第02课化学研究些什么-2022-2023学年九年化学上册基础预学课程

【暑假零起点】20222023学年九年化学上册基础精品课程第一章开启化学之门第2课化学研究些什么【学习目标】1．了解化学研究内容是什么。2．理解物理变化和化学变化，并会判断物理变化、化学变化；会判断物理性质、化学性质。3．掌握物理变化和化学变化的区别，并能根据变化的现象和本质特征判断一些类型。【重点】1．物理变化、化学变化的概念；2．能正确描述观察到的实验现象【难点】能正确区别物质的物理变化和化学变化；会判断物质的物理性质和化学性质一、化学研究物质的性质与变化1.蜡烛燃烧实验：（1）观察蜡烛火焰：火焰分三层，外层最明亮，内层最暗，烛芯周围的固态石蜡熔化。说明外焰温度最高，焰心温度最低（2）在蜡烛火焰上方罩一个干冷的小烧杯，观察现象：烧杯内壁有水雾，说明燃烧有水生成（3）向上述小烧杯中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象：澄清石灰水变浑浊，说明燃烧有二氧化碳生成（4）取一小段粗玻璃管，将一端置于火焰中，观察现象：玻璃管口上端有白烟冒出，火焰中有石蜡蒸气（5）吹灭蜡烛，观察现象：吹灭瞬间，看到一缕白烟，熄灭后，白烟是石蜡蒸气遇冷凝固成的固体小颗粒2.物理变化与化学变化：（1）物理变化是没有生成其它物质的变化，只是形状、状态或体积等改变。比如：酒精挥发、玻璃破碎，冰融化和水结冰等。注意：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、活性炭吸附等都是物理变化，生石灰在空气中变为粉末，从表面看是发生了形状变化，但实质上变成了熟石灰，生成了新物质，所以不属于物理变化，而是化学变化。（2）化学变化是生成其它物质的变化，也叫化学反应。如：酿酒、造醋、光合作用、物质燃烧和金属生锈等。（3）化学变化的基本特征是有其它物质生成，在这个过程中常伴随着一些现象，如发光、发热、变色、放出气体和生成沉淀等。许多事实表明，化学变化还伴随着能量的吸收和释放（4）化学变化和物理变化的联系：两者常常同时发生，化学变化过程中，会同时发生物理变化。如蜡烛燃烧过程中，有石蜡燃烧生成水和二氧化碳，属于化学变化；同时石蜡燃烧过程中伴随石蜡熔化为液态，属于物理变化。【注】1.原子弹爆炸、核反应堆发电等既不是物理变化，也不是化学变化，它们属于核物理变化。2.爆炸可能是物理变化，也可能是化学变化。如轮胎“爆胎”、蒸汽锅炉因压力过大而发生的爆炸，这些过程中无新物质生成，发生的是物理变化；而火药爆炸、瓦斯爆炸，这些变化过程中生成了新物质，发生的是化学变化。3．物理性质和化学性质（1）物理性质是指不需要发生化学变化就表现出的性质。物理性质包括两个方面：一个是在物理变化中表现出来的性质，如：挥发性、溶解性和吸附性等。另一个是不需要任何变化就具有的性质，如：颜色、气味、状态、熔点、沸点和密度等。（2）化学性质是在化学变化中表现出的性质。如：可燃性、助燃性、氧化性、还原性和酸碱性、稳定性、腐蚀性、毒性、能与其他物质反应等。（3）性质和变化的区别：性质是物质固有的属性，是物质基本的特征，是变化的依据；而变化是只一个过程，是性质的具体体现，即性质决定变化，变化体现性质。一般描述物质性质如“可、易、会、能”等表示具有能力的字眼，如“镁条可以燃烧”是化学性质；而“镁条燃烧”则是化学变化。（4）性质和用途之间的关系，即性质决定用途，用途反映性质；性质与结构之间的关系：即物质的结构决定着物质的性质，性质是结构的反映和体现。二、化学研究物质的组成和结构1.空气中氧气体积分数的测定实验（1）原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器的氧气，生成五氧化二磷固体，使密闭容器内压强减小，大气压将水压向容器，进入容器水的体积为消耗氧气的体积。（2）反应的文字表达式：磷+氧气点燃五氧化二磷。符号表达式：P+O2点燃P2O5（3）装置（4）步骤：连接装置，检查装置气密性；把集气瓶的容积分成5等份，做好记号；用止水夹夹紧胶管；在燃烧匙内放入过量（或足量）的红磷；点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。