内容正文:
第3章 物质的性质
第1节 质量和密度
一、质量
物体所含物质的多少叫做质量,用m表示
它是物体本身的一种属性,其大小不会随物体的形状,状态,温度,位置的改变而改变。
主要单位(标准单位)是千克,符号kg。常用单位有:吨(t),克(g),毫克(mg)
生活中还有:公斤、斤、两等。
单位换算:1吨=1000千克 1千克=1000克=106毫克 1克=1000毫克
一个鸡蛋的质量约为50g,一个苹果的质量约为150g,成人:50Kg—60Kg, 一只公鸡2Kg
二、质量的测量
测量质量常用的工具有电子秤、杆秤、磅秤等(弹簧秤不是测量质量的工具)。
实验室中常用托盘天平测量质量。
托盘天平的基本构造
平衡螺母:用来调节天平横梁的平衡。
指针和分度盘:判断天平是否平衡,可以根据指针在分度盘上左右摇摆幅度是否相等来判断,不必等到指针完全停
止摆动,只要摆动幅度相同即可。
使用天平注意事项:
1 注意称量值不能超过量程(最大称量值)
2 砝码不能用手直接取,应用镊子取,称后及时放回砝码盒,以免生锈。
3 防止天平与潮湿、有腐蚀性的物体接触。
4 加砝码时要轻放轻拿
注意:不可把潮湿的物品或化学药品直接放在天平左盘上(可在两个盘中都垫上大小质量相同的两张纸或两个玻璃器皿)。
托盘天平使用方法:
注:①砝码的规格:100g,50g,20g,10g,5g,2g,1g(每种砝码最多两个)
游码读数看左边
②:游码的量程=砝码中最小的砝码
③:称量时,指针偏右,则减少砝码或游码向左移;指针偏左,则增加砝码或游码向右移
④:称量时绝对不可用平衡螺母来调节平衡
误差分析:
①砝码磨损、砝码比标准量小,测量值偏大;砝码生锈、砝码比标准量大,测量值偏小
②在用天平测量时,如果开始没有调平,指针偏右,会造成测量值偏小;指针偏左,会造成测量值偏大,
③若物体错放在了右盘,则m物=m砝-m游
④游码未回零,设称量前游码的示数为a克,称量后游码的示数为b克,m物=m砝+(b-a)
用天平称固体和液体的质量
(1) 测量液体的质量
注:若先测水和烧杯的质量,再将水倒出,测空烧杯的质量,会使m1偏大,测量的液体的质量偏小
(2)测量一定质量的物体
注:定物测量与定量测量的区别
测量未知物体的质量,调整的是游码和砝码;
测量一定质量的物体,加减的是物体
例1:怎样测量1滴水的质量。写出实验过程和计算结果,并设计记录测量数据的表格。
答:用天平测出一个空烧杯的质量m1,然后在烧杯中滴入100滴水,称出总质量记为m2 ,总质量减去空烧杯的质量,除以100就是一滴水的质量,(m2 — m1)/100:
例2:如果在实验中需要50克的水,想一想,应当怎样用天平测量?
答:先用天平测出一个空烧杯的质量,然后在天平的右盘中用镊子夹入50克砝码,在烧杯中加入略少于50克的水,用胶头滴管逐滴滴入,直至天平平衡,即得50克水。
例3:有一大盒的牙签,想知道总共有多少根。如何能快速地知道牙签的数量,写出实验过程和计算结果。
答:先用天平测出所有牙签的质量,记为m1,然后数出100根牙签用天平测出质量,记为 m2;用100根牙签的质量除以100得出一根牙签的质量, 最后用所有牙签的质量除以一根牙签的质量,即为所有牙签的个数。
公式:100 m1/m2
三、密度
密度定义:单位体积的某种物质的质量叫做该物质的密度,(符号“ρ”) 。
密度是物质的特性,与物体的形状、体积、质量无关,即对于同一物质而言,密度值是不变的。(如:一杯水和一桶水的密度是一样的;) 通常不同的物质,密度也不同;
(1)一般情况下,不同的物质密度不同。 (可用密度来鉴别物质)
(2)密度相同的不一定是同种物质。如:煤油和酒精,冰和蜡。
(3)同种物质在不同的状态,密度不同。如:冰和水
(4)一般的说,固体和液体的密度大小相差不大,气体比它们约小1000倍。
(5)铁、铜、铝的密度的大小:ρ铜 >ρ铁>ρ铝
(6)水的密度:ρ水 =1.0 g/cm3 =1.0×103 kg/m3
它的意义是 每立方米水的质量为1.0×103千克。
(1)水结成冰后,质量不变,体积变大,密度变小
(2)一瓶氧气瓶病人用掉一半,剩下在刚瓶中的氧气质量变小,体积不变,密度变小
(3)压缩针筒内的空气,针筒内空气质量不变,体积变小,密度变大
(4)气体受热后,膨大了,气球内的空气密度变小
3.“某一物质的密度跟质量成正比,跟体积成反比”, 你认为这一说法对吗?
