《2025年综合活动手册八年级化学上册沪教版五四制》

 实验2 物质的变化
情境与思考
物质世界中的一切都在不断地运动和变化,我们可以通过实验来研究物质变化。化学是一门基于实验的学科,化学发展史上的重大突破往往始于对实验方案的巧妙设计,对实验现象的仔细观察,对实验数据的细致分析。其中,对各种纷繁复杂变化的观察往往是照亮新发现和新突破的第一缕曙光。
请思考下列问题：
- 为更好地认识物质变化的奥妙,我们是否需要对这些变化进行分类？
- 不同类型的变化往往伴随怎样的特征或现象呢？
实验准备
仪器：
试管(18mm×180mm)、烧杯(250mL)、铁架台(带铁夹)、酒精灯、点火枪(或火柴)、玻璃片(100mm×100mm×3mm)、棉纱手套、镊子、砂纸、剪刀、坩埚钳、陶土网。
试剂：
蒸馏水、维生素C泡腾片、镁带。
探究与实践
实验目的
1. 了解加热液体、点燃固体的实验操作,知道实验过程中涉及仪器的名称和使用规范。
2. 学会观察和描述实验现象,掌握变化的典型特征,区分物理变化和化学变化。
实验原理
1. 物质常见的三态变化
物质通常有固态、液态、气态三种聚集状态。物质从固态转化为液态的过程称为熔化,对应的温度称为熔点,其相反的过程称为凝固,对应的温度称为凝固点；在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象称为沸腾,对应的温度称为沸点,其相反的过程称为液化,对应的温度称为液化温度。在一定的压强下,特定物质的熔点、沸点一般是确定的,而不同物质的熔点、沸点往往存在差异。这成为科学家判断物质种类的重要指标,以及分离不同物质的重要依据。
2. 泡腾片的“泡腾”原理
某泡腾片的配料表及使用说明如图1-6所示。在泡腾片溶于水的过程中,其中的部分物质间会发生化学反应,迅速产生大量二氧化碳气体,这就是泡腾片遇水产生大量无色气泡的原因。
|【配料表】柠檬酸、西柚果粉、碳酸氢钠、碳酸钙、碳酸镁、维生素C、维生素B_1、维生素B_2等。|
|【食用方法】将本品投入200~300mL水中(温、冷水均可)|
|【产品规格】4g×20片/瓶 【保质期】24个月|
|【贮藏方法】置于通风干燥处保存|
3. 镁带的燃烧
镁是一种较活泼的金属,生产过程中往往需要进行耐腐蚀处理,所以实验室中的镁带表面有一层灰黑色的表面膜。在使用前,先要用砂纸将表面膜擦去,露出银白色的镁单质。
镁能在氧气、氮气或二氧化碳中燃烧。但在敞开环境中,氧气过量的情况下,可以忽略镁与氮气、二氧化碳的反应。因此,镁在空气中燃烧的产物主要为白色的氧化镁。
安全事项
1. 使用酒精灯加热时要小心,防止烫伤或打翻酒精灯。
2. 操作时佩戴好防护眼镜。
3. 使用剪刀时应注意安全,防止割伤。
操作提示
1. 加热时,试管中的液体体积不能超过试管容积的$\frac{1}{3}$。
2. 加热试管时,应先用酒精灯外焰均匀加热,再集中对底部集中加热；应避免试管口对着人。
3. 将玻璃片靠近试管口时应佩戴棉纱手套,防止烫伤。
实验记录
将蒸馏水加热至沸腾时,试管中________,玻璃片上________。
实验记录
将泡腾片放入蒸馏水中后,________状固体表面立即产生大量________；泡腾片慢慢变________；烧杯中水的颜色变________,烧杯上方的玻璃片________,烧杯外壁温度________。
实验步骤
1. 加热水至沸腾
(1)用倾倒法向洁净的试管中加入少量蒸馏水。
(2)从试管底部套入铁夹至离试管口约$\frac{1}{3}$的位置。将铁夹和试管固定在铁架台上的合适高度,并使试管与水平面呈约45°,如图1-7所示。

(3)点燃酒精灯,用外焰加热试管。
(4)当水沸腾后,取一片干燥、洁净的玻璃片靠近试管口,观察并记录实验现象。
2. 维生素C泡腾片溶于水
(1)用倾倒法向250mL的烧杯中加入约80mL蒸馏水。
(2)用镊子取一片泡腾片,将泡腾片小心地放入烧杯内的蒸馏水中,观察并记录实验现象。
(3)取一片干燥、洁净的玻璃片靠近烧杯口。观察并记录实验现象。
(4)用手小心触摸烧杯外壁,感受温度变化,并记录。
3. 镁带在空气中燃烧
(1)取一根约6cm长的镁带,用砂纸打磨至表面光亮。用剪刀将镁带剪成等长的两段。观察并记录实验现象。
(2)如图1-8所示,用坩埚钳夹住一段镁带,在酒精灯外焰上点燃后,迅速移到陶土网上方。观察并记录实验现象。

4. 清洗仪器,整理桌面。
实验结论
1. 加热水至沸腾
出现试管中的现象可能是因为________,出现玻璃片上的现象可能是因为________。由此推测,这个过程中________(填“有”或“没有”)新物质生成,属于________(填“物理”或“化学”)变化。
2. 维生素C泡腾片溶于水
维生素C泡腾片溶于水的过程中________(填“有”或“没有”)新物质生成,属于________(填“物理”或“化学”)变化。
3. 镁带在空气中燃烧
镁带在空气中燃烧的过程中________(填“有”或“没有”)新物质生成,属于________(填“物理”或“化学”)变化。
操作提示
1. 镁带燃烧的过程中,应与其保持安全距离。
2. 观察镁带燃烧的现象时,应佩戴防护眼镜,避免长时间直视燃烧的镁带。
实验记录
镁带(已打磨)外观呈________色、______光泽,质地________。将镁带点燃后________。当镁带完全燃烧后,残余固体外观呈________。
思维与创新
1. 在“维生素C泡腾片溶于水”的实验中,是一边操作一边观察并记录,还是等实验结束后,再集中记录实验现象更合理,请说明原因。________
2. 化学变化常常伴随发光、温度升高或降低等能量变化的现象,但某些物理变化也会出现这些现象。举例说明伴随上述现象的化学变化和物理变化。除了上述现象外,说说化学变化还可能伴随哪些现象？________
3. 在科学探究中,某个实验现象可能存在多种成因,这就需要针对不同的成因,设计实验进行进一步的证实或证伪。请设计简单的实验,进一步证明“镁带在空气中燃烧”是否产生了新物质。________
自评与互评
请评价自己和合作伙伴在实验过程中的参与及表现情况,请在评价结果下方的方框内打“√”。
合作伙伴：______。
|评价内容|自我评价|合作伙伴评价|
| |评价结果|评价结果|
|对实验原理的理解|□理解□基本理解□仍不理解|□理解□基本理解□仍不理解|
|学会实验操作情况|□能独立完成□经指导能完成□不能完成|□能独立完成□经指导能完成□不能完成|
|在实验中的表现|□积极主动□被动参与□没有参与|□积极主动□被动参与□没有参与|

答案： 量取30mL蒸馏水最好使用50mL规格的量筒