可以延長蠟燭燃燒時間，在一定范圍內加入的越多燃燒時間越長。結合燃燒情況分析，可得出所加食鹽并非越多越好，加入過多易熄滅。（2）從燃燒情況看，加0.7g食鹽燃燒時間長，燃燒情況正常，得出的結論是加入0.7g食鹽效果最好。實驗反思:此實驗的對照組是未加食鹽組。實驗拓展:（1）根據實驗結論，可建議蠟燭制造工廠在燭芯周圍加入少量的鹽，以延長蠟燭的燃燒時間。（2）此實驗方案還存在一些問題值得進一步研究，如還要觀察或測定加入食鹽后對蠟燭亮度的影響。【變式32】蠟燭燃燒實驗探究。Ⅰ、蠟燭燃燒過程探究。蠟燭燃燒時可觀察到火焰集中在燭芯周圍，石蠟不斷融化但液態石蠟卻沒有直接燃燒，同學們對蠟燭燃燒過程展開了探究。（1）火焰結構特點探究：點燃蠟燭，將一張濾紙從火焰上方蓋下，12秒后取出，觀察到濾紙上炭化形成黑圈（如A圖），得出結論：。（2）焰心所含物質探究：如圖B，點燃蠟燭，用注射器在燭芯附近抽取氣體物質。【猜想假設】同學們對該物質主要成分提出三種猜想：①二氧化碳；②水蒸氣；③石蠟蒸氣，理由是液態石蠟受熱會汽化。猜想①②的理由用文字表達式表示為。【實驗探究】操作現象結論（1）立即將注射器內物質注入內壁涂有澄清石灰水的燒杯。觀察到猜想①成立（2）立即將注射器內物質注入干而冷的燒杯。內壁沒有出現水霧，而是出現白色固體物質。猜想②不成立（3）立即將注射器靠近火焰，推動活塞。注射器口產生火焰，物質能燃燒。猜想③【實驗反思】經過討論，同學們認為猜想①不成立，實驗中產生明顯現象的原因是：。【補充實驗】將蠟燭熄滅，瞬間可觀察到一縷“白煙”輕輕升起，立即用燃著的火柴去點燃“白煙”，“白煙”（填“能”或“不能”）燃燒。【實驗結論】石蠟燃燒是固態石蠟先受熱熔化，然后在燭芯汽化形成氣態石蠟后才燃燒。Ⅱ、蠟燭熄滅原因探究。如圖1和2實驗中的蠟燭均會逐漸熄滅。（1）圖1實驗中，燒杯底部產生大量氣泡，蠟燭（足量）逐漸熄滅，說明二氧化碳的性質為。（2）同學們對圖2實驗中蠟燭（足量）熄滅的原因展開研究。【猜想與假設】①可能是二氧化碳含量過大；②可能是氧氣被完全消耗。【探究與結論】（1）甲同學收集1瓶含20%氧氣和80%二氧化碳的氣體，將點燃的蠟燭慢慢伸入瓶中并密封，蠟燭燃燒一段時間后才慢慢熄滅。根據實驗現象可知：假設①（填“合理”或“不合理”）。（2）乙同學使用氧氣傳感器測量密閉裝置內蠟燭（足量）從燃燒到熄滅的過程中氧氣含量的變化，實驗裝置和實驗結果如圖3所示。下列判斷或結論正確的是。A．實驗開始時密封裝置內是純凈的氧氣B．蠟燭熄滅的原因是瓶內氧氣已經耗盡C．蠟燭熄滅后瓶內氣體是二氧化碳和氧氣D．氧氣濃度小于一定值時，蠟燭無法燃燒【答案】外焰的溫度高燒杯內壁變渾濁成立石蠟蒸氣冷凝成固體能不助燃，不可燃不合理D【詳解】Ⅰ、蠟燭燃燒過程探究。（1）火焰結構特點探究：點燃蠟燭，將一張濾紙從火焰上方蓋下，12秒后取出，觀察到濾紙上炭化形成黑圈，說明：外焰溫度最高；故填：外焰溫度最高。[猜想假設]蠟燭燃燒生成二氧化碳和水，所以提出猜想①和②；蠟燭燃燒生成二氧化碳和水的文字表達式為：，故填：。[實驗探究]（1）因為猜想①成立，所以內壁涂有澄清石灰水的燒杯變渾濁；故填：燒杯內壁變渾濁。