不对,因为密度是物质的一种特性,跟物质本身有关,与物质的质量、体积无关。
密度的测量:
误差分析:
1.质量测量不准确而引起的误差:
测固体密度时应该先测质量再测体积,若先测体积再测质量可能会因固体上沾有水而使测得的质量偏大,测得的密
度也偏大
2.体积测量不准确而引起的误差:
(1)将溢出的水倒人量筒中时,因小桶中的水不可能倒得干净,还残留了一点水使测得的固体的体积偏小而导致
测得的密度偏大
(2)干软木具有吸水性,使测得的软木的体积偏小,则测得的软木的密度偏大
(3)B操作中由于取出矿石时矿石上沾有部分水,使测得的矿石的体积实质上是矿石加矿石上所沾水的体积,所以测得的体积偏大
(4)从图A到图C,将矿石取出时,会带出一定量的水,再补充水时就会多一些,使所测量矿石的体积偏大
(5)蜂蜜容易粘在量筒的内壁上
第2节 物态变化
一、物质的三态
固体分子的间距很小,且呈规则排列,分子在确定位置上不停振动,如图 甲。所以,固体具有稳固性,它有一定的体积和形状
液体分子的间距通常比固体略大,不呈规则排列,分子不断振动的同时做短距离的自由移动,如图乙。所以,液体具有流动性,有一定的体积,但没有一定的形状。
气体分子的间距很大,不呈规则排列,分子可以在空间到处自由运动,如图 丙。所以,气体具有弥散性,能充满所能到达的空间。它既没有一定的体积,也没有一定的形状
晶体、非晶体熔化和凝固的特点
二、热与热量
热量:物体吸收或放出的热,用符号Q表示,热量单位为焦耳,简称焦,符号J
温度不同的两个物体之间发生热传递时,热会从温度高的物体传向温度低的物体。高温物体放热,降温;低温物体吸热,升温。
发生热传递的条件是:物体间存在温度差。
物体温度升高吸收的热量多少与升高的温度、质量的大小有关
用于加热物质
注意:①使用时从试管的底部往上套,夹在试管的中上部(或夹在距管口1/3)(防止杂质落入试管)
② 不要把拇指按在试管夹短柄上。
三、熔化与凝固
我们把物质由固态变成液态的过程叫做熔化;由液态变成固态的过程叫做凝固。
注:熔化时要吸收热量,所以用火字旁“熔”。例如,给糖块加热,糖块熔化成糖浆。
融化特指冰、雪、霜等受热后化成水,多用于文学作品中
一、海波和松香的熔化规律
注:(1)安装器材时,为保证用酒精灯外焰加热,应按照自下而上的顺序。
(2)实验时,温度计的玻璃泡要与被测物质充分接触,但不能触碰试管壁、试管底。
(3)酒精灯的使用:①不能用一只酒精灯去引燃另一只酒精灯;②用外焰加热; ③用完酒精灯后用灯帽盖灭(不能用嘴吹灭)。
(4)让海波、松香均匀受热的三种措施:①采用水浴法加热;②在加热过程中用搅拌器不断搅拌;③将物质研碎。
注:①在晶体加热熔化过程中,熔化前温度逐渐上升,固态;熔化时温度保持不变,状态为固液共存;熔化后温度逐渐上升,液态。(注:熔化时间不是加热时间。)
②区分晶体和非晶体熔化和凝固图像的标志是:看图像中有没有一段平行于横轴的等温图像。
凝固是熔化的逆过程,会向外界放出热量,一部分液态物质(如海波)凝固时温度保持不变,一部分液态物质(如松香)凝固时温度持续下降。
晶体和非晶体的主要区别是:是否具有熔点;
无论是晶体还是非晶体,熔化时都要吸收热量。
熔点:晶体熔化时的温度叫做熔点 。它是晶体的一种特性。
凝固点:液态晶体在凝固过程中温度保持不变,这个温度叫做晶体的凝固点。
同一晶体的熔点和凝固点是相同的;不同晶体的熔点和凝固点一般不同。
晶体熔化与凝固的条件
晶体熔化的条件:①温度达到熔点;②继续吸热。
晶体凝固的条件:①温度达到凝固点;②继续放热。
四、汽化与液化
