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众所周知,大到宇宙中的大小不同的星体,小到肉眼看不到的微小粒子,构成了形形色色、千姿百态的物质世界。各种物质之间是不断发生变化的,物质的变化不外乎两种变化:即物理变化和化学变化。
物理变化是没有新物质生成的变化。水在三态变化中只是外形和状态变化了。并没有新的物质产生出来,所以属于物理变化。又如扩散、聚集、膨胀、压缩、挥发、升华、摩擦生热、铁变磁铁、通电升温发光、活性炭吸附毒气等它们也没有新物质生成,也应当都属于物理变化。化学变化是有新物质生成的变化。如镁条燃烧、铁的生锈、金属的冶炼、加热高锰酸钾制取氧气等,以上变化中都有其他物质生成,所以属于化学变化,也叫做化学反应。从微观角度看变化:(1)物理变化主要是物质状态间的改变,该过程中构成物质的微粒没有改变,但微粒间的距离发生了改变。(2)化学变化过程实质是构成物质的微粒间重新组合的过程。?
但也有一些物质的变化,判断其是物理变化还是化学变化比较困难,现就作一简单分析。
石墨转变成金刚石:在一定条件下石墨转变成金刚石就不是物理变化,而是化学变化,因为它变成了另外一种单质。物理变化前后,物质的种类不变、组成不变、化学性质也不变。由于金刚石和石墨是由碳元素组成的不同种单质,这一变化过程物质的种类发生了变化,属于化学变化。
潮解:有些晶体能自发吸收空气中的水蒸气,在它们的固体表面逐渐形成溶液。这种现象叫做潮解。无水氯化钙、氯化镁和固体氢氧化钠在空气中很容易潮解。无水晶体潮解后在表面形成饱和溶液,如氢氧化钠固体NaOH等。容易潮解的物质有CaCl2、MgCl2、 FeCl3、AICl3、NaOH等无机盐、碱。易潮解的物质常用作干燥剂,以吸收液体或气体的水分。潮解过程没有新物质生成,属于物理变化。
风化:风化是指在室温和干燥空气里,结晶水合物失去结晶水的现象。例如,日常生活中碱块(Na2CO3•10H2O)变成碱面(Na2CO3),就是风化现象。加热结晶水合物使它们失去结晶水的现象不叫风化,而叫失水。由于晶体结构的特点和外界条件的影响,有的晶体只失去一部分结晶水;有的晶体可失去全部结晶水;有的晶体先失去一部分结晶水,再逐渐失去全部结晶水。可见风化并不一定都是失去全部结晶水。因此,有十水合碳酸钠(Na2CO3•10H2O)、七水合碳酸钠(Na2CO3•7H2O)和一水合碳酸钠(Na2CO3•H2O)的存在。因此,风化是一个有新物质生成化学变化过程。
气割:气割的原理是用燃气与氧混合燃烧产生的热量预热金属表面,使预热处金属达到燃烧温度,并使其呈活化状态,然后送进高纯度、高速度的切割氧流,使金属 ( 主要是铁 ) 在氧中剧烈燃烧,生成氧化熔渣同时放出大量热量,借助这些燃烧热和熔渣不断加热切口处金属并使热量迅速传递,直到工件底部,同时借助高速氧流的动量把燃烧生成的氧化熔渣吹除,被切工件与割炬相对移动形成割缝,达到切割金属的目的。
气割的化学反应式:(反应条件均为高温)
2Fe+O2=2FeO+热量
4Fe+3O2=2Fe2O3+热量
3Fe+2O2 = Fe3O4+热量
这三种反应几乎同时进行,在气割反应中将形成三种铁的氧化物,并放出大量的热量,反应速度非常快。气割反应属于化学变化。
焊接:电焊就是利用电弧产生的高温将金属焊条和附近金属熔化使之熔合在一起,冷却后结合在一起。焊条上的焊药起减少金属高温氧化和焊面清理作用。焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时,焊芯有两个作用:一是传导焊接电流,产生电弧把电能转换成热能,二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。焊条焊接时,焊芯金属占整个焊缝金属的一部分。焊芯熔化并没有生成其他物质,焊接属于物理变化。
总而言之,如果学生对概念死记硬背,机械记忆,没有将其内化到自己的认知结构中,没有能建构合理的概念网络,就从而无法正确把握概念的内涵及外延,自然也就不能正确运用到问题解决过程中。因此,要正确认识物质的两种运动形式,就必须以 “是否有新物质生成”作为区分的标准进行判断。
物理变化是没有新物质生成的变化。水在三态变化中只是外形和状态变化了。并没有新的物质产生出来,所以属于物理变化。又如扩散、聚集、膨胀、压缩、挥发、升华、摩擦生热、铁变磁铁、通电升温发光、活性炭吸附毒气等它们也没有新物质生成,也应当都属于物理变化。化学变化是有新物质生成的变化。如镁条燃烧、铁的生锈、金属的冶炼、加热高锰酸钾制取氧气等,以上变化中都有其他物质生成,所以属于化学变化,也叫做化学反应。从微观角度看变化:(1)物理变化主要是物质状态间的改变,该过程中构成物质的微粒没有改变,但微粒间的距离发生了改变。(2)化学变化过程实质是构成物质的微粒间重新组合的过程。?
