专题三：走进科学探究
一、观察与描述蜡烛及其燃烧
（1）点燃前，观察蜡烛的颜色(红色)、状态(固态)、形状(圆柱形)、硬度(质地软)，闻一闻气味(轻微气味)。将蜡烛切一小块放入水中，观察是否溶解，如果不溶解，是浮在水面上还是沉入水底。这说明了什么？蜡烛不溶于水，密度比水小。
（2）①燃着时，仔细观察燃着的蜡烛。火焰分为几层：三层，哪层最明亮：外层（外焰），哪层最暗：内层（焰心）。
②取一根火柴梗，按如图方式放入火焰中，1s后取出，根据火柴梗不同部位被烧的情况，推测火焰哪部分温度最高，哪部分温度最低。外层（外焰）温度最高，内层（焰心）温度最低。
③分别在蜡烛的火焰上方罩个干燥烧杯和内壁蘸有澄清石灰水的烧杯，观察现象：干燥的烧杯内壁出现水雾，内壁蘸有澄清石灰水的烧杯内的澄清石灰水变浑浊。
（3）熄灭蜡烛，观察现象：有白烟产生。用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，观察现象：蜡烛重新燃烧。
拓展延伸：子母焰实脸
如上图,观察到子母火焰说明发生燃烧的是石蜡蒸气。
实验注意事项:
(1)所用导管不能太长，以免石靖蒸气在导管中凝站，导致实验失败;
(2)导管口应新入焰心附近
易错警示：蜡烛熄灭时产生的白烟是由石蜡蒸气凝华而成的固体小颗粒悬浮于空气中形成的，不能描述为雾。
【典例精析】对蜡烛燃烧现象的描述
1.下列有关蜡烛燃烧的叙述错误的是( )
A.蜡烛一边燃烧，一边熔化，产生“烛泪
B.可观察到蜡烛燃烧产生明亮的火焰，火焰分三层，外层最亮
C.在蜡烛火焰上方置一个干燥的烧杯，烧杯内壁有层水雾
D.用燃着的火柴去点燃蜡烛刚熄灭时的白烟，蜡烛不可能被点燃
【答案】D
【详解】A、蜡烛燃烧产生热量，石蜡受热熔化，则能在蜡烛燃烧的同时观察到石蜡熔化，即产生“烛泪”，故选项说法正确,B、蜡烛燃烧的火焰共有内焰、焰心、外焰三层，故选项说法正确。C、蜡烛燃烧产生水与二氧化碳，则在蜡烛燃烧火焰的上方放一只干燥的烧杯，烧杯内层会出现水雾，故选项说法正确。D、蜡烛刚熄灭时产生的白烟为石蜡蒸气凝结成的固体小颗粒，石蜡具有可燃性，则用火柴去点燃白烟，蜡烛可以被点燃，故选项说法错误。
故选D。
【举一反三】
【变1-1】教材中对蜡烛及其燃烧的探究实验如图，下列有关说法错误的（ ）
A．石蜡是无色无味的固体，硬度较小
B．图1实验可以用于比较蜡烛火焰哪层温度最高
C．蜡烛是由石蜡和棉线烛芯组成的
D．蜡烛燃烧过程中既有物理变化又有化学变化
【答案】A
【详解】A、石蜡是白色、无味的固体，硬度较小，故选项说法错误;
B、将一根火柴梗平放入火焰中，可以根据火柴烧焦的程度判断蜡烛火焰各层温度，可观察到与外焰接触的火柴梗最先变黑，说明蜡烛的三层火焰中温度最高的是外焰，故选项说法正确;C、蜡烛是由石蜡和棉线烛芯组成的，故选项说法正确;D、蜡烛燃烧生成新物质C02和H20，属于化学变化，蜡烛在燃烧的过程中会受热熔化成液体，没有新物质生成，属于物理变化，该变化中既有物理变化又有化学变化，故选项说法正确;故选:A。
【变1-2】已知蜡烛的主要成分是石蜡。下列有关蜡烛及蜡烛燃烧的描述正确的是
A．点燃蜡烛时只发生化学变化
B．将木条平放在蜡烛火焰中，约1秒后取出，可比较火焰各层温度
C．用干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，可检验蜡烛燃烧生成二氧化碳气体
D．蜡烛熄灭后冒出的白烟是石蜡蒸气
【答案】B
【详解】A、点燃蜡烛时，蜡烛燃烧时有新物质生成，发生了化学变化，蜡烛状态的变化属于物理变化，即点燃蜡烛时，既发生了化学变化，又发生了物理变化，选项错误;B、将木条平放在蜡烛火焰中，约1秒后取出，观察木条避免颜色的变化，可比较火焰各层温度，选项正确;C、用干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，观察到烧杯内壁出现水雾，可检验蜡烛燃烧生成了水，但不能检验蜡烛燃烧说出来二氧化碳，选项错误;D、蜡烛熄灭后冒出的白烟是石蜡蒸气冷凝后形成的固体颗粒，选项错误，故选B。