（3）立即將注射器靠近火焰，推動活塞，注射器口產生火焰，物質能燃燒，而二氧化碳和水蒸氣沒有可燃性，石蠟具有可燃性，所以猜想③成立；故填：成立。[實驗反思]猜想①不成立，實驗中產生明顯現象的原因是石蠟蒸氣冷凝成固體；故填：石蠟蒸氣冷凝成固體。[補充實驗]將蠟燭熄滅，瞬間可觀察到一縷“白煙”輕輕升起，立即用燃著的火柴去點燃“白煙”，“白煙能燃燒。故填：能。[實驗結論]Ⅱ、蠟燭熄滅原因探究。如圖1和2實驗中的蠟燭均會逐漸熄滅。（1）圖1實驗中，燒杯底部產生大量氣泡，碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，該反應的文字表達式：，蠟燭（足量）逐漸熄滅，說明二氧化碳的性質為不助燃，不可燃；故填：；不助燃，不可燃。[探究與結論]（1）甲同學收集1瓶含20%氧氣和80%二氧化碳的氣體，將點燃的蠟燭慢慢伸入瓶中并密封，蠟燭燃燒一段時間后才慢慢熄滅。根據實驗現象可知：假設①不合理；故填：不合理；（2）A.實驗開始時密封裝置內不是純凈的氧氣，氧氣的體積分數為19.56%，選項A錯誤；B.根據圖3可知：蠟燭熄滅的原因是瓶內氧氣過少，不足以支持蠟燭燃燒，選項B錯誤；C.蠟燭熄滅后瓶內氣體是二氧化碳、氮氣、氧氣等，選項C錯誤；D.由圖示可知，氧氣濃度小于一定值時，蠟燭無法燃燒，選項D正確。故填：D。【變式33】實驗小組對密閉集氣瓶內蠟燭燃燒時間的影響因素進行探究，裝置如圖。【進行實驗】實驗1：6個集氣瓶中盛有不同配比的氧氣、氮氣的混合氣體，分別用6支相同的蠟燭點燃后測定其燃燒時間。氧氣體積分數10%20%40%60%80%100%燃燒時間/s01226353025現象立即熄滅安靜燃燒劇烈燃燒，燭芯長度變大，蠟燭高度變小同學們對比氧氣體積分數60%～100%的現象，發現氧氣體積分數越大蠟燭燃燒越劇烈，燭芯長度變大和蠟燭高度變小越顯著。猜測燭芯長度或蠟燭高度可能會影響燃燒時間，繼續進行實驗。實驗21：將集氣瓶中充滿空氣，測定相同蠟燭高度、不同燭芯長度的蠟燭在集氣瓶中燃燒的時間。燭芯長度/cm0.30.50.70.9燃燒時間/s1613118實驗22：將集氣瓶中充滿空氣，測定______的蠟燭在集氣瓶中的燃燒時間。蠟燭高度/cm1357燃燒時間/s171098【分析與結論】(1)實驗1的目的是探究對蠟燭在集氣瓶中燃燒時間的影響。(2)實驗21的結論是。(3)補全實驗22的操作：。【反思與評價】(4)甲同學認為實驗2蠟燭熄滅的原因是氧氣完全消耗。乙同學依據實驗1判斷甲同學的說法不嚴謹，支持乙同學判斷的證據是。(5)實驗1中，氧氣體積分數大于60%之后，氧氣體積分數增大，蠟燭燃燒時間變短。結合實驗2分析其原因是。【答案】(1)氧氣體積分數(2)氧氣體積分數和蠟燭高度相同時，燭芯長度越大，蠟燭在集氣瓶中燃燒時間越短(3)相同燭芯長度、不同蠟燭高度(4)實驗1中，氧氣體積分數為10%時，蠟燭立即熄滅(5)隨氧氣體積分數增大，燭芯長度變大對燃燒時間的影響大于蠟燭高度變小對燃燒時間的影響【詳解】（1）實驗1中每組數據氧氣體積分數不一樣，所以實驗1的目的是探究氧氣體積分數對蠟燭在集氣瓶中燃燒時間的影響。