内容正文:
1.1 物质的变化和性质
一、物质的变化
(一)物理变化
概念:没有生成其他物质的变化叫做物理变化。
从微观角度来看,没有新分子生成。例如:水的三态变化,只是水从液态变成气态(水蒸气)或固态(冰),物质本身还是水,没有新物质产生;
汽油挥发,是汽油由液态变为气态,分子没有改变;
干冰升华,干冰(固态二氧化碳)直接变成气态二氧化碳,物质种类不变。
特征:通常表现为物质形状、状态(气态、液体、固体)的变化,物质的本质组成不变。像木材做成桌椅,是木材的形状发生了改变;玻璃破碎,只是玻璃的形态从完整变为破碎,它们都没有新物质生成。
(二)化学变化
概念:生成其他物质的变化叫做化学变化,也叫化学反应。
宏观上有新物质生成,微观上有新分子生成。比如蜡烛燃烧,蜡烛与氧气反应生成了二氧化碳和水,有新的物质产生;
铁生锈,铁在潮湿的空气中与氧气和水发生反应,生成了铁锈(主要成分是氧化铁),这都是化学变化。
特征:
有新物质生成:这是化学变化的本质特征,常表现为颜色改变,如铜在空气中加热,表面由紫红色变为黑色,生成了氧化铜;
放出气体,如石灰石与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体;
生成沉淀,如向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,会产生蓝色的氢氧化铜沉淀。
常伴随能量变化:常常表现为吸热、放热、发光等。例如,木材燃烧时会发光发热,这是化学变化中释放能量的表现;而二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳,则是吸热反应 。
(三)物理变化和化学变化的区别与联系
区别:判断依据是是否有新物质生成。有新物质生成的是化学变化,没有新物质生成的是物理变化。
例如,水受热变成水蒸气是物理变化,因为只是水的状态改变,没有新物质产生;
而水电解生成氢气和氧气则是化学变化,因为有氢气和氧气这两种新物质生成。
联系:在化学变化过程中一定同时发生物理变化,而物理变化过程中不一定发生化学变化。
比如蜡烛燃烧,蜡烛燃烧是化学变化,在这个过程中,蜡烛受热熔化,这是物理变化;而冰融化成水,只是物理变化,没有发生化学变化 。
二、物质的性质
(一)物理性质
概念:物质不需要发生化学变化就表现出来的性质。物理性质并不是只有在物质发生物理变化时才表现出来,比如铁具有硬度的性质,不需要铁发生形状改变等物理变化就存在。
常见物理性质:
由感官感知的:颜色(如铜是紫红色、铁是银白色)、状态(如氧气是气态、水在常温下是液态、氯化钠是固态)、气味(如酒精有特殊香味、氨气有刺激性气味)等。
需要借助仪器测定的:熔点(如冰的熔点是 0℃)、沸点(如水的沸点在标准大气压下是 100℃)、密度(如铁的密度比水大)、硬度(如金刚石是自然界中硬度最大的物质)、溶解性(如氯化钠易溶于水、碳酸钙难溶于水)、导电性(如铜、铝等金属能导电)等 。
(二)化学性质
概念:物质在化学变化中表现出来的性质。例如,氧气能支持燃烧,只有在物质与氧气发生燃烧这个化学变化时,才能体现出氧气的助燃性;铁在潮湿的空气中易生锈,生锈是化学变化,体现了铁的这种化学性质。
常见化学性质:可燃性(如氢气、一氧化碳、甲烷等具有可燃性,能在氧气中燃烧)、助燃性(如氧气能支持其他物质燃烧)、氧化性(如氧气在氧化反应中表现出氧化性,能将铜氧化成氧化铜)、还原性(如一氧化碳能将氧化铜还原成铜,体现了一氧化碳的还原性)、酸碱性(如盐酸具有酸性,能使紫色石蕊试液变红;氢氧化钠具有碱性,能使紫色石蕊试液变蓝)、稳定性(如稀有气体化学性质稳定,一般不易与其他物质发生反应)等 。
(三)物质的变化和性质的区别
在叙述物质的性质时,往往会有 “能”“会”“可以”“易”“难” 等字眼。比如:
“木柴燃烧”,这描述的是一个过程,是化学变化;“木柴能燃烧”,强调木柴具有燃烧的这种属性,是化学性质。
“铁生锈” 是化学变化,是铁变成铁锈的过程;“铁(在潮湿的空气里)易生锈”,表明铁在潮湿环境下容易发生生锈这种变化的性质,是化学性质。
“胆矾溶液(CuSO4·5H2O)和氢氧化钠溶液反应” 是化学变化;“胆矾溶液可以和氢氧化钠溶液反应” 则是化学性质 。
三、易错归纳
1.化学变化常常伴随着发光,发热现象,但是发光发热的不一定是化学变化。
举例:灯泡发光
2.爆炸不一定是化学变化。
举例:气球爆炸
四、练习题
(一)选择题
1.下列变化中,属于物理变化的是( )
A. 食物腐烂 B. 钢铁生锈 C. 酒精挥发 D. 蜡烛燃烧
2.下列物质的性质中,属于化学性质的是( )