物质由液态变气态的过程叫做汽化,物质由气态变成液态的过程叫做液化或凝结。
汽化吸热,液化放热。
蒸 发
液体汽化有两种方式:蒸发和沸腾。
蒸发是在任何温度下进行的汽化现象;
沸腾是在一定温度下,在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象。
蒸发是在液体表面进行的,沸腾是在液体表面和内部进行的。
液体蒸发快慢的影响因素
(1)液体温度的高低:液体的温度越高,液体蒸发越快。例如:湿衣服在阳光下干得快。
(2)液体的表面积大小:液体的表面积越大,液体蒸发越快。例如:碟子中的水比放在瓶中的水干得快;香水瓶子的口做得很小,就是为了减慢香水蒸发。
(3)液体表面的空气流动的快慢:液体表面的空气流动越快,液体蒸发越快。例如:湿衣服在有风的地方干得快。
说明 蒸发快慢还与液体上方的气压有关,减小气压可加快蒸发;与空气湿度有关,湿度越大,蒸发越慢。
比较广泛的是喷灌和滴灌,它的好处是可以减少水分在传输中的渗漏和蒸发。
蒸发时,液体的温度降低,周围环境的温度降低。具有制冷作用
①在皮肤上擦一点酒精就会感到凉爽,这是因为酒精在蒸发时,从人体吸收了热量,使皮肤的温度降低的缘故。
②医生常用蒸发得很快的氯乙烷作麻醉剂,使病人的皮肤冷却到失去疼痛感觉的程度,从而进行手术。
③人能利用汗液的蒸发来调节体温
④温度计从酒精中取出后示数将先下降后上升。(下降是因为玻璃泡上的酒精在蒸发时要吸收热量,后上升是因为酒精蒸发完后回到室温)
沸 腾
概念:液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
沸腾特点:在一定温度(沸点)下进行,低于这个温度时,液体吸收热量,温度上升,不沸腾(如图b气泡变小);在这个温度时,液体吸收热量,温度不变,沸腾(如图a气泡变大)。
说明:水在加热过程中的现象:沸腾之前,水的温度不断上升,并有气泡产生,这时的气泡中主要是空气,在上升的过程中逐渐变小,并有响声出现且逐渐增大。达到一定温度时,开始沸腾,这时水底会产生大量的气泡,上升变大,到水面破裂,把里面的水蒸汽释放出来,虽然继续吸热,但温度保持不变。
沸腾的条件:(同时具备)a液体的温度达到沸点;b继续吸收热量。
水沸腾时的现象:水在沸腾时虽然继续吸热,但温度(沸点)保持不变。
沸点:液体沸腾时的温度。不同液体的沸点不同,沸点也是物质的一种特性。液体的沸点受大气压的影响,一般气压越高,沸点也随着增高。标准大气压下水的沸点是100℃。
汽化方式
蒸发
沸腾
相同点
都是汽化现象,都是液态变成气态,都要吸热
不同点
发生部位
在液体表面
液体表面与内部同时发生
温度条件
任何温度下
在一定温度下(沸点)
剧烈程度
较缓慢
剧烈
温度变化
有制冷作用
温度不变
影响因素
1.液体温度高低
2.液体的表面积大小
3.液体表面空气流通快慢
大气压强(气压变大,沸点升高;气压变小,沸点降低)
液 化
液化:物质由气态变为液态的现象叫做液化。液化时气体会放出热量。所有气体在温度降到足够低时都可以液化。
使气体液化有两种方式:
①降低温度可以使所有的气体液化(只要温度降低到足够低),
②压缩体积也可以使气体液化(但不能使所有气体液化,还必须温度降低到一定的程度)
如气体打火机以及液化石油气内的液体都是通过压缩体积的方法使气体在常温下液体化的;火箭的燃料液态氢和液
态氧也是通过压缩体积的方法制得的。
气体液化的好处是可以使气体的体积大大缩小,便于储存和运输。
气体液化时要放出热量
电冰箱工作的原理是:主要用到了汽化吸热和液化放热。在冰箱内(即冷冻室)要吸热