但也有一些物质的变化,判断其是物理变化还是化学变化比较困难,现就作一简单分析。
石墨转变成金刚石:在一定条件下石墨转变成金刚石就不是物理变化,而是化学变化,因为它变成了另外一种单质。物理变化前后,物质的种类不变、组成不变、化学性质也不变。由于金刚石和石墨是由碳元素组成的不同种单质,这一变化过程物质的种类发生了变化,属于化学变化。
潮解:有些晶体能自发吸收空气中的水蒸气,在它们的固体表面逐渐形成溶液。这种现象叫做潮解。无水氯化钙、氯化镁和固体氢氧化钠在空气中很容易潮解。无水晶体潮解后在表面形成饱和溶液,如氢氧化钠固体NaOH等。容易潮解的物质有CaCl2、MgCl2、 FeCl3、AICl3、NaOH等无机盐、碱。易潮解的物质常用作干燥剂,以吸收液体或气体的水分。潮解过程没有新物质生成,属于物理变化。
风化:风化是指在室温和干燥空气里,结晶水合物失去结晶水的现象。例如,日常生活中碱块(Na2CO3•10H2O)变成碱面(Na2CO3),就是风化现象。加热结晶水合物使它们失去结晶水的现象不叫风化,而叫失水。由于晶体结构的特点和外界条件的影响,有的晶体只失去一部分结晶水;有的晶体可失去全部结晶水;有的晶体先失去一部分结晶水,再逐渐失去全部结晶水。可见风化并不一定都是失去全部结晶水。因此,有十水合碳酸钠(Na2CO3•10H2O)、七水合碳酸钠(Na2CO3•7H2O)和一水合碳酸钠(Na2CO3•H2O)的存在。因此,风化是一个有新物质生成化学变化过程。
气割:气割的原理是用燃气与氧混合燃烧产生的热量预热金属表面,使预热处金属达到燃烧温度,并使其呈活化状态,然后送进高纯度、高速度的切割氧流,使金属 ( 主要是铁 ) 在氧中剧烈燃烧,生成氧化熔渣同时放出大量热量,借助这些燃烧热和熔渣不断加热切口处金属并使热量迅速传递,直到工件底部,同时借助高速氧流的动量把燃烧生成的氧化熔渣吹除,被切工件与割炬相对移动形成割缝,达到切割金属的目的。
气割的化学反应式:(反应条件均为高温)
2Fe+O2=2FeO+热量
4Fe+3O2=2Fe2O3+热量
3Fe+2O2 = Fe3O4+热量
这三种反应几乎同时进行,在气割反应中将形成三种铁的氧化物,并放出大量的热量,反应速度非常快。气割反应属于化学变化。
焊接:电焊就是利用电弧产生的高温将金属焊条和附近金属熔化使之熔合在一起,冷却后结合在一起。焊条上的焊药起减少金属高温氧化和焊面清理作用。焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时,焊芯有两个作用:一是传导焊接电流,产生电弧把电能转换成热能,二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。焊条焊接时,焊芯金属占整个焊缝金属的一部分。焊芯熔化并没有生成其他物质,焊接属于物理变化。
总而言之,如果学生对概念死记硬背,机械记忆,没有将其内化到自己的认知结构中,没有能建构合理的概念网络,就从而无法正确把握概念的内涵及外延,自然也就不能正确运用到问题解决过程中。因此,要正确认识物质的两种运动形式,就必须以 “是否有新物质生成”作为区分的标准进行判断。