（5）实验现象：红磷燃烧发出黄白色火焰，放热，产生大量白烟；水沿导管进入集气瓶内约占集气瓶容积的1／5。（6）结论：空气中的氧气约占空气总体积的1/5。（7）问题分析①进入的水小于容积的1/5，可能原因是什么？红磷的量不足，氧气没有消耗完；装置漏气，使装置外的空气进入集气瓶中；未冷却到室温就打开止水夹，使进入集气瓶中的水的体积偏小；导管中还残留有一些水；②进入的水大于容积的1/5，可能原因是什么？燃烧匙伸入集气瓶过慢，使装置内的气体受热逸出，导致进入集气瓶中的水的体积偏大止水夹没有夹紧橡皮管，红磷燃烧时集气瓶内气体因受热沿着导管逸出（8）药品选择：物质在空气中只与氧气反应，生成物为固体或液体（占的体积忽略不计）。①能否用木炭、硫等物质代替磷？答：不能，木炭或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体压强无明显变化）。②能否用铁丝代替磷？答：不能，铁丝在空气中不燃烧。③能否用金属镁代替磷？答：不能，金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。2.空气的成分2.空气成分的发现（1）法国化学家拉瓦锡第一次明确提出空气由氧气和氮气组成的。（2）空气的成分：空气成分氮气N2氧气O2稀有气体二氧化碳CO2水蒸气和其它成分体积分数78%21%0.94%0.03%0.03%3.纯净物和混合物纯净物：只由一种物质组成，组成固定，可用专门的化学符号表示，有固定的物理性质和化学性质混合物：由两种或两种以上物质混合而成，组成不固定，不能用专门的化学符号表示，混合物中各成分保持它们各自的性质4.物质的组成与结构葡萄糖、砂糖、面粉完全烧焦后得到黑色的碳，说明这几种物质中都含有碳元素。有些物质由一种元素组成，更多的物质由两种或更多种元素组成。如二氧化碳由碳元素和氧元素组成。一种物质可以通过化学变化变成其他物质，但反应物和生成物中元素种类相同。物质都是由肉眼看不见的、极小的微粒构成的。金刚石和石墨物理性质有较大差异的原因是碳原子的排列方式不同。三、化学研究物质的用途和制法1.性质与用途的关系：性质决定用途，用途反映性质。物质的性质物质的用途（1）金刚石是无色透明的晶体，具有特殊的光学性质金刚石用于制造钻石（2）金刚石硬度大金刚石用于切割玻璃（3）石墨为灰黑色质软的固体石墨用于制铅笔芯（4）石墨是一种能导电的非金属石墨用作电池的电极1.下列过程中没有发生化学变化的是（）A．汽油挥发 B．青稞酿酒 C．酒精燃烧 D．钢铁锈蚀【答案】A【解析】A、汽油挥发过程中没有新物质生成，属于物理变化，故正确；B、青稞酿酒过程中有新物质生成，属于化学变化，故错误；C、酒精燃烧过程中有新物质生成，属于化学变化，故错误；D、钢铁锈蚀过程中有新物质生成，属于化学变化，故错误。故选：A。2.下列不属于氧气的物理性质的是（）A．密度比空气略大 B．常温下是无色无味的气体C．不易溶于水 D．能供给呼吸【答案】D【详解】A、氧气的密度比空气略大属于氧气的物理性质，故A不符合题意；B、氧气是一种无色无味的气体，不需要通过化学变化表现出来的，属于物理性质，故B不符合题意；C、氧气不易溶于水属于物理性质，故C不符合题意；D、氧气是呼吸作用的反应物质之一，能供给呼吸，涉及氧气化学性质，故D符合题意。故选D。3.医用酒精主要指浓度为75%左右的酒精溶液，下列属于酒精的化学性质的是（）A．无色 B．有特殊香味 C．可燃性 D．液体【答案】C【详解】A、物质的颜色不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，故错误；B、物质的气味不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，故错误；C、物质的可燃性需要通过化学变化表现出来，属于化学性质，故正确D、物质的状态不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质，故错误。故选C。4.下列物质的用途中，利用其化学性质的是A．干冰用于人工降雨 B．石墨作铅笔芯C．用铜丝作导线 D．