【典例精析】对蜡烛及其燃烧的常规实验探究
1.《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第所著的传世科普经典。某化学兴趣小组的同学们对蜡烛燃烧展开了以下探究。 任务一：探究蜡烛燃烧的产物 【进行实验】同学们将一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰的上方（如图所示）。 【实验现象】 (1)一段时间后能观察到的现象是_______。 【小组讨论】 (2)若欲证明蜡烛燃烧有水生成，则应进行的操作是_______。 【得出结论】蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水。 任务二：比较空间站中蜡烛的燃烧与地面有什么不同 (3)2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。课堂上，当蜡烛被老师点燃后，我们可以看到与地面蜡烛的火焰不同，①空间站中燃烧的蜡烛火焰呈现蓝色，②火焰形状近似球形。为什么会有这样的差别呢?请你选择一个不同现象加以说明。你的选项是_______（填①或②），原因是_______（填字母）。 A.空间站内氧气浓度低，蜡烛燃烧不充分 B.在空间站里，重力较小，燃烧后的气体向各个方向运动的趋势不同 C.在失重情况下，粒子向各个方向的运动可能是相同的。
【答案】(1)澄清石灰水变浑浊
(2)火焰上方罩一个干冷的烧杯看是否有水雾形成
(3)①(或②)A(或C)
【详解】(1)蜡烛燃烧生成了二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故一段时间后能观察到澄清石灰水变浑浊;(2)在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯内壁会有水雾形成，就可证明蜡烛燃烧生成了水;(3)选择①在空间站里，对流十分微弱，氧气的补充不如地面及时，蜡烛的燃烧也不如地面充分，火焰的温度也会更低一些，蓝色火焰就是燃烧温度低的一个表现，故选A。(或选择②在空间站里，重力较小，燃烧后的气体向各个方向运动的趋势相同，不管蜡烛的方向朝向哪里，它的火焰都近似球形，故选C。)
【举一反三】
【变1-1】《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第著的传世科普经典。化学兴趣小组的同学们沿着大师的足迹，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】 (1)如图甲，点燃蜡烛，取一片铁纱窗罩在火焰中心，观察到外焰的铁纱窗出现红热的环，内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化，该实验结论为___________。 (2)如图乙，取一支导管，将其中一端伸入焰心，当另一端导管口有白烟出现时，再将燃着的火柴放在导管口，观察到的现象为___________，证明焰心中的可燃物质是“气态”的石蜡。 (3)如图丙，用一个大烧杯罩在一支点燃的小蜡烛上，并在烧杯内靠近顶部的位置放置适量的硫酸铜粉末和澄清石灰水，一段时间后，蜡烛熄灭，观察到硫酸铜粉末变蓝，澄清石灰水变浑浊。 ①结论：石蜡燃烧后生成的产物是___________和___________。 ②在该实验中，蜡烛受热熔化和燃烧，这两种变化根本区别是___________。
【答案】(1)蜡烛火焰的外焰部分温度最高
(2)白烟燃烧
(3)水二氧化碳 变化前后是否有其它物质生成
