内容正文:
第四单元 物质的变化(知识清单)
第一部分思维导图
第二部分知识巩固
第1课时 厨房里的物质与变化
1.物质无处不在:整个世界(人、动物、植物、房子等)都由物质构成。物质在不断地变化。
2.变化的类型:
(1)物理变化:只改变物质的大小、形态、状态(如冰融化、折纸、粉条打碎),没有产生新物质。
(2)化学变化:产生了新物质(不同于原来的物质)。
(3)判断根本标准:看是否产生新物质。
3.生活中的化学变化实例:
(1)米煮成饭。
(2)咬过后的苹果发黄、食物腐败。
(3)泡沫灭火器喷出泡沫(产生二氧化碳气体)。
(4)点燃烟花爆竹(黑火药生成气体,发光发热)。
(5)铜狮生锈(表面产生绿色的新物质)。
第2课时 产生气体的变化
1.物质在发生变化时,常常会伴随一些现象,这些现象可以帮助我们区别和判断物质发生了怎样的变化。
2.核心实验:小苏打(碳酸氢钠)与白醋(乙酸)混合。
(1)现象:产生大量气泡,发出“哧哧”声,摸容器外壁感觉变凉。
(2)结论:产生新物质——二氧化碳气体,属于化学变化。
3.收集产生的气体:
(1)取一个能盛水的密封袋,在里面放入三勺白醋。在一个塑料瓶盖中加入一勺小苏打,再把它小心地放进密封袋中,注意不要让小苏打与白醋接触。
(2)先封好袋口,再打翻袋中的瓶盖,让小苏打与白醋混合,观察到有气体生成,密封袋鼓起来。
(3)小苏打和白醋混合产生的气体是二氧化碳。
4.二氧化碳的性质:无色、无味、比空气重、不支持燃烧(能使燃着的木条熄灭)。
常见应用:制作汽水、灭火(泡沫灭火器)、干冰用于人工降雨。
5.其他化学变化:鸡蛋壳、贝壳(含碳酸钙)与白醋混合也会产生二氧化碳气体。
第3课时 发现变化中的新物质
1.蜡烛燃烧:
(1)物理变化:蜡烛熔化。
(2)化学变化:燃烧发光发热,并产生新物质——水(杯壁水雾)、炭黑(玻璃片变黑)、二氧化碳。
2.加热白砂糖:
(1)物理变化:白砂糖受热熔化。
(2)化学变化:继续加热,颜色变黄变深,最后变成黑色固体(炭),冒出烟,有焦味。
3.一些物质在变化的过程中,既会发生化学变化,又会发生物理变化。
4.化学变化的两面性:
(1)有益:用面粉烘制蛋糕、虾煮熟变红、粮食发酵、金属冶炼。
(2)有害:钢铁生锈、酸雨腐蚀森林和建筑物、塑料污染环境。
第4课时 变化中伴随的现象
1.化学变化的常见伴随现象:发光发热、颜色变化、产生气体、产生沉淀物。
注意:有这些现象不一定是化学变化,关键看是否产生新物质。例如:电灯发光发热、红墨水扩散、泥水沉淀、烧水冒泡等都是物理变化。
2.铁钉生锈:
(1)铁锈 vs 铁:
颜色:铁灰白色,铁锈红褐色。
光泽:铁有光泽,铁锈无光泽(暗淡)。
空隙:铁致密,铁锈有孔隙。
导电性/磁性:铁能导电、能被磁铁吸引;铁锈导电能力弱、不能被磁铁吸引。
(2)生锈条件:水(潮湿)和空气(氧气)的共同作用。一半泡水一半暴露在空气中的铁钉生锈最快。
(3)防锈方法:隔绝水和空气。如保持干燥、刷油漆、抹油、电镀、制成不锈钢合金等。
3.其他化学变化:硫酸铜溶液(蓝色)中放入铁钉,铁钉表面附着红色物质(铜),溶液颜色变浅。
第5课时 地球家园的化学变化
1.地球上的化学变化无处不在。
2.资源的形成:煤、石油、天然气、矿物、宝石等是亿万年来化学变化的产物。
3.煤的形成:亿万年前植物埋于地下,经过长期高温高压作用,完全失去植物特征,变成新物质,这个变化是个化学变化。
4.大气层的变化:早期地球氧气少,绿色植物光合作用利用二氧化碳和水制造氧气,增加了大气氧含量。
5.人类利用:通过化学变化,从石油中生产燃油、塑料、纤维;从铁矿石中冶炼铁;合成药品、制造化肥。
第6课时 生命体中的化学变化
1.在动植物包括我们人类的生命体内,每时每刻都发生着各种各样的变化,这些变化维系着我们的生命。动植物的生长、运动、呼吸、吃饭等都离不开化学变化。
2.食物在体内的变化:
(1)咀嚼米饭变甜:米饭(含淀粉)在唾液淀粉酶作用下,化学变化产生麦芽糖。
