物理性质与化学性质Physical and Chemical Properties

大思想 · 结构与性质(SAP)AP 科学实践 2 · 提问与方法约 25 分钟

学习目标

  • 区分物理性质和化学性质,说出常见的例子
  • 分清“性质”和“变化”两种说法
  • 说明性质怎样决定物质的用途,并能设计实验、用性质鉴别物质

前置知识

  • 物理变化与化学变化(1.2.3)

标签掉了怎么办?

厨房里有两个一样的瓶子,一瓶装食盐,一瓶装小苏打,可是标签都掉了。两样都是白色固体,看上去几乎一样。怎样把它们区分开?

化学家靠的是物质的性质property:每种物质都有自己的一套“身份特征”,就像每个人有自己的长相、声音和指纹。

物理性质

物理性质physical property是物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质。常见的有:颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、导电性、导热性、延展性能被拉成细丝、压成薄片的性质。金属一般都有延展性:铜能拉成铜丝,铝能压成铝箔。1.4.3 节还会讲。等。

测物理性质时,物质本身不会改变:量一量铁块的密度,铁块还是铁。

化学性质

化学性质chemical property是物质在化学变化中表现出来的性质。常见的有:可燃性、能否支持燃烧、受热是否分解(稳定性)、能否和氧气或酸等物质反应、腐蚀性等。

想知道一种物质能不能燃烧,只能点火试一试;试完以后,烧掉的那部分已经变成别的物质了。

物质物理性质化学性质
氧气无色、无味的气体,不易溶于水,密度比空气略大能支持燃烧
二氧化碳无色、无味的气体,能溶于水,密度比空气大一般不能燃烧,也不支持燃烧;能使澄清石灰水变浑浊
铁银白色金属,能导电、导热,能被磁铁吸引在潮湿的空气中容易生锈
酒精无色液体,有特殊气味,容易挥发能燃烧

分清“性质”和“变化”

性质是物质本身具有的特点,说的是它“能不能、会不会、易不易”;变化是正在发生或已经发生的过程。

性质变化
酒精能燃烧(化学性质)酒精燃烧了(化学变化)
酒精易挥发(物理性质)酒精挥发了(物理变化)
铁在潮湿的空气中会生锈(化学性质)铁锅生锈了(化学变化)
冰的熔点是 0 °C(物理性质)冰熔化成水(物理变化)

描述性质的句子,常常带有“能、会、易、可以、具有”这样的字眼。

性质决定用途

物质有什么性质,就决定了它能用来做什么:

  • 铜的导电性好,用来做导线。(物理性质)
  • 氮气的化学性质不活泼,充进食品包装袋里防腐。(化学性质)
  • 干冰升华时吸收大量的热,用来冷藏食品、人工降雨。(物理性质)
  • 氢气能燃烧,燃烧时放出大量的热,可以作燃料。(化学性质)
  • 稀有气体通电时能发出不同颜色的光,用来做霓虹灯。(物理性质)

动手:用性质鉴别物质

下面每组有三份没贴标签的样品,顺序是随机的。点按钮做实验,结果会记在表里,注意每个实验测的是物理性质还是化学性质;收集到足够的证据后,给每份样品选出名称:

动手试试:做实验收集证据,认出没贴标签的样品

点上面的按钮做实验,结果会记在这张表里。

想一想:第一组里,哪些实验根本区分不开三种样品?哪个实验一下子就能认出小苏打?

例题 1:性质还是变化?

判断下列说法分别描述的是物理性质、化学性质、物理变化还是化学变化:① 酒精易挥发;② 敞口放置的酒精挥发了;③ 酒精能燃烧;④ 酒精燃烧,生成二氧化碳和水。

分步解析
  1. ① 酒精易挥发。 有“易”字,说的是酒精本身的特点;挥发不生成新物质,所以是物理性质。
  2. ② 酒精挥发了。 说的是已经发生的过程,没有生成新物质:物理变化。
  3. ③ 酒精能燃烧。 有“能”字,说的是酒精本身的特点;燃烧会生成新物质,所以是化学性质。
  4. ④ 酒精燃烧,生成二氧化碳和水。 正在发生的过程,生成了新物质:化学变化。

例题 2:鉴别氧气和二氧化碳

两瓶无色气体,一瓶是氧气,一瓶是二氧化碳。怎样区分?

分步解析
  1. 先试物理性质。 两种气体都是无色、无味的,看和闻都区分不开。
  2. 找不同的化学性质。 氧气能支持燃烧,二氧化碳不支持燃烧。
  3. 设计实验。 把燃着的木条分别伸进两个瓶里:木条燃烧得更旺的是氧气,木条熄灭的是二氧化碳。
  4. 另一种方法。 分别倒入澄清石灰水,振荡,变浑浊的是二氧化碳。
练一练:下面描述的是性质还是变化?
  1. 铜能导电
  2. 铁在潮湿的空气中会生锈
  3. 冰融化成水
  4. 蜡烛燃烧
  5. 氢气具有可燃性
  6. 二氧化碳的密度比空气大
  7. 食物腐烂了
  8. 汽油易挥发
  9. 浓盐酸敞口放置,质量变小了

常见误区

误区 1:把“性质”和“变化”混为一谈。 “酒精能燃烧”是化学性质,“酒精燃烧了”是化学变化。抓住“能、会、易”这样的字眼。

误区 2:“挥发性看得见、闻得到,所以是化学性质。” 挥发只是物质由液态变成气态,没有生成新物质,挥发性是物理性质。判断性质的类型,要看它是不是在化学变化中才表现出来。

误区 3:“测性质不会改变物质。” 测物理性质时,物质不变;测化学性质时,被测的那部分物质已经变成了别的物质。

即时小测

下列描述中,属于化学性质的是?

下列物质的用途,主要利用其化学性质的是?

小结

  • 物理性质不需要发生化学变化就能表现出来,如颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、溶解性、导电性。
  • 化学性质要在化学变化中才能表现出来,如可燃性、能否支持燃烧、稳定性。
  • 性质说的是“能不能、会不会、易不易”,变化说的是正在或已经发生的过程。
  • 性质决定用途;利用不同的性质,可以设计实验来鉴别物质。
通往 AP(以后再看)

AP U3 会用分子间作用力和物质的结构解释沸点、熔点、溶解性等物理性质的差异,U4 研究物质能发生哪些反应(化学性质)。AP 实验中也常见“鉴别未知物”的题目:先选能把几种物质区分开的测试,再根据现象下结论,这正是 AP 科学实践 2“提问与方法”。

练一练这一章:模块 2 · 物质的分类与变化 · 10 道题

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