化学是一门以实验为基础的
从蜡烛燃烧到气体探究，看透化学实验的设计逻辑
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化学是一门以实验为基础的
从蜡烛燃烧到气体探究，看透化学实验的设计逻辑
物质的物理性质
上节课我们通过实验认识化学。实验中我们观察物质、记录它的各种特征，这些特征就叫做「物质的性质」。其中有一大类，不需要让物质变成别的东西就能直接观察到——就是我们今天要讲的物理性质。
身高、发色看一眼就知道，描述人不需要改变这个人；描述物质也一样，不需要让它变成别的物质
物质的化学性质
上页说的颜色、状态、密度，眼睛一看就能知道。但有些性质，你不把物质「拆开重排」根本看不见——比如铁会不会生锈、镁能不能燃烧。这种只有化学变化时才表现出来的，就是化学性质。
性格平时看不出来，遇事才暴露；化学性质放着不动也看不出来，必须让它反应一下
蜡烛及其组成
上两页我们区分了物理性质和化学性质。现在回到化学最经典的实验对象——蜡烛，看似简单的一根，藏着化学研究的基本套路：观察、假设、实验、结论。今天就把它拆开看看。
都从现象（蜡油、黑烟、火焰）出发，提出疑问，设计实验（石灰水检验CO₂），推出结论
蜡烛燃烧
上一页我们认识了蜡烛——石蜡做的蜡身加棉线灯芯。划着火柴的瞬间，蜡熔化、汽化、燃烧，这背后到底发生了什么化学反应？
都是 O2 氧化有机物：呼吸缓慢放能，燃烧剧烈放能，产物都是 CO2 和 H2O
火焰的分层与温度分布
上一页我们看到蜡烛燃烧会发光发热——但如果你把一根火柴横着快速伸进烛焰再抽出，木条不同位置被烤焦的深浅居然不一样。这说明火焰内部不是均匀的一片，而是有清晰的分层结构。
焰心≈还没烧到的柴芯；内焰≈冒烟积碳的中段；外焰≈与空气充分混合的最外层明火
石蜡燃烧产物
上一页我们看清了火焰的分层和温度——外焰最热，内焰还有未燃的蜡蒸气。那这些蜡到底"烧"成了什么？我们怎么用实验把"看不见"的产物"抓住"？
原料(石蜡+O₂)拆成 C、H、O 原子，重新组装成 CO₂ 和 H₂O
二氧化碳的检验
上页我们推断蜡烛燃烧会生成 CO2 和 H2O。但「推断」不等于「证实」——化学讲究拿证据说话。怎么让一瓶气体自己证明「我就是 CO2」？
钥匙只对一把锁起作用，石灰水只对 CO2 显浑浊，其他气体无效
氧气的检验
上一页我们用澄清石灰水「抓住」了二氧化碳。那氧气呢？燃烧离不开它，但我们怎么证明某瓶气体「就是氧气」？
氧气像一阵风，把快要熄灭的火苗重新吹旺；氧气越多，火烧得越旺
二氧化碳对燃烧的影响
上一页确认蜡烛燃烧会生成 CO2。那反过来——把一根燃着的蜡烛放进装有 CO2 的烧杯里，它会继续燃烧还是立刻熄灭？CO2 究竟只是燃烧的『观众』，还是有自己的角色？
被子不灭『火种』，只隔开 O2 让火缺氧自熄；CO2 同样不参与燃烧，只把 O2 挤走
空气的组成
我们已经知道，蜡烛燃烧会消耗氧气、生成二氧化碳；可这些气体并不是空气的全部。空气不是纯净物，而是一种由多种气体组成的混合物，成分还会随地点和时间略有变化。
主料比例大致稳定，水汽等会随环境增减；各成分仍保留自身性质。
吸入空气与呼出气体的成分
吸入空气与呼出气体的成分差异：定义、要点与典型应用
水蒸气的存在判据
上一页我们用澄清石灰水证明了蜡烛燃烧产生CO₂，那另一个产物水呢？'烧杯口有白雾'不够严谨——我们需要更硬的化学证据。
水蒸气遇冷凝结成液滴——'看得见'就是水蒸气存在的判据
本节要点
- ✓判断变化的本质：是否有新物质生成
- ✓外焰温度最高，源于与氧气接触最充分
- ✓气体检验靠特征反应，需对照才可信
- ✓水蒸气检验用无水硫酸铜，不用石灰水
课后思考
先自己想，再看参考答案。三道题覆盖回顾、应用和拓展。
参考答案物理变化。水蒸气遇冷液化成小液滴，没有新物质生成，只是状态发生改变。
参考答案可以。呼出气体CO2多，石灰水变浑浊更明显；带火星木条在空气中复燃，在呼出气体中熄灭。
参考答案不一定。氧气不足时可能生成CO（一氧化碳）或炭黑（C），这些用前述方法无法检出。