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1、第2节 化学研究些什么,学习主题 一 化学研究物质的性质与变化 【问题导引】物质的性质与变化分别包括哪些类型？物质的性质与变化有什么关系？ 1.物质的变化： (1)物理变化。 概念：_的变化。 常见变化形式： a._的改变；b._的改变。,没有新物质生成,形状,状态,(2)化学变化。 概念：_的变化。 常伴随的现象：_、_、_、放出气体、生成沉淀 等。,有新物质生成,放热,发光,变色,发光、放热是化学变化中经常伴随的现象。那么伴随发光、放热现象的变化一定是化学变化吗? 提示：物质发生变化时，若出现发光、放热、变色、生成沉淀等现象，只是说明可能发生了化学变化，但最终还需通过验证有无新物质生成进行
2、确定。如灯泡通电时也会发光、放热，但由于灯丝没有生成其他物质，故属于物理变化。,2.物质的性质： (1)物理性质。 物质不需要通过_就能表现出来的性质，如_、_ _、_、硬度、密度、熔点、沸点等。 (2)化学性质。 物质在发生_时表现出来的性质。,化学变化,颜色,状,态,气味,化学变化,1.“物质的物理性质需通过物理变化才能表现出来。”这种认识是否正确？为什么？ 提示：不正确。有的物理性质如颜色、气味、密度等，物质本来就有，不需通过物理变化就能表现出来；有的物理性质如硬度、熔沸点等需通过物理变化才能表现出来。,2.“钢铁生锈”和“钢铁易生锈”分别描述的是钢铁发生的化学变化与化学性质，由此分析，
3、用语言描述物质的变化和性质时有什么不同? 提示：物质的变化往往用表示物质动态的词语表示，如“生成”“变成”等；物质的性质常用“易”“以”“能”“会”等表示物质能力的词语表示。,学习主题 二 化学研究物质的组成和结构 【问题导引】测定空气中氧气体积分数的原理是什么？混合物和纯净物的分类标准是什么？ 1.空气中氧气体积分数的测定： (1)实验装置(如图)。,(2)实验现象。 红磷燃烧，产生_；打开弹簧夹后，烧杯中的水进 入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶容积的_。 (3)实验原理。 红磷燃烧消耗_，生成了_，使集气瓶内压 强减小，在大气压作用下，烧杯中的水被压入集气瓶，_ _的体积即为减少的氧气的体
4、积。 (4)实验结论。 空气中氧气的体积约占空气总体积的_。,大量的白烟,1/5,氧气,五氧化二磷固体,进入,的水,1/5,2.纯净物与混合物： (1)纯净物：只由_物质组成的物质。 (2)混合物：由_以上物质混合而成的物质。 3.物质的组成元素： (1)世间万物都是由元素组成的，有些物质由一种元素组成，有些物质由两种或更多种元素组成。 (2)一种物质可以通过化学变化变成其他物质，但反应物及生成物所含元素相同。,一种,两种或两种,4.物质的构成微粒： 物质都是由肉眼看不见的、极小的_构成的，各种物质都 具有一定的组成和结构，物质_的不同导致了物质 性质的差异。,微粒,组成和结构,1.根据“空气
5、中氧气体积分数的测定”实验中产生的实验现象，分析集气瓶内剩余气体具有什么性质？ 提示：由于氧气被消耗后，红磷不能继续燃烧，说明剩余气体不能支持燃烧；水面不能继续上升，说明剩余气体不能溶于水。,2.在上述实验中，实验结果往往比理论值要小，你认为其中的原因可能有哪些? 提示：(1)红磷的量不足，使空气中氧气未完全消耗。 (2)装置气密性不好，导致外面的空气进入集气瓶，集气瓶内外气压差变小。 (3)没有冷却到室温就打开弹簧夹，由于温度高气体气压大，集气瓶内外气压差变小。 (4)导管内没有预先装满水，这样进入的水会有一部分存在于导管中，进入集气瓶中的水的体积会减少。 (5)氧气浓度降低到一定程度时，红