A. 氧气无色无味 B. 铝具有导电性 C. 碳酸氢铵受热易分解 D. 蔗糖易溶于水
3.下列描述中,既包含物理变化又包含化学变化的是( )
A. 汽油挥发 B. 冰雪融化 C. 蜡烛燃烧 D. 矿石粉碎
4.下列物质的用途中,主要利用其化学性质的是( )
A. 用铜丝作导线 B. 用金刚石切割玻璃 C. 用天然气作燃料 D. 用干冰进行人工降雨
5.下列说法正确的是( )
A. 有颜色改变的变化一定是化学变化
B. 物质发生化学变化时一定伴随有物理变化
C. 物理性质只在物理变化中表现出来
D. 化学性质不需要通过化学变化就能表现出来
6. 下列变化属于化学变化的是( )
A. 玻璃破碎 B. 冰雪融化 C. 酒精燃烧 D. 矿石粉碎
7. 下列物质的性质中,属于物理性质的是( )
A. 氢气具有可燃性 B. 氧气能支持燃烧 C. 铜是紫红色固体 D. 铁易生锈
8. 下列生活中的现象,属于物理变化的是( )
A. 牛奶变质 B. 菜刀生锈 C. 湿衣服晾干 D. 粮食酿酒
9. 下列描述中,属于物质化学性质的是( )
A. 酒精易挥发 B. 金刚石硬度大 C. 铁丝能在氧气中燃烧 D. 蔗糖易溶于水
10. 下列变化中,只发生物理变化的是( )
A. 纸张燃烧 B. 蜡烛熔化 C. 食物腐烂 D. 火药爆炸
11. 下列物质的用途,利用其物理性质的是( )
A. 用熟石灰改良酸性土壤 B. 用稀硫酸除铁锈 C. 用干冰人工降雨 D. 用一氧化碳冶炼金属
12. 下列变化中,既有物理变化又有化学变化的是( )
A. 汽油挥发 B. 蜡烛燃烧 C. 水结成冰 D. 矿石粉碎
13. 下列说法中,正确的是( )
A. 物理变化中一定伴随着化学变化 B. 有新物质生成的变化一定是化学变化 C. 化学变化中不一定伴随着物理变化 D. 化学性质必须通过化学变化才能表现出来,物理性质则不需要任何变化就能表现出来
14. 下列属于物理变化的是( )
A. 光合作用 B. 呼吸作用 C. 冰雪融化 D. 钢铁生锈
15. 下列物质的性质中,属于化学性质的是( )
A. 氯化钠是白色固体 B. 二氧化碳的密度比空气大 C. 镁能在空气中燃烧 D. 水在标准大气压下的沸点是 100℃
(二)填空题
1.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成一种白色固体。在这个变化中,属于物理变化的是______,属于化学变化的是______,能说明镁条发生化学变化的依据是______。
2.酒精是一种无色透明、具有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比例互溶,并能溶解碘、酚酞等多种物质。酒精易燃烧,常用作酒精灯和内燃机的燃料。
酒精的物理性质有______;
酒精的化学性质有______。
3.物质的性质决定物质的用途。请根据示例,将下列物质的性质与用途对应起来(填字母)。
性质:A. 氢气具有可燃性 B. 活性炭具有吸附性 C. 铁具有导热性 D. 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧
用途:① 作燃料______;② 用于灭火______;③ 用于制糖工业脱色______;④ 用于制作铁锅______。
(三)简答题
1.如何通过实验区分氧气和二氧化碳这两种气体?(请简述实验方法、现象和结论)
请举例说明物理变化和化学变化的区别,并各举两个生活中的实例。
答案及解析
1.答案:C
解析:A 选项食物腐烂有新物质生成,是化学变化;B 选项钢铁生锈生成了铁锈新物质,是化学变化;C 选项酒精挥发只是酒精由液态变为气态,没有新物质生成,是物理变化;D 选项蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,有新物质生成,是化学变化。
2.答案:C
解析:A 选项氧气无色无味,是通过感官感知的物理性质;B 选项铝具有导电性,是不需要化学变化就能表现出来的物理性质;C 选项碳酸氢铵受热易分解,需要在受热分解这个化学变化中才能表现出来,是化学性质;D 选项蔗糖易溶于水,不需要化学变化就能表现,是物理性质。
3.答案:C
解析:A 选项汽油挥发只是状态改变,是物理变化;B 选项冰雪融化是状态改变,是物理变化;C 选项蜡烛燃烧,蜡烛熔化是物理变化,燃烧生成二氧化碳和水是化学变化,既包含物理变化又包含化学变化;D 选项矿石粉碎只是形状改变,是物理变化。
4.答案:C