【详解】(1)观察到外焰的铁纱窗出现红热的环，内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化，说明蜡烛火焰的外焰温度最高;(2)“证明焰心中的可燃物质是“气态”的石蜡”，该物质可燃，所以将燃着的火柴放在导管口，观察到的现象为白烟燃烧;(3)①因为“硫酸铜是一种白色粉未，具有吸水性，吸水后变为蓝色。”，观察到硫酸铜粉未变蓝，说明产物有水，澄清石灰水变浑浊说明产物有二氧化碳;②在该实验中，蜡烛受热熔化是物理变化，而燃烧是化学变化，这两种变化根本区别是变化前后是否有其它物质生成。
1.下列有关蜡烛的叙述错误的是（ ）
A．蜡烛是无色、无味、透明的固体，质软，不溶于水
B．蜡烛沉入水底，说明它的密度比水的大
C．蜡烛在空气中燃烧有明亮的火焰，稍有黑烟，放出热量
D．蜡烛燃烧后的产物是二氧化碳和水
【答案】B
【详解】
A、蜡烛是无色、无味、透明的固体，质软，不溶于水，正确，不符合题意； B、将蜡烛放入水中，可浮在水面上，说明石蜡的密度小于水的密度，错误，符合题意； C、蜡烛在空气中燃烧有明亮的火焰，稍有黑烟，放出热量，正确，不符合题意； D、蜡烛燃烧后的产物是二氧化碳和水，正确，不符合题意。 故选B。
2.在擦玻璃时，人们时常向玻璃“哈气”，再擦会使玻璃擦得更干净，这说明与空气相比，人体呼出的气体中含有较多的（ ）
A．CO2 B．N2 C．H2O D．O2
【答案】C
【详解】
此时向玻璃“哈气”主要利用水蒸气遇冷形成水滴，擦拭玻璃上的污渍，说明呼出的气体中含有较多的水蒸气，故选C。
3.通过观察蜡烛燃烧以及对燃烧产物的实验探究，下列说法正确的是（ ）
①燃烧时发光、发热
②用一干而冷烧杯罩在火焰上，烧杯内壁有水雾，迅速加入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊
③外焰温度最高
④蜡烛燃烧过程中伴随发生物理变化
⑤熄灭时蜡烛冒白雾
A．①②③ B．③④⑤ C．①④⑤ D．①②③④
【答案】D
【详解】
①蜡烛燃烧发出黄光，放出热量，正确；
②用一干而冷烧杯罩在火焰上，烧杯内壁有水雾，因为有水生成，迅速加入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊，因为有二氧化碳生成，正确；
③外焰温度最高，因为外焰与氧气充分接触，燃烧最充分，正确；
④蜡烛燃烧过程中，蜡烛发生了熔化，蜡烛熔化属于物理变化，正确；
⑤熄灭时蜡烛冒白烟，白烟是石蜡蒸汽遇冷形成的，错误。
故正确的是①②③④。
故选D。
4.在下列蜡烛燃烧的实验中，对有关实验现象的描述错误的是
A．实验1中蜡烛火焰逐渐熄灭
B．实验2白瓷板表面有黑色固体颗粒
C．实验3焰心部分的小木条最先碳化
D．实验4将烧杯迅速倒转，倒入澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊
【答案】C
【详解】A、蜡烛燃烧消耗氧气，氧气耗尽后，蜡烛熄灭，故实验1中蜡烛火焰逐渐熄灭，不符合题意;B、实验2中，由于白瓷板的阻隔，蜡烛不完全燃烧生成炭黑，故白瓷板表面有黑色固体颗粒，不符合题意;C、蜡烛外焰温度最高，故实验3外焰部分的小木条最先碳化，符合题意;D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，故实验4中小烧杯内壁出现水雾，将烧杯迅速倒转，倒入澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊，不符合题意。故选C。
5.实验小组用小刀切取一段蜡烛，用下图装置探究蜡烛燃烧．下列说法不正确的是（ ）
A．能用小刀切取蜡烛，说明蜡烛硬度较小
B．注射器中的石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧产生CO2
C．玻璃导管口处的白烟能被点燃，说明白烟有可燃性
D．蜡烛的熔化和燃烧都是化学变化
【答案】D