（2）實驗21通過數據發現燭芯越長，燃燒時間越短，所以結論是：氧氣體積分數和蠟燭高度相同時，燭芯長度越大，蠟燭在集氣瓶中燃燒時間越短。（3）實驗22通過實驗數據可知想探究蠟燭高度對燃燒時間的影響，所以其它量要保持一致。將集氣瓶中充滿空氣，測定相同燭芯長度、不同蠟燭高度的蠟燭在集氣瓶中的燃燒時間。（4）在實驗1中，氧氣體積分數為10%時，蠟燭立即熄滅，所以不能說明實驗2蠟燭熄滅的原因是氧氣完全消耗。（5）實驗1中，氧氣體積分數大于60%之后，氧氣體積分數增大，蠟燭燃燒時間變短。由實驗2可知：原因是隨氧氣體積分數增大，燭芯長度變大對燃燒時間的影響大于蠟燭高度變小對燃燒時間的影響。【知識點2】對人體吸入空氣和呼出氣體的探究1.原理：二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁（特性），不燃燒也不支持燃燒。氧氣化學能支持燃燒（使帶火星的木條復燃、燃著的木條燒得更旺）。2.實驗方法：對比法、控制變量法3.分別向空氣和呼出氣體的集氣瓶中滴入相同滴數（控制變量）的澄清石灰水，振蕩，盛有空氣的集氣瓶中不渾濁；盛有呼出氣體的集氣瓶中出現渾濁，證明呼出的氣體比空氣中CO2的含量高。4.將燃著的木條分別伸入空氣和呼出氣體中，木條在呼出氣體中熄滅，而在空氣中能夠燃燒，證明呼出的氣體中氧氣比空氣中氧氣的含量的含量低。5.取兩塊干燥的玻璃片，一塊放在空氣中，對著另一塊吹氣，放空氣中的玻璃片不出現水霧，而吹氣的玻璃片出現水霧，證明呼出氣體中水蒸氣的含量比空氣中水蒸氣的含量高。【題型4】探究人吸入空氣和呼出氣體成分【例4】完成對人吸入的空氣與呼出的氣體有什么不同的探究。實驗結論：（1）呼出的氣體使石灰水出現的渾濁多，證明呼出的氣體比空氣中的．（2）呼出的氣體使燃著的木條，燃著的木條在空氣中能夠，證明空氣中氧氣的含量比呼出的氣體中氧氣的含量．（3）對比呼氣的玻璃片上的水霧比放在空氣中的玻璃片上的水霧多，證明呼出氣體中水的含量比空氣中水的含量．（4）通過探究得出的結論是．實驗拓展：在本課題的實驗探究中，我們使用了排水法收集氣體，這說明氣體具有性質．（5）久置不用的深井、久未開啟的菜窖底部都存在著二氧化碳，由于它不能供給呼吸，人如果長期呆在二氧化碳含量較高的環境中會窒息而死，因此，人們在進入這些地方之前會進行燈火實驗，如果燈火熄滅或燃燒不旺，說明了（任答一點符合題意）【答案】二氧化碳高熄滅正常燃燒高高呼出的氣體中二氧化碳、水蒸氣的含量比空氣中多，氧氣的含量少不溶于水也不和水發生反應二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，地窖中氧氣少，地窖中二氧化碳多（答一條就對）【詳解】（1）呼出的氣體使石灰水出現的渾濁多，證明呼出的氣體比空氣中的二氧化碳含量高；故填：二氧化碳含量高。（2）呼出的氣體使燃著的木條熄滅，燃著的木條在空氣中能夠正常燃燒，證明空氣中氧氣的含量比呼出的氣體中氧氣的含量高；故填：正常燃燒；高。