用稀盐酸除去铁锈【答案】D【解析】必须经化学变化才能表现的性质叫化学性质，不需要发生化学变化就能表现的性质叫物理性质。干冰用于人工降雨利用了干冰升华吸热的物理性质，石墨作铅笔芯利用了石墨是黑色且硬度很小的物理性质；用铜丝作导线利用了铜有良好导电性的物理性质；用稀盐酸除去铁锈利用了氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水的化学性质。故选D。5.下列物质的用途中，利用其物理性质的是（）A．用生石灰做干燥剂 B．用75%的酒精溶液对皮肤消毒C．用活性炭除去自来水中的异味和色素 D．用白醋除去水壶中的水垢【答案】C【解析】A、用生石灰做干燥剂，是因为氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，利用的是其化学性质，不符合题意；B、用75%的酒精溶液对皮肤消毒，能使蛋白质变性，需要通过化学变化表现出来，利用的是其化学性质，不符合题意；C、用活性炭除去自来水中的异味和色素，是因为活性炭具有吸附性，利用的是其物理性质，符合题意；D、用白醋除去水壶中的水垢，是因为醋酸能与氢氧化镁和碳酸钙反应，利用的是其化学性质，不符合题意。故选C。6.将水加热变成水蒸气和冰的熔化都属于______变化，因为它们只是____________发生改变，并没有____________生成；向石灰水中通入二氧化碳，石灰水变浑浊属于____________变化，因为它们在变化时都有__________________。【答案】物理状态、形状新物质化学新物质生成【解析】将水加热变成水蒸气和冰的熔化都属于物理变化，因为它们只是状态、形状发生改变，并没有新物质生成；向石灰水中通入二氧化碳，石灰水变浑浊属于化学变化，因为它们在变化时都有新物质生成。1．（2022四川南充市中考）变化观念是化学学科核心素养之一。下列变化中，属于化学变化的是（）A．研碎胆矾 B．蔗糖溶解C．对干冷玻璃片哈气 D．红磷燃烧【答案】D【解析】化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指没有新物质生成的变化，化学变化和物理变化的本质区别为是否有新物质生成；据此分析判断。A、研碎胆矾过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误；B、蔗糖溶解过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误；C、对干冷玻璃片哈气过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误；D、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，过程中有新物质生成，属于化学变化，故选项正确。故选：D。2．（2022新疆中考）下列变化属于化学变化的是（）A．蜡烛燃烧 B．酒精挥发 C．铁丝弯曲 D．湿衣晾干【答案】A【解析】A、蜡烛燃烧的过程中有新物质生成，如生成了二氧化碳，属于化学变化。故选项正确；B、酒精挥发涉及物质物态的变化，该过程中没有新物质生成，属于物理变化。故选项错误；C、铁丝弯曲的过程中只是形状的变化，没有新物质生成，属于物理变化。故选项错误；D、冰雪融化过程中只是状态的变化，没有新物质生成，属于物理变化。故选项错误；故选A。3．（2022云南昆明市中考）填涂答题卡需要用2B铅笔，铅笔芯中含有石墨。下列属于石墨化学性质的是A．金属光泽 B．质软 C．导电性 D．可燃性【答案】D【解析】通过化学变化才能体现出来的性质属于化学性质。A、金属光泽不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意；B、质软不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意；C、导电性不需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，不符合题意；D、可燃性需要通过化学变化就能体现，属于物理性质，符合题意。