6、磷不能继续燃烧，造成氧气消耗不完全。,学习主题 三 化学研究物质的用途与制法 【问题导引】物质的性质与用途之间有什么关系？你了解近 代以来化学史上的哪些研究成果？ 1.科学家充分利用自然界的自然资源，生产出现代社会中人 们需要的各种用品，并不断拓展着各种物质的使用范围。 2.物质的性质_了物质的用途，物质的用途_了物质的 性质。,决定,反映,3.历史上的一些重要化学研究成果： (1)研究物质的组成与结构。 1774年，拉瓦锡通过实验研究_。 1965年，我国化学家首次人工合成了_。 (2)研究物质的性质与变化。 _在1869年发表了元素周期表。 1898年，居里夫妇发现了有放射性的钋和镭。 (
7、3)研究物质的用途与制取。 诺贝尔多年研究炸药，改进引爆装置。 三位科学家研究导电塑料，获得2000年诺贝尔化学奖。,空气的成分,结晶牛胰岛素,门捷列夫,考点 1 物质的变化和性质 【典例1】(2012泰安中考)千姿百态的物质世界存在着多种相互作用，也不断发生变化。下列变化属于化学变化的是 ( ) A冰雪融化 B玻璃破碎 C车胎爆炸 D食物腐烂,【解析】选D。化学变化是指有新物质生成的变化。冰雪融化的过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；玻璃破碎的过程中只是形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；车胎爆炸的过程中只是车胎的形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；食物腐烂
8、的过程中有对人体有害的新物质生成，属于化学变化。,【拓展归纳】物理变化和化学变化的判断 (1)判断的唯一依据是变化过程中有无新物质生成。 (2)化学变化中伴随着能量的变化，但有能量变化的不一定是化学变化。如电灯通电放热，没有生成新物质，属于物理变化。 (3)化学变化一般会有颜色改变、放出气体、生成沉淀等现象，但有这些现象的变化不一定都是化学变化。如水加热时会变成水蒸气，属于物理变化。 (4)判断物质变化的类型不能依据是否有明显的现象，而应该看是否生成了其他物质。,【典例2】(2012广州中考)下列物质性质的描述中，属于化学性质的是( ) A甲烷可以在空气中燃烧 B金属汞常温下是液体 C高锰酸钾
9、是紫黑色固体 D银具有良好的延展性,【解析】选A。本题考查学生对物质化学性质、物理性质的区分。化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质，甲烷的可燃性是甲烷在燃烧的过程中表现出来的一种性质，属于化学性质；物质的状态、颜色、延展性等是不需要发生化学变化就表现出来的性质，属于物理性质。,【方法平台】物理性质与化学性质的区分 物理性质不需要通过化学变化表现出来，且这种性质能直接用感官感觉到或者需要借助简单仪器测出如颜色、状态等；而化学性质必须通过化学变化体现出来如可燃性等。,考点 2 空气中氧气含量的测定 【典例】用图A所示装置测定空气中氧气的含量。,(1)实验时，取下橡胶塞，点燃红磷迅速伸入集气瓶中
10、并塞紧橡胶塞，这时看到的现象是_。 (2)小倩设计了如图B所示的改进装置(温度达40 时，白磷可在空气中燃烧)，其优点是_ _(只写一点)。 从理论上分析，玻璃管内液面最终将上升至_处(填1、2、3、4)，但实验的结果液面往往偏低，其原因可能是_。 (只写一条)。,【解析】(1)红磷能在空气中继续燃烧，燃烧时冒出浓厚的白烟。(2)从改进的装置来看，由于装置密闭，可避免燃烧产生的白烟污染空气，并且能防止点燃红磷后再伸入集气瓶时造成的空气逸出，从而减小了实验误差；由于氧气占空气体积的五分之一，玻璃管内的液面最终会上升至1处，如果实验结果偏低，原因主要是白磷不足或玻璃管未冷却到室温就进行观察。 答案