（3）對比呼氣的玻璃片上的水霧比放在空氣中的玻璃片上的水霧多，證明呼出氣體中水的含量比空氣中水的含量高；故填：高。（4）通過探究得出的結論是呼出的氣體中二氧化碳、水蒸氣的含量比空氣中多，氧氣的含量少；故填：呼出的氣體中二氧化碳、水蒸氣的含量比空氣中多，氧氣的含量少；實驗拓展：在本課題的實驗探究中，我們使用了排水法收集氣體，這說明氣體具有不溶于水也不和水發生反應性質；故填：不溶于水也不和水發生反應；（5）久置不用的深井、久未開啟的菜窖底部都存在著二氧化碳，由于它不能供給呼吸，人如果長期呆在二氧化碳含量較高的環境中會窒息而死，因此，人們在進入這些地方之前會進行燈火實驗，如果燈火熄滅或燃燒不旺，說明了二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，地窖中氧氣少，地窖中二氧化碳多；故填：二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，地窖中氧氣少，地窖中二氧化碳多（答一條就對）。【變式41】下列關于“對人體吸入的空氣和呼出氣體的探究”的實驗敘述錯誤的是A．用排水法收集呼出氣體樣品，集滿后在水面下蓋好玻璃片，取出倒放在實驗臺上B．向玻璃片上呼氣，可以比較出兩種氣體中水蒸氣含量的多少C．向空氣和呼出的氣體中分別伸入燃燒的木條，可以比較出氧氣含量的多少D．向空氣和呼出的氣體中分別滴入澄清的石灰水，可以比較出二氧化碳含量的多少【答案】A【詳解】A、呼吸作用吸收氧氣，呼出二氧化碳，故呼出氣體密度比空氣大，用排水法收集呼出氣體樣品，集滿后在水面下蓋好玻璃片，取出正放在實驗臺上，符合題意；B、向玻璃片上呼氣，玻璃片上出現水霧，空氣中的玻璃片沒有水霧，說明呼出氣體中水蒸氣含量高，不符合題意；C、氧氣具有助燃性，向空氣和呼出的氣體中分別伸入燃燒的木條，呼出氣體能使燃著的木條熄滅，燃著的木條在空氣中繼續燃燒，說明空氣中氧氣含量高，不符合題意；D、向空氣和呼出的氣體中分別滴入澄清的石灰水，呼出氣體能使澄清石灰水變渾濁，空氣不能使澄清石灰水變渾濁，說明呼出氣體中二氧化碳含量高，不符合題意。故選A。【變式42】小華同學做“對人體呼入的空氣和呼出的氣體的探究”實驗時，分別收集兩瓶空氣樣品和兩瓶人體呼出的氣體，進行如右圖的兩個實驗探究。關于這兩個實驗的說法中，不正確的是（）A．實驗1中，甲、乙兩瓶里木條燃燒的現象不同B．實驗2中，甲瓶里的澄清石灰水沒有明顯變化，乙瓶里的澄清石灰水變渾濁C．實驗1和2都能證明人體呼出的氣體中氧氣減小了D．小華提出“用澄清石灰水來檢驗人呼出的氣體中是否含有二氧化碳”，這一過程屬于科學探究環節中的實驗設計【答案】C【詳解】A.由圖可知，實驗1中，甲瓶中木條繼續燃燒、乙瓶中木條熄滅，現象不同，選項正確；B.實驗2中，甲瓶里的澄清石灰水沒有明顯變化，乙瓶里的澄清石灰水變渾濁，選項正確；C.實驗1和2都能證明人體呼出的氣體中二氧化碳的含量高于空氣中二氧化碳的含量，不能證明氧氣減小了，選項錯誤；D.小華提出“用澄清石灰水來檢驗人呼出的氣體中是否含有二氧化碳”，這一過程屬于科學探究環節中的實驗設計，選項正確；故選C。