(2)人体消化吸收食物是一个复杂的化学变化过程,将食物转化为能量和身体的一部分。
3.我们身体的生长也是一种化 食物在人体内消化学变化,这种化学变化把食物中的营养物质转换成我们身体的一部分。
4. 情绪的变化:大脑分泌一些化学物质会影响情绪(如让人心情愉快),也与化学变化有关。
第7课时 美丽的化学变化
1.紫甘蓝与白醋的反应
(1)剪下两块紫甘蓝叶片,把它们分别浸泡在白醋和水中,白醋中的紫甘蓝慢慢变成红色,水中的紫甘蓝颜色不变,仍然是紫色。
(2)紫甘蓝和白醋的反应生成了红色的新物质,是化学变化。
2.紫甘蓝汁与常见液体的反应
(1)紫甘蓝汁与白醋、柠檬汁等酸性溶液反应变成红色。
(2)紫甘蓝汁与洗衣液、小苏打溶液等碱性溶液反应变成蓝色。
(3)紫甘蓝汁与水、白砂糖水等中性溶液不反应,仍然保持原来的紫色。
3.化学变化创造生活:生产布料、药品、塑料瓶,创造色彩(如紫甘蓝遇白醋变红、烟花)。
4.化学变化的挑战:
环境污染:塑料不易降解,石油、煤的燃烧产生大量二氧化碳,加剧温室效应、海水酸化(危害贝类),导致酸雨。
5.绿色未来:利用化学变化,开发清洁能源、制造更高效的电池和太阳能电池。
第三部分实验探究
(一)某科学兴趣小组探究铁钉生锈的条件
实验材料: 5支相同的试管、5枚相同的洁净铁钉、食用油、凉开水(煮沸后冷却)、干燥剂(或无水氯化钙)、橡皮塞、标签纸。
实验设计: 小明设计了如下实验,将5枚铁钉分别放入不同条件的试管中,放置一周后观察。
试管编号
实验条件
①
铁钉完全浸没在食用油中,密封
②
铁钉完全浸没在凉开水中,密封(水面上方无空气)
③
铁钉置于空试管中,放入干燥剂,密封(干燥空气)
④
铁钉一半浸入自来水中,一半暴露在空气中,不密封
⑤
铁钉完全浸没在自来水中,密封
问题探究:
1.这个实验主要研究的是铁生锈与________和________两个条件的关系。其中,试管④的设计是为了创造________和________同时存在的环境
2.试管①中食用油的作用是________;试管②中使用凉开水并密封的目的是________;试管③中放入干燥剂的目的是________
3.放置一周后,你认为生锈最严重的铁钉应该在________号试管中。生锈最轻微或几乎不生锈的铁钉可能在________号和________号试管中。(写出编号)
4.根据实验设计,我们可以推测:铁生锈是________和________共同作用的结果。缺少其中任何一个条件,铁生锈的速度都会________(选填“加快”或“减慢”甚至“不生锈”)。
5.自行车链条、栏杆等铁制品常通过________来防锈,其科学原理是隔绝________;一些精密仪器保存在干燥箱中,其原理是隔绝________。
『知识点』铁生锈现象 化学变化
『答案及详解』
1. 答案:水;空气(氧气);水;空气(氧气)
详解:实验通过控制试管内水、空气的有无/多少,设置不同实验组,核心研究铁生锈与水、空气(氧气)的关系;试管④中铁钉一半浸自来水、一半露空气中,恰好创造了水和空气同时存在的环境,模拟铁生锈的自然条件。
2.答案:隔绝空气(氧气),防止空气中的氧气溶解到水中与铁钉接触;除去水中溶解的空气(氧气),并防止外界空气进入;吸收试管内空气中的水蒸气,创造干燥的环境
详解:食用油不溶于水且密度比水小,浮在水面能隔绝空气;凉开水是煮沸后冷却的水,煮沸可将水中溶解的空气排出,密封能避免外界空气再次溶入;干燥剂(无水氯化钙)的核心作用是吸水,能去除试管内空气中的水蒸气,让铁钉处于干燥无水分的环境。
3. 答案:④;①;③(①和③可互换)
详解:铁生锈需要水和空气共同作用,试管④同时具备充足的水和空气,满足生锈的最佳条件,因此生锈最严重;试管①中食用油隔绝了空气,铁钉无空气接触,试管③中干燥剂除去了水分,铁钉无水接触,二者均缺少生锈的关键条件,因此生锈最轻微或几乎不生锈。
4. 答案:水;空气(氧气);减慢