11、：(1)红磷继续燃烧，产生大量白烟 (2)不污染空气(或实验误差较小) 1 白磷量不足(或未冷却到室温就观察),【拓展归纳】实验误差分析 对实验误差的分析，要从实验原理、实验装置、实验步骤、实验操作等多方面进行探究。 (1)若测得氧气的体积小于1/5，可能的原因有： 红磷的量不足；装置的气密性不好；未等集气瓶冷却就打开止水夹；预先没有在导管内充满水等。,(2)若测得氧气的体积大于1/5，可能的原因有： 止水夹没有夹紧。红磷刚开始燃烧时，放出热量，使瓶内压强增大。若此时止水夹没有夹紧，集气瓶内气体会从导气管逸出，使瓶内压强减小，进入瓶内的水会变多；点燃红磷后，伸入集气瓶时不够迅速，致使瓶中部分空
12、气逸出，进入瓶内的水会变多。,考点 3 物质的简单分类 【典例】(2012娄底中考改编)生活中常见的下列物质属于纯净物的是( ) A.冰水 B.果汁 C.清澈的泉水 D.食醋 【解析】选A。本题主要考查纯净物的判断，关键看其中所含物质的种类。A项中，冰和水是同一种物质的不同状态，属于纯净物；B项中，果汁中含有水、糖、维生素等物质，属于混合物；C项中，清澈的泉水中含有水、矿物质，属于混合物；D项中，食醋中含有水、醋酸等物质，属于混合物。,【方法平台】混合物与纯净物的区分方法 判断一种物质是纯净物还是混合物，要注意思维上的误区： (1)不能与物质的名称混淆。如五氧化二磷是一种物质的名称，属于纯净物
13、，而不能认为“氧”“磷”代表两种物质。 (2)不要被一些字眼所迷惑，如“清新、清澈、洁净、混合等”，如清新的空气属于混合物，而冰水混合物则属于纯净物。,1.请结合你所学的知识，在左图中注明物质发生变化的类型，并完成右图的空白。,提示：水沸腾时由液体变为气体，只是状态发生了变化，没有其他物质生成，属于物理变化；木柴燃烧有其他物质生成，属于化学变化。判断物理变化和化学变化的根本依据是看变化过程中是否有其他物质生成。,2.分析下图中对硫的描述，将其所属的性质类型或变化类型填入对应横线中。 提示：物理性质 物理变化 物理变化 化学变化 化学性质,3.请结合所学知识，将纯净物和混合物之间的关系填入图中：
14、 提示：纯净物和混合物的区别是所含物质种类多少不同；纯净物有固定的组成和性质；混合物没有固定的组成和性质，各成分保持各自的性质。,1.(2012苏州中考)下列物质属于纯净物的是( ) A.洁净的空气 B.清澈的海水 C.蒸馏水 D.自来水 【解析】选C。本题主要考查纯净物和混合物的区别，关键看所含物质的种类是否单一。A项中，洁净的空气仍然是空气，由多种物质组成，故错；B项中，清澈的海水仍然是海水，由多种物质组成，故错；C项中，蒸馏水只有水一种物质，故正确；D项中，自来水是由多种物质组成的，故错。故选C。,2.下列科技成果中由我国科学家最早研究出来的是( ) A.克隆多利绵羊 B.合成结晶牛胰岛
15、素 C.青霉素的发现和合成 D.导电塑料的研制,【解析】选B。1996年7月，英国爱丁堡罗斯林研究所威尔莫特等人经过多次失败之后，得到了一只名为“多利”的克隆雌性小绵羊。1965年9月17日，中国首次人工合成了结晶牛胰岛素，这是当时人工合成的具有生物活性的最大的天然有机化合物，实验的成功使中国成为第一个合成蛋白质的国家。发现青霉素的是英国细菌学家亚历山大弗莱明。导电塑料的发现者是美国物理学家马克迪尔米德教授。,3.(2012济南中考)下列过程中，只发生物理变化的是( ),【解析】选C。火箭发射过程中燃料燃烧，以及节日燃放焰火时均会生成其他气体和烟尘，属于化学变化；葡萄酿酒的过程中会生成酒精，也
16、属于化学变化；风力发电是利用了空气的流动原理，无新物质生成，故只发生物理变化。,4.诗词是民族灿烂文化的瑰宝。下列著名诗句或俗语中含有化学变化的是( ) A野火烧不尽，春风吹又生 B千里冰封，万里雪飘 C夜来风雨声，花落知多少 D水滴石穿，绳锯木断 【解析】选A。判断化学变化的依据是有新物质生成，B、C、D项的过程无新物质生成，属于物理变化，野火燃烧过程中有新物质生成，属于化学变化。,5.下列物质的用途主要由化学性质来决定的是( ) A.用氢气充气球 B.用可燃冰作燃料 C.用铁、铝制作炊具 D.用铝丝作导线 【解析】选B。A利用了氢气的密度比空气小的性质；B利用了可燃冰的可燃性；C利用了铁、