【變式43】某校實驗小組同學對人體吸入的空氣和呼出的氣體中氧氣、二氧化碳含量有什么不同這一課題進行探究【查閱資料】二氧化碳的性質：①能溶于水，②能使澄清石灰水變渾濁，③不支持燃燒。【設計方案】用大小相同的兩個塑料瓶收集氣體方案1：排水法收集先將軟塑料瓶裝滿水，將塑料管小心地插入里面，緩緩吹氣方案2：用塑料瓶收集先將軟塑料瓶壓扁，然后緩緩向里面吹氣【提出問題】（1）你選擇的方案是（填“方案1”或“方案2”），理由是。【繼續思考】（2）若活動小組要檢測蔬菜大棚空氣中二氧化碳的含量，請你設計一種收集大棚氣體樣品的方法。探究環節1

比較兩種氣體中氧氣的含量【實驗過程】（3）將粗細相同的小木條同時分別伸入盛有空氣和呼出氣體的塑料瓶中，觀察火焰的大小和燃燒時間的長短。【實驗現象】伸入盛有呼出氣體中的小木條燃燒的火焰小，燃燒時間短。【實驗結論】（4）。探究環節2

比較兩種氣體中二氧化碳的含量【設計實驗】（5）向一瓶空氣樣品和一瓶呼出氣體的樣品中各滴入相同滴數的，振蕩，觀察是否有渾濁出現。【觀察現象】滴入呼出氣體樣品中的石灰水變渾濁，滴入空氣樣品中的石灰水無渾濁出現。【實驗結論】（6）中二氧化碳含量多。【答案】(1)方案2二氧化碳能溶于水(2)將塑料瓶裝滿水后在大棚內倒掉，再蓋上蓋子(3)燃著的(4)呼出氣體中氧氣含量較少(5)澄清石灰水(6)呼出氣體【詳解】（1）選擇的方案是方案2，理由是二氧化碳能溶于水；（2）若活動小組要檢測蔬菜大棚空氣中二氧化碳的含量，收集大棚氣體樣品時，要排除外界空氣的干擾，可在瓶內注滿排出空氣，操作方法為：將塑料瓶裝滿水后在大棚內倒掉，再蓋上蓋子；（3）將粗細相同的燃著的細木條同時分別伸入盛有空氣和呼出氣體的塑料瓶中，觀察火焰的大小和燃燒時間的長短；（4）因為伸入盛有呼出氣體中的小木條燃燒的火焰小，燃燒時間短，所以可知呼出氣體中氧氣含量較少；（5）檢驗二氧化碳應該用澄清石灰水，所以應該向一瓶空氣樣品和一瓶呼出氣體的樣品中各滴入相同滴數的澄清石灰水，振蕩，觀察是否有渾濁出現；（6）呼出氣體中二氧化碳含量多。【題型5】對人體吸入空氣和呼出氣體的創新實驗設計【例5】某校化學興趣小組對人體呼出的氣體進行探究。I．定性探究（1）該小組同學利用如圖裝置對人體呼出氣體中的氧氣含量與空氣進行對比研究。盛有“人呼出氣體”的集氣瓶中燃燒的小木條慢慢熄滅，盛有“空氣”的集氣瓶中燃燒的小木條（填現象），說明人體呼出的氣體中氧氣的含量比空氣中（填“高”、“低”或“不變”）。（2）取兩塊干燥的玻璃片，對著其中一塊哈氣，觀察到的現象是，說明人體呼出的氣體中水蒸氣的含量比空氣中（填“高”、“低”或“不變”）。（3）該小組同學按如圖裝置對人體呼出氣體中的二氧化碳含量與空氣進行對比研究。實驗者通過幾次呼吸后，澄清石灰水變渾濁的是燒杯（填“A”或“B”），反應的化學方程式為；得出的實驗結論是。其中玻璃管4的作用是。II．定量研究按如圖將O2、CO2、濕度（測水蒸氣）的傳感器探頭放入仍有少量潮濕空氣的食品保鮮袋中。打開儀器進行數據采集，并向袋內呼出氣體。采集的數據如下（其中縱坐標均為某氣體的體積分數%，橫坐標均為時間s）。