解析:A 选项用铜丝作导线利用铜的导电性,是物理性质;B 选项用金刚石切割玻璃利用金刚石的硬度大,是物理性质;C 选项用天然气作燃料利用天然气的可燃性,需要通过燃烧这个化学变化表现,是化学性质;D 选项用干冰进行人工降雨利用干冰升华吸热,是物理性质。
5.答案:B
解析:A 选项有颜色改变不一定是化学变化,如氧气加压降温变为淡蓝色液体,是物理变化;B 选项物质发生化学变化时一定伴随物理变化,正确;C 选项物理性质不只是在物理变化中表现,如铜的颜色等;D 选项化学性质需要通过化学变化表现出来。
6. 答案:C
解析:A 选项玻璃破碎只是形状改变,无新物质生成,是物理变化;B 选项冰雪融化是状态改变,无新物质生成,是物理变化;C 选项酒精燃烧生成二氧化碳和水,有新物质生成,是化学变化;D 选项矿石粉碎只是形状改变,是物理变化。
7. 答案:C
解析:A 选项氢气可燃性是化学性质;B 选项氧气助燃性是化学性质;C 选项铜的颜色是不需要化学变化就能表现的物理性质;D 选项铁易生锈是化学性质。
8. 答案:C
解析:A 选项牛奶变质有新物质生成,是化学变化;B 选项菜刀生锈生成铁锈,是化学变化;C 选项湿衣服晾干是水蒸发,无新物质生成,是物理变化;D 选项粮食酿酒有酒精等新物质生成,是化学变化。
9. 答案:C
解析:A 选项酒精易挥发是物理性质;B 选项金刚石硬度大是物理性质;C 选项铁丝能在氧气中燃烧,需要通过燃烧这个化学变化表现,是化学性质;D 选项蔗糖易溶于水是物理性质。
10. 答案:B
解析:A 选项纸张燃烧有新物质生成,是化学变化;B 选项蜡烛熔化只是状态改变,无新物质生成,是物理变化;C 选项食物腐烂是化学变化;D 选项火药爆炸有新物质生成,是化学变化。
11. 答案:C
解析:A 选项用熟石灰改良酸性土壤利用熟石灰的碱性,是化学性质;B 选项用稀硫酸除铁锈利用硫酸的酸性,是化学性质;C 选项用干冰人工降雨利用干冰升华吸热,是物理性质;D 选项用一氧化碳冶炼金属利用一氧化碳的还原性,是化学性质。
12. 答案:B
解析:A 选项汽油挥发是物理变化;B 选项蜡烛燃烧,蜡烛熔化是物理变化,燃烧生成新物质是化学变化,既有物理变化又有化学变化;C 选项水结成冰是物理变化;D 选项矿石粉碎是物理变化。
13. 答案:B
解析:A 选项物理变化中不一定伴随化学变化;B 选项有新物质生成的变化一定是化学变化,正确;C 选项化学变化中一定伴随物理变化;D 选项物理性质不一定不需要任何变化就能表现,如密度需要测量等,但不需要化学变化。
14. 答案:C
解析:A 选项光合作用有氧气等新物质生成,是化学变化;B 选项呼吸作用有二氧化碳等新物质生成,是化学变化;C 选项冰雪融化是状态改变,是物理变化;D 选项钢铁生锈是化学变化。
15. 答案:C
解析:A 选项氯化钠是白色固体是物理性质;B 选项二氧化碳的密度比空气大是物理性质;C 选项镁能在空气中燃烧,需要通过燃烧这个化学变化表现,是化学性质;D 选项水的沸点是物理性质。
填空题
1.答案:发出耀眼的白光、放出大量的热;生成一种白色固体;有新物质白色固体生成
解析:发出耀眼白光和放热,没有新物质生成,是物理变化表现出的现象;生成白色固体有新物质产生,是化学变化;化学变化的依据是有新物质生成。
2.答案:无色透明、具有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比例互溶,并能溶解碘、酚酞等多种物质;易燃烧
解析:前面描述的颜色、状态、气味、挥发性、溶解性等不需要化学变化就能表现,是物理性质;易燃烧需要燃烧这个化学变化表现,是化学性质。
3.答案:①A;②D;③B;④C
解析:氢气可燃性用于作燃料;二氧化碳不燃烧不支持燃烧用于灭火;活性炭吸附性用于制糖工业脱色;铁导热性用于制作铁锅。
简答题
答案:实验方法:将带火星的木条分别伸入两瓶气体中;现象和结论:若带火星的木条复燃,则该气体是氧气;若带火星的木条熄灭,则该气体是二氧化碳。或者实验方法:向两瓶气体中分别倒入少量澄清石灰水,振荡;现象和结论:若澄清石灰水变浑浊,则该气体是二氧化碳;若澄清石灰水无明显变化,则该气体是氧气。
解析:氧气具有助燃性,能使带火星木条复燃;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,利用这些性质差异区分。
答案:物理变化和化学变化的区别是是否有新物质生成。物理变化实例:水结冰,只是水的状态改变,没有新物质生成;纸张被撕碎,只是形状改变,没有新物质生成。化学变化实例:铁生锈,生成了铁锈新物质;食物变质,有新物质生成。
解析:根据物理变化和化学变化概念举例说明。
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