课题1物质的变化和性质

第一单元走进化学世界

课题一

物质的变化与性质

大到宇宙中的星辰，小到肉眼看不见的粒子，它们以各种形态构成了物质世界。各种物质之间存在着多种相互作用，并且不断变化。我们每天都生活在这样一个日新月异的物质世界中。因此，了解物质及其变化对于认识自然现象和规律至关重要，也与我们的日常生活息息相关。

1.化学变化和物理变化

我们知道水在一定条件下会变成水蒸气或冰，钢铁制品在潮湿的地方会生锈，煤、木柴会在空气中燃烧并放出光和热，等等。从化学的角度来看，这些物质变化的本质区别是什么？我们先做几个实验。

实验1-1

（1）将盛有少量水的试管斜夹在铁架上（如I-1）“在试管底部小心加热，直至水沸腾。移来一块干净的玻璃片（或小烧杯装满冷水）靠近试管口，观察并记录发生的情况”

方法指南

做化学实验时，应着重观察实验前后试剂（如水、明矾、石灰石）的颜色、状态、气味的变化，并思考为什么会发生这些变化。

(2)取少量硫酸铜结晶(俗称胆明矾或蓝明矾)于研钵中，用杵将明矾研磨。观察并记录胆囊的变化：

(3)将磨前、磨后的胆汁明矾分别放入两支试管中，加少量水，摇匀，得到澄清的硫酸铜溶液。分别向两支试管中滴加氢氧化钠溶液，观察并记录试管中出现的现象。

(4) 如图1-3所示，在盛有少量石灰石（或大理石）的试管中加入适量稀盐酸。观察并记录试管和烧杯中发生的变化。  

实验1-1(1)和实验1-1(2)中，液态水沸腾后变成水蒸气，冷却后变成液态水；块状胆汁明矾研磨后变成粉末 对于胆汁明矾，水和胆汁明矾虽然发生了形态变化，但没有产生其他物质。这种没有形成其他物质的变化称为物理变化。汽油的挥发，铁水的铸成锅，蜡烛的熔化，都是物理变化。在实验1-1（3）和实验1-1（4）中，胆汁明矾和石灰石（或大理石）都在变化中产生了其他物质。这种产生其他物质的变化称为化学变化，也称为化学反应。柴火的燃烧，铁的生锈，都是化学变化。

化学变化的基本特征是其他物质的形成，常表现为颜色变化、气体析出和沉淀。化学变化不仅生成其他物质，还伴随着能量的变化，常表现为吸热、放热和发光。以上可观察到的现象，往往可以帮助我们判断一种物质是否发生了化学变化。

在物质的化学变化过程中，物理变化同时发生。例如，点燃蜡烛时，石蜡熔化是物理变化，而石蜡燃烧生成水和二氧化碳是化学变化。

2.化学和物理性质

我们把物质在化学变化中表现出来的性质称为化学性质。例如，铁在潮湿空气中会生锈，铜在潮湿空气中会产生铜锈，碳在空气中燃烧生成二氧化碳并发光、发热等；又如，硫酸铜溶液能与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀，石灰石能与盐酸反应生成二氧化碳气体等。

物质在没有发生化学变化的情况下所表现出的性质称为物理性质。物质的颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等都属于它的物理性质。例如，在正常情况下，氧气是无色无味的气体，水是无色透明的液体，胆汁明矾是蓝色固体。了解物质的物理性质对于研究它们的组成、结构和变化也很重要。

当外部条件发生变化时，材料的性能也会发生变化。因此，在描述材料的性能时，往往会注明条件。例如，当温度升高时，固态冰变成液态水，当水被加热到一定温度时，水就会沸腾。实验证明，液体的沸点会随着大气压力的变化而变化。比如在大气稀薄的地方，大气压变小，此时水的沸点就会降低。由于大气压不是恒定的，人们把101kPa定为标准大气压。

结合自己的生活经验和知识，尽可能多地描述氧气和二氧化碳的性质，尝试判断哪些是物理性质，哪些是化学性质，可以用哪些方法来区分它们，并与大家交流一下自己的看法同学们。

我们在生活中了解到很多事实，比如水和二氧化碳可以用来灭火，乙醇（俗称酒精）可以作为燃料，石墨可以用来制作铅笔芯等等。物质的这些用途是由它们的特性决定的。对物质性质的研究和探究的方法，一定会让你对周围的物质世界有一个全新的认识。

学完这个课题你应该知道

1.化学是在分子和原子水平上研究物质的性质、组成、结构和变化的自然科学，与人类进步和社会发展密切相关。

2.不产生其他物质的变化称为物理变化；产生其他物质的变化称为化学变化，也称为化学反应。

3.物质在化学变化过程中表现出的性质称为化学性质；不需要化学变化的性质称为物理性质。