使温度降低,在冰箱外(散热器)要把吸收的热放出。故在冰箱内冷冻室里是利用液体
汽化吸热,使液体变成气体。而在冰箱外通过压缩机把气体压缩并在散热器放热使之液
化变成液体又流到冰箱内,再又汽化吸热变成气体。如此反复循环,从而达到制冷效果。
热管温控技术,管内工作的液体在高端汽化吸热,在低端液化放热。(热端吸液芯内的液体吸热汽化,蒸气沿气腔跑到冷端,在冷端放热液化后,又顺着吸液芯回到热端,如此循环往复)
四、升华与凝华
升华:物质直接从固态变成液态的过程。————吸热。
凝华:物质直接从气态变成固态的过程。————放热。
升华现象:樟脑丸变小,干冰消失,冬季结冰的衣服变干,白炽灯用久了变细。
凝华现象:针状雾凇(人造雪景)、冰棍外的“白粉”、发黑的灯泡、霜的形成。
现象解释舞台烟雾效果
干冰是固态的二氧化碳,干冰云雾机喷出的干冰粉末升华时会吸收空气中大量的热量,致使空气
的温度降低,从而使空气中的水蒸气迅速液化呈雾状
云、雨、雪、雾、露、霜
几种常见自然现象的解释: 云、雪、雨、雾、露、霜
说明:它们基本上都是空气中水蒸汽形成的
云、雪、雨在高空;雾在低空;露、霜在地面。
云,水蒸气上升至高空温度降低后液化成小水滴,小水滴聚集成云。
雨,云中的小水珠越积越大,最后从天空落下来就形成了雨。
雪,高空的水蒸气遇冷凝华成的小冰晶或有些小水珠凝固而成的小冰晶从空中落下来就是雪
露,夜间空气中水蒸气在气温较低时液化在植物体和其他物体的表面形成露。
雾,无风时,暖湿气流(水气)在地面附近遇冷液化成小水珠,形成雾。
霜,寒冷的冬天,地表附近的水蒸气,在夜间遇到温度很低的地表物体和植物时,凝华成霜。
注:①窗户哪边出现水雾的问题,哪边空气热就出现在哪边(水蒸气遇冷才会液化)
②利用沸点不同分离物质时,可画温度轴,先遇谁,谁先变
第3节 物质的变化与性质
一、物质的变化
物理变化:没有生成别的物质的变化。一般来讲:物态变化都属于物理变化。
化学变化:生成了别的物质的变化,一般来讲:燃烧、腐烂、变质、生锈等属于化学变化。
物理变化和化学变化的主要区别是:是否生成了别的物质(或新的物质)
二、物质的性质
物理性质:不需要化学变化就能表现出来的性质:包括:颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、吸附性、导电性导热性。
化学性质:在化学变化中表现出来的性质。像物质的可燃性、腐蚀性、毒性、氧化性、酸碱性等属化学性质。
化学变化的本质是有新的物质生成。
物质的性质与变化的区别与联系:
①物质的性质决定着变化,而变化又决定性质,物质的性质和变化是两个不同的概念。
②性质通常用“易(不易)”、“能(不能)”、“可以”“会(不会)”、“难”等词来描述。如:铁能生锈,二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊,酒精易挥发等
③变化时一个动态的过程,发生变化时往往伴随一些现象发生。如:铁生锈,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,酒精挥发,盐酸使石蕊试液变红(变浑浊,变红,消失了等都属于化学现象)
三、温度对物质性质的影响
硫酸铜晶体(蓝色) 无水硫酸铜粉末(白色)+水
无水硫酸铜粉末+水 → 硫酸铜晶体
四、探索物质变化和性质的方法
物质变化的证据:生成沉淀、颜色改变、气体产生、温度变化、性质变化、发光发热、PH变化、状态变化等。
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