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1.物理變化和化學變化
由於對物質晶體結構認識的逐漸深入,人們已經同時認識到了原子-分子論的局限性。實際上物質並非都由分子所組成。多數無機鹽在固態時是離子晶體;金屬和非金屬固態單質有的是金屬晶體、分子晶體、有的是借共價鍵聯結的原子晶體;有許多物質在溶解或熔融狀態時也是以離子態存在的。因此,在中學討論物理變化與化學變化的本質和區別時,不應局限于“原物質的分子是否變化”上,而應擴大到“原物質是否變成別的物質”這一範圍。
物理變化與化學變化都只是物質變化的一種類型。在以後的學習實踐中,學生會逐步加深理解:物理變化通常應指物質僅改變其物理性質(如聚集狀態、密度、溶解性、電導率等等)而不改變其分子(或晶體)的化學組成和化學性質的變化。化學變化則指物質的化學組成、化學性質、特徵均發生改變的變化。從本質上講,是化學鍵發生了變化,即有舊鍵的斷裂和新鍵的生成。換句話說,是一種或多種物質變化成為化學組成、性質和特徵與原來都不相同的另一種或多種物質的變化。
實際上物理變化、化學變化、有機體的變化乃至人的思維都屬於物質不同層次的運動形式。任何一種高級運動形式都必然地聯繫或包含著相應的低級運動形式。在緒言中所以只提出物理變化與化學變化,其用意在於使學生在學過一些物理學知識的基礎上,通過兩種變化概念的建立和區分,導出“化學”的定義和劃分其研究物件。
物質變化是一個錯綜複雜的過程,要將生產、生活裏或自然界裏所發生的變化截然地分為物理變化和化學變化,是十分困難的。
物質的變化
物質的變化,可以依據是否有新物質產生,分成物理變化和化學變化;這裡所謂的新物質,是指物質的本質(組成與性質)與原來的反應物不同。
1.物理變化:
不產生新物質,物質的本質未變,只是形狀或狀態(固態、液態、氣態)改變,稱為物理變化。
粒子觀點:物理變化過程中,原有的粒子(原子或分子)並未改變,也沒有新的分子產生。例如水在固態、液態或氣態間變化時,其組成分子一直是H2O,因此是物理變化。
EX:下列變化均為物理變化 → 三態變化(熔化、汽化、揮發【汽油、酒精】、蒸發【曬衣服】、液化、凝結、凝固、昇華【樟腦、乾冰】、凝華)、斷裂【玻璃】、磨碎、電燈發光、布洗褪色……等。
2.化學變化:
物質的本質改變,產生新物質的變化,稱為化學變化。
粒子觀點:化學變化過程中,組成物質的原子重新排列組合,產生新的粒子。不只物質的外觀改變,粒子的本質也改變。
簡單區別物理變化或化學變化的方法:想想看該物質的變化是否能寫出化學反應式?若寫的出即為化學變化,反之,寫不出反應式的則為物理變化。
EX:下列變化均為化學變化 → 燃燒、生鏽、氧化、光合作用、消化作用、變酸、變臭、腐蝕、腐敗、試紙變色、煎蛋、顏色漂白、生米煮成熟飯、海魚及螢火蟲發光、爆炸、化學反應……等。
化學變化常伴隨著能量的改變,反應後若有熱量的放出,稱為放熱反應;若要吸收熱量,則稱為吸熱反應。
1. 物質的性質可分為物理性質及化學性質兩種。
物理性質:不改變物質的組成,可由感官辨認或用儀器量度的性質,稱為物理性質。例如物質的顏色、形狀、味道、透明度、光澤、熔點、沸點、密度、比熱、黏滯性、延展性、硬度、析光率、傳熱度、導電度……等。
化學性質:物質進行化學反應時,所表現的特性,稱為化學性質。例如汽油、酒精、木頭具有可燃性,氧氣具有助燃性,鐵器會氧化生鏽,食物會腐敗,火藥會爆炸……等。