（4）表示O2體積分數變化的曲線是（填“X”、“Y”或“Z”）。（5）Y曲線在約為60s時逐漸下降，后趨于穩定，其中下降的原因是。（6）常溫常壓下，若食品保鮮袋的體積為V，原有空氣的體積為V1，向袋內呼入氣體至滿。則呼出氣體中二氧化碳的體積分數為（用含V、V1的代數式表示）。【答案】繼續燃燒低玻璃片上有水霧出現高BCO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O呼出氣體中二氧化碳的含量比空氣中高調節壓強Z水蒸氣冷凝形成水霧【詳解】I．定性探究（1）氧氣有助燃性，盛有“人呼出氣體”的集氣瓶中燃燒的小木條慢慢熄滅，盛有“空氣”的集氣瓶中燃燒的小木條繼續燃燒，說明人體呼出的氣體中氧氣的含量比空氣中低；（2）取兩塊干燥的玻璃片，對著其中一塊哈氣，觀察到的現象是玻璃片上有水霧出現，說明人體呼出的氣體中水蒸氣的含量比空氣中高；（3）該小組同學按如圖裝置對人體呼出氣體中的二氧化碳含量與空氣進行對比研究。實驗者通過幾次呼吸后，澄清石灰水變渾濁的是燒杯B，反應的原理是二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；得出的實驗結論是呼出氣體中二氧化碳的含量比空氣中高。其中玻璃管4的作用是調節壓強；II．定量研究（4））由于呼出的氣體中氧氣的體積分數要減小，所以表示O2體積分數變化的曲線是Z；（5）Y曲線在約為60s時逐漸下降，后趨于穩定，其中下降的原因是由于水蒸氣冷凝，在保鮮袋內壁形成水霧，所以Y曲線60s之后逐漸下降；（6）常溫常壓下，若食品保鮮袋的體積為V，原有空氣的體積為V1，向袋內呼入氣體至滿。由圖可知，最終袋內二氧化碳的含量為3.67%，空氣中二氧化碳的含量為0.03%，設呼出氣體中二氧化碳的體積分數為x，則V×3.67%=V1×0.03%+（VV1）x，x=。【變式51】化學小組用排水法收集了呼出氣體，通過【實驗1】比較吸入空氣和呼出氣體的成分差異。【實驗1】序號實驗目的實驗操作實驗現象①比較空氣和呼出氣體中二氧化碳的含量向呼出氣體中倒入少量澄清石灰水，振蕩_______②比較空氣和呼出氣體中氧氣的含量分別將燃著的木條伸入空氣和呼出氣體中空氣中的木條無明顯變化呼出氣體中的木條熄滅③_______取兩塊干燥玻璃片，對著其中一塊哈氣哈氣的玻璃片上出現無色液滴另一塊無明顯變化（1）實驗①的現象為。（2）實驗③的目的是。（3）小明指出實驗①不能比較空氣和呼出氣體中CO2的含量，還需補充的實驗操作為。小芳對②中燃著木條熄滅的原因提出猜想，并設計【實驗2】進行驗證。【猜想與假設】猜想1：木條熄滅是因為呼出氣體比吸入空氣中CO2的含量高。猜想2：木條熄滅是因為呼出氣體比吸入空氣中O2的含量低。【實驗2】序號①