故选D。4．（2022四川成都市中考）图中实验涉及到的变化属于化学变化的是（）A．蜡烛燃烧B．蜡烛熔化C．水汽凝结 D．产生白烟【答案】A【解析】A、蜡烛燃烧，生成水和二氧化碳，是化学变化。B、蜡烛熔化只是状态变化，没有新物质生成，是物理变化。C、水汽凝结是水蒸气液化成水，只是状态变化，没有新物质生成，是物理变化。D、蜡烛熄灭产生的白烟是蜡烛的固体小颗粒，没有生成新物质，是物理变化。综上所述：选择A。5．（2022四川成都市中考）智能手表的部分信息如图，下列描述中相关性质属于化学性质的是（）A．玻璃透光性好作表镜B．钛合金耐腐蚀作表框C．不锈钢硬度大作表扣D．橡胶弹性良好作表带【答案】B【解析】A、玻璃透光性是不需要发生化学变化就能表现出来的性质，是物理性质。B、钛合金耐腐蚀是说钛合金不易与氧气、酸、碱等反应，是通过化学变化表现出来的，是化学性质。C、不锈钢硬度大是不需要发生化学变化就能表现出来的，是物理性质。D、橡胶弹性良好不需要发生化学变化就能表现出来的，是物理性质。故选B。6．（2022四川泸州市中考）“化学观念”是从化学视角对物质世界的总体认识。下列有关说法错误的是（）A．化学物质不可能再细分 B．化学物质由元素组成C．化学物质的性质决定用途 D．化学变化伴随能量变化【答案】A【解析】A、物质是可分的，许多现象都能用物质的微粒模型来解释，故选项说法错误；B、化学物质由元素组成，故选项说法正确；C、化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质，可以决定物质的用途，故选项说法正确；D、因为化学变化实质是化学键的断裂和重连，断键需要吸收能量，成键需要释放能量，所以会有能量的变化，故选项说法正确。故选：A。7．（2022四川凉山州中考）2021年CCTV中秋晚会主会场设在西昌。下列烘托晚会气氛的场景中蕴含化学变化的是（）A．彩旗飘扬 B．燃放烟花 C．气球升空 D．歌声嘹亮【答案】B【解析】A.彩旗飘扬没有新物质生成，属于物理变化。

B.燃放烟花有新物质二氧化硫等等气体生成，属于化学变化。

C.气球升空没有新物质生成，属于物理变化。

D.歌声嘹亮没有新物质生成，属于物理变化。故选：B。8．（2022年新疆中考）下列有关物质用途的说法错误的是（）A．石蕊溶液可检测酸雨 B．稀有气体可作保护气C．生石灰可作发热剂 D．金刚石可切割大理石【答案】A【解析】A、酸雨是pH<5.6的雨水，石蕊试液不能准确测得雨水的pH，说法错误；B、稀有气体化学性质稳定，不易与其他物质反应，可作保护气，说法正确；C、生石灰与水反应放热，故生石灰可作为发热剂，说法正确；D、金刚石是天然存在硬度最大的物质，可以切割大理石，说法正确故选：A。9．（2022江苏连云港市中考）下列物质的性质与用途具有对应关系的是（）A．活性炭有吸附性，可用于净水 B．石墨有导电性，可用于生产铅笔芯C．一氧化碳有可燃性，可用来炼铁 D．碳酸钙难溶于水，可用作补钙剂【答案】A【解析】A、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，符合题意；B、石墨质软，容易留下痕迹，故可用于生产铅笔芯，不符合题意；C、一氧化碳具有还原性，可用来炼铁，不符合题意；D、碳酸钙含钙元素，且能与胃液中的稀盐酸反应生成氯化钙，故可作补钙剂，不符合题意。故选A。10.（2022云南昆明市中考）2021年12月9日，航天员崔忠刚、王亚平、叶光富在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课。水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，“人造空气”中氧气含量约为（）A．78% B．21% C．0.94% D．0.03%【答案】B【解析】空气中氧气体积约为21%，“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，故“人造空气”中氧气含量仍然占21%。故选B。11．（2022年湖南省衡阳市中考）下列关于空气的说法错误的是（）A．空气是一种混合物B．空气是一种宝贵的资源C．稀