详解:通过实验组对比,只有同时接触水和空气的铁钉才会严重生锈,缺少水或空气其中一个条件,铁钉生锈速度会大幅减慢,甚至完全不生锈,由此可推测铁生锈是水和空气共同作用的结果。
5. 答案:涂油;水和空气(氧气);水(水蒸气)
详解:自行车链条涂油,油层能同时隔绝水和空气,阻止铁与二者接触,达到防锈目的;精密仪器保存在干燥箱中,干燥箱内无水分(水蒸气),通过隔绝水这一生锈条件,防止仪器生锈。
(二)科学探究小组探究小苏打与白醋混合的变化
实验材料: 小苏打(碳酸氢钠)、白醋、玻璃杯、玻璃片、火柴、细木条、勺子、电子秤(可选)。
实验步骤与观察:
1)取一个干燥的玻璃杯,用电子秤称量总质量(杯+玻璃片),记录为M1。
2)向杯中倒入约20毫升白醋。
3)用勺子取一勺小苏打,迅速倒入白醋中,并立即用玻璃片盖住杯口。
4)观察并记录现象:________________________(至少写出两点)。
5)用手触摸杯壁,感觉温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
6)待反应平静后,取下玻璃片,将燃着的细木条迅速伸入杯内,观察现象:________。
7)反应结束后,再次称量玻璃杯、玻璃片及杯中所有物质的总质量,记录为M2。
问题探究:
1.将步骤4中观察到的现象补充完整:例如产生大量________,发出“________”声。
2.步骤5中,触摸杯壁感觉变凉,说明这个变化过程________(选填“吸收”或“放出”)热量。
3.步骤6中,燃着的细木条会________,说明产生的气体________(选填“支持”或“不支持”)燃烧。根据所学知识,这种气体可能是________。
4.实验前后,总质量M1________M2(选填“>”、“=”或“<”)。这个结果________(选填“能”或“不能”)证明“质量守恒定律”,因为本实验装置________(选填“是”或“不是”)一个密闭系统。
5.变化属于________变化,判断的根本依据是________。
6.利用类似的原理,生活中可以用________和________自制简易灭火器。泡沫灭火器喷出的泡沫中也含有这种气体,它能灭火是因为该气体________、________。
『知识点』 物质发生变化时,常常会伴随一些现象,有些变化会产生新物质。
『答案及详解』
实验步骤填空
· 步骤4:产生大量气泡,发出“滋滋”声,白醋液面上升等(任写两点即可)
· 步骤5:降低
· 步骤6:燃着的细木条立即熄灭
1.答案:气泡;滋滋
详解:小苏打(碳酸氢钠)与白醋(主要成分为醋酸)发生化学反应,会快速产生大量二氧化碳气体,气体逸出形成气泡,同时伴随“滋滋”的气体产生声响。
2.答案:吸收
详解:触摸杯壁感觉变凉,说明反应过程中从周围环境吸收了热量,导致杯壁温度降低,这类吸收热量的化学反应为吸热反应。
3.答案:熄灭;不支持;二氧化碳(CO₂);
详解:二氧化碳不支持燃烧也不能燃烧,因此燃着的细木条伸入杯内会立即熄灭。
4.答案: >;不能;不是
详解实验中玻璃片仅盖住杯口,并非完全密闭的系统,反应产生的二氧化碳气体会有部分逸散到空气中,导致反应后总质量M₂小于反应前总质量M₁;质量守恒定律的验证需要在密闭系统中进行(防止气体逸出或外界物质进入),本实验装置非密闭,因此不能证明质量守恒定律。
5.答案:化学;反应产生了新物质(二氧化碳等)
详解:物质的变化分为物理变化和化学变化,判断的根本依据是是否产生新物质;小苏打与白醋混合后产生了二氧化碳气体等新物质,因此属于化学变化。
6.答案:小苏打;白醋(顺序可互换);不支持燃烧;密度比空气大
详解:利用小苏打和白醋反应快速产生二氧化碳的原理,可自制简易灭火器;二氧化碳能灭火的核心原因有两点:一是本身不支持燃烧,二是密度比空气大,能覆盖在燃烧物表面,隔绝燃烧所需的空气(氧气),从而达到灭火效果。
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