【详解】A、用小刀能切下蜡烛，说明蜡烛硬度较小，该选项说法正确;B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则说明蜡烛燃烧生成二氧化碳，该选项说法正确;C、白烟能被点燃，说明白烟有可燃性，该选项说法正确;D、蜡烛熔化过程中没有新物质生成，只是物质的状态发生改变，属于物理变化，蜡烛燃烧属于化学变化，该选项说法不正确。故选D。
6.下列有关蜡烛及蜡烛燃烧的描述正确的是（ ）
A．切下一小块蜡烛放入水中，发现蜡烛能溶于水
B．将木条平放在蜡烛火焰中，约 1 秒后取出，可推测外焰温度最高
C．用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰上方，可检验蜡烛燃烧生成水
D．蜡烛熄灭后冒出的白烟主要是石蜡蒸气
【答案】B
【详解】A、切一小块蜡烛放入水中，可以看到蜡烛浮在水面上，蜡烛不消失，说明石蜡的密度比水小，且不溶于水。A不正确;B、蜡烛的火焰分为外焰、内焰、焰心三层;把木条平放在蜡烛火焰中，约1秒左右后迅速拿出，取出可以看到木条接触外焰部分的两端最黑。说明蜡烛火焰的外焰温度最高。B正确;C、用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰上方，澄清石灰水变浑浊。可检验蜡烛燃烧生成二氧化碳。C不正确;D、蜡烛燃烧首先是蜡固体熔化，再汽化成石蜡蒸气，蜡烛熄灭，石蜡蒸气凝华成白色石蜡固体，即白烟。D不正确。综上所述:选择B。
7.如图是某化学兴趣小组对蜡烛及其燃烧的探究实验，请回答下列有关问题：
(1)蜡烛有以下性质：①固态；②白色；③质地较软；④密度比水小；⑤难溶于水；⑥受热易熔化；⑦能燃烧。其中，属于物理性质的有______(填序号)。
(2)A实验的目的是______。
(3)B中同学们进行了如下实验，请完成下列实验报告：
(4)C实验是从点燃的蜡烛火焰中引出一缕“白烟”。李强同学认为“白烟”的成分是水蒸气，王亮认为“白烟”的成分是石蜡蒸气凝结而成的固体颗粒。请你参与他们的实验探究，确定“白烟”的成分。验证李强同学猜想所用的方法是______；支持王亮同学猜想的方法是______。
(5)D实验中，用火柴去点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟，如何操作才能保证实验成功？____(只答一点)
【答案】①②③④⑤⑥ 比较蜡烛火焰各层温度高低 水 澄清石灰水 石灰水变浑浊 在白烟上方罩冷且干燥的烧杯 将白烟点燃 沿着白烟方向迅速点燃
【分析】
本题考查对蜡烛及其燃烧的探究实验。
【详解】
(1)物理性质是物质本身属性，不需要通过化学反应就表现出来的性质，存在状态、颜色是物质本身存在形式，不需要化学反应即可表现出来，质地软可以通过切割就可以发现，说明硬度小，不需要通过化学反应表现出来，密度、溶解度也是物质本身属性，受热熔化，是熔点低，没有发生化学反应，而燃烧需要通过化学反应才能表现出来，所以属于物理性质的为①②③④⑤⑥；故答案为：①②③④⑤⑥。
(2)A中将火柴梗放置于蜡烛燃烧的火焰中，通过观察火柴梗炭化情况，就可以判断哪里温度高；故答案为：比较蜡烛火焰各层温度高低。
(3)①此时观察到小液滴生成，说明有水生成；故答案为：水。
②验证有二氧化碳生成，借助二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊的性质，向反应后的烧杯内加入澄清石灰水，看到石灰水变浑浊，证明二氧化碳的存在； 故答案为：澄清石灰水；石灰水变浑浊。
(4)验证白烟是水蒸气还是石蜡，通过可燃性进行设计实验，首先选择干燥烧杯，收集白烟，观察有无水滴，然后再进行点燃，验证白烟可燃性，得出白烟为石蜡；故答案为：在白烟上方罩冷且干燥的烧杯；将白烟点燃。
(5)为了避免白烟扩散，无法点燃，需要迅速沿着白烟方向点燃，就可以看到复燃现象； 故答案为：沿着白烟方向迅速点燃。