②③④實驗操作實驗現象燃著的木條無明顯變化燃著的木條無明顯變化燃著的木條熄滅燃著的木條熄滅（4）由實驗①和②可得出猜想1(填“成立”或“不成立”)。（5）【實驗2】中，能證明猜想2成立的實驗序號是。【實驗反思】（6）根據以上實驗，下列說法正確的是(填字母序號)。A．吸入空氣和呼出氣體中O2和CO2的含量不同B．將燃著木條伸入呼出氣體中，木條熄滅，說明呼出氣體中沒有O2C．【實驗1】的②中，燃著木條熄滅的原因還可能與水蒸氣含量增多有關D．若把燃著木條伸入體積比為1：1的O2和CO2混合氣體中，會觀察到無明顯變化【答案】澄清石灰水變渾濁比較空氣和呼出氣體中水蒸氣的含量向等量的空氣中倒入少量澄清石灰水，振蕩不成立①與③或①與④AC【詳解】（1）呼出氣體中二氧化碳的含量較高，所以向呼出氣體中倒入少量澄清石灰水，振蕩，觀察到澄清的石灰水變渾濁；（2）由實驗操作與實驗現象可知，實驗③是比較空氣和呼出氣體中水蒸氣的含量；（3）實驗①缺少對比實驗，不能比較空氣和呼出氣體中CO2的含量，還需補充一個對比實驗，其操作為向等量的空氣中倒入少量澄清石灰水，振蕩，會觀察到澄清石灰水不變渾濁，說明空氣中二氧化碳含量比呼出氣體中的少；（4）由實驗①和②對比可知二氧化碳含量升高不會導致燃著的木條熄滅，由此得出猜想1不成立。故填：不成立；（5）【實驗2】中，①與③、①與④對比均能證明木條熄滅是因為呼出氣體比吸入空氣中O2的含量低，即猜想2成立；故填：①與③或①與④；（6）A．吸入空氣和呼出氣體中O2和CO2的含量不同，正確；B．將燃著木條伸入呼出氣體中，木條熄滅，說明呼出氣體中氧氣的含量低而不是沒有氧氣，錯誤；C．【實驗1】的②中，燃著木條熄滅的原因還可能與水蒸氣含量增多有關，正確；D．若把燃著木條伸入體積比為1：1的O2和CO2混合氣體中，會觀察到木條燃燒得更旺盛，錯誤；故選：AC。【變式52】同學們進行“人體吸入空氣和呼出氣體成分”的探究。猜想I.吸入空氣中氧氣含量比呼出氣體中氧氣含量高【進行實驗】按圖1所示完成實驗。【解釋與結論】（1）實驗中能說明猜想I成立的實驗現象是。猜想II.吸入空氣中二氧化碳含量比呼出氣體中二氧化碳含量低【進行實驗】用圖2裝置完成實驗。實驗步驟實驗操作實驗現象①在飲料瓶中裝入水至沒過長吸管底端，塞好瓶塞，對著短吸管緩慢吹氣水從長吸管一端流出②將裝置內的水換成澄清石灰水，從短吸管端連續吸氣10秒澄清石灰水不變渾濁③倒掉瓶中液體并清洗干凈，重新加入等量的澄清石灰水，實驗中有同學發現，吹氣一段時間后渾濁的石灰水重新變澄清。他將瓶中重新加入等體積的石灰水，進一步進行吹氣實驗。實驗編號石灰水濃度持續吹氣時間實驗現象310.16%30秒澄清石灰水變渾濁320.16%2分鐘澄清石灰水先變渾濁，后又變澄清330.08%30秒澄清石灰水先變渾濁，后又變澄清340.08%2分鐘澄清石灰水先變渾濁，后又變澄清【解釋與結論】（2）步驟①說明裝置的氣密性(填“好”或“不好”)。（3）補全步驟③的操作：。（4）能證明猜想II成立的實驗現象是。（5）能說明石灰水重新變澄清與石灰水濃度有關的實驗是(填實驗編號)。【反思與評價】（6）步驟③中，有同學觀察到石灰水變澄清，而有的同學未觀察到，產生現象差異的可能原因是(答1條即可)。【答案】瓶1中蠟燭燃燒，瓶2中蠟燭熄滅好從短吸管端吸氣10秒，觀察石灰水的變化；從長吸管端吹氣10秒，觀察石灰水的變化吸氣時，澄清石灰