17、铝的导热性；D利用了铝的导电性。密度、导热性、导电性属于物理性质，可燃性属于化学性质，故选B。,6.(2012呼和浩特中考改编)如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不正确的是( ) A红磷的量不足会影响实验结论 B装置不漏气是实验成功的重要 因素之一 C红磷燃烧产生大量白雾 D钟罩内气体压强的减小会导致 水面上升,【解析】选C。红磷的量不足时，它所消耗的氧气也就不完全，导致钟罩内水面上升较少，使测定结果偏小；装置漏气会导致装置内水面上升较少，使测定结果偏小；红磷燃烧生成五氧化二磷固体，故燃烧产生大量的白烟；钟罩内气体压强减小，在大气压的作用下水槽内的水进入钟罩，使钟罩内水面上
18、升。,7.物质的性质决定其用途，填写下列物质对应的性质或用途。 (1)铜具有优良的导电性，可以做_； (2)天然气具有_，可以做生活中的气体燃料； (3)氧气具有_，可以用来做火箭的助燃剂； (4)氢气的密度比空气小，可以用来_。,【解析】物质的性质决定其用途。由于铜能导电，故可以做电线；由于天然气可燃，且燃烧时放出大量的热，故可以作为燃料；氧气可用作燃料的助燃剂，说明氧气具有支持燃料燃烧的性质；氢气是气体中密度最小的，可以用来填充气球 等。 答案：(1)电线 (2)可燃性 (3)支持燃烧的性质 (4)填充气球,8.某同学进行实验，其过程如下： a研磨：将硫的块状固体通过研钵磨成硫的粉末； b
19、混合：将1 g铁粉与1 g硫粉混合均匀； c加热：将上述混合物加热一会儿，产生强光、放热现象，冷却后得到一种黑色的固体。 请回答：(1)小明认为b是物理变化过程，你认为a是_变化过程，c是_变化过程。 (2)证明b是物理变化过程的方法是_ _。 (3)证明c是化学变化过程的方法是_ _。,【解析】固体研磨变成粉末是物理变化，混合物加热一会儿，就产生强光、放热现象，表明此变化产生能量，由题意知，加热一会儿即发出强光、放热现象，意味着能量来自化学变化，故c为化学变化；b中将硫粉与铁粉混合，可用磁铁对混合物进行吸引，若能将铁粉全部吸出，表明铁没有变化，即属于物理变化；生成黑色固体的性质已经不同于原来
20、的铁粉与硫粉，据此确定发生了化学变化。 答案：(1)物理 化学 (2)用磁铁吸引，然后称量吸引铁粉的质量，发现仍是1 g (3)用磁铁吸引得到的黑色固体，固体不能被吸引,9.在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，甲生设计了如下实验方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹(实验装置如图所示)，回答下列问题：,(1)实验过程中，观察到的主要现象是_ _。 (2)乙生用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气的含量与正常值有较明显的偏差，其操作上的原因可能是(要求答出两种)：_， _。 (3)通过该实验可以得出：空气中氧气的体积分数约占
21、空气总体积的五分之一。除此之外还能得出氮气_(填“易”或“难”)溶于水和其化学性质_(填“活泼”或“不活泼”)的结论。,【解析】红磷燃烧时，由于有五氧化二磷白色固体小颗粒生成，因此产生白烟，且由于集气瓶内气压减小，烧杯内的水会进入集气瓶；应从实验原理、装置、实验中注意事项等方面找原因；由于实验中烧杯内的水不能继续进入集气瓶，说明剩余的氮气难溶于水，当氧气被消耗时，红磷不能继续燃烧，说明氮气不能与红磷发生化学反应，即氮气的化学性质不活泼。,答案：(1)红磷燃烧产生大量白烟，打开弹簧夹时，烧杯中的水进入集气瓶，且约占集气瓶容积的1/5 (2)红磷点燃后，没有迅速伸入集气瓶 装置的气密性差(答案合理即可) (3)难 不活泼,