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物质科学
物质科学
主题1常见的物质
（一）物质的性质
▲1.物理变化和化学变化
①物理变化：
指物质的状态虽然发生了变化，但一般说来物质本身的组成成分却没有改变。
例如：
位置、体积、形状、温度、压强的变化，以及气态、液态、固态间相互转化等。
还有物质与电磁场的相互作用，光与物质的相互作用，以及微观粒子（电子、原子核、基本粒子等）间的相互作用与转化，都是物理变化。
化学变化：
化学变化是指相互接触的分子间发生原子或电子的转换或转移，生成新的分子并伴有能量的变化的过程。
化学变化过程中总伴随着物理变化。
在化学变化过程中通常有发光、放热、也有吸热现象等。
②区别物质的物理变化和化学变化：
物理变化是不产生新物质的变化，化学变化是产生新物质的变化；二者的本质区别是有无新物质生成．物理性质是不需要发生化学变化就表现出来的性质，化学性质是在化学变化中表现出来的性质，二者的本质区别是否需要发生化学变化才能表现出来．
▲2.物理性质和化学性质
①物理性质：
一是指物质不需要经过化学变化就表现出来的性质，二是指物质没有发生化学反应就表现出来的性质。
化学性质：
是物质在化学变化中表现出来的性质。
如所属物质类别的化学通性：
酸性、碱性、氧化性、还原性、热稳定性及一些其它特性。
化学性质与化学变化是任何物质所固有的特性，如氧气这一物质，具有助燃性为其化学性质；同时氧气能与氢气发生化学反应产生水，为其化学性质。
任何物质就是通过其千差万别的化学性质与化学变化，才区别于其它物质；化学性质是物质的相对静止性，化学变化是物质的相对运动性。
②举例说明外界条件（如温度、压力等）能影响物质的性质
如下表可得温度和压强能影响物质的某些性质。
①一个标准大气压时CO2在某些溶剂中的溶解度（单位：
mL/g）
温度/℃
溶解度溶剂
-60
-40
-20
0
20
30
甲醇
66
24.5
11.4
6.3
4.1
3.6
丙酮
127
50
24
13
8.2
6.6
甲苯
8.7
4.4
4.0
3.5
3.0
2.8
②CO2在水中的溶解度（单位：
mL/g）
压强/大气压
温度/℃
0
25
50
75
100
1
1.79
0.752
0.423
0.307
0.231
10
15.92
7.14
4.095
2.99
2.28
25
29.30
16.20
9.71
6.82
5.73
▲3.物质的密度
①知道物体有质量
物体所含物质的多少叫质量
②概述物质密度的含义
单位体积的某种物质的质量，叫做这种物质的密度。
③概述密度所反映的物质属性
密度是物质的一种特性，与质量的多少、体积的大小无关，但当温度、状态等发生改变时，物质的密度也将发生改变。
同种物质的密度相等，可以根据密度来鉴别物质，并可用于计算物质的质量或体积。
④应用公式进行简单的计算。
（1）密度公式
（2）密度的单位有g/cm³，kg/m³，1g/cm³=1000kg/m³
（3）1.利用公式计算某种物质的密度或鉴别物质。
2.利用公式m=Vρ计算体积为V的某种物质的质量。
3.利用公式V=m/ρ计算质量为m的某种物质的体积。
⑤使用天平、量筒、刻度尺等常用工具测定固体或液体的密度
（1）主要仪器：
天平、量筒或量杯。
（2）固体密度的测量：
用天平称出物体的质量m，用量筒（或量杯）测出物体的体积v（形状规则的物体，可直接用刻度尺测量后计算出体积；不规则的物体通常用排水法），然后运用公式计算出物体的密度ρ。
（3）液体密度的测定：
用天平测出空的烧杯的质量m1，用量筒量取适量的待测液体的体积V，将液体倒入烧杯中，称出烧杯和液体的总重量m2，则待测液体的密度为ρ=（m2-m1）/V
▲4.熔化和凝固
①识别熔化和凝固
（1）熔化：
熔化是指对物质进行加热，使物质从固态变成液态的过程。
它是物态变化中比较常见的类型。
熔化需要吸收热量，是吸热过程。
晶体有一定的熔化温度，叫做熔点。
非晶体没有一定的熔化温度。
（2）凝固：
凝固是指在温度降低时，物质由液态变为固态的过程，物质凝固时的温度称为凝固点。
目前已知的液体几乎都可以在低温时凝固成为固体，氦是唯一的例外，常压下在绝对零度时仍为液体（液态氦），需加压才能凝固为固体
②绘制晶体熔化图线
注意晶体有一定熔点，非晶体则无一定的熔点即可。
③描绘晶体熔化和凝固过程中的特点：
晶体熔化时要吸收热量，但温度保持不变晶体凝固时要放出热量，但温度保持不变。
④知道熔化和凝固过程伴随吸热和放热
▲5.汽化和液化
①知道蒸发、沸腾的概念
蒸发和沸腾都是汽化现象，是汽化的两种不同方式。
（1）蒸发是在液体表面发生的汽化过程，沸腾是在液体内部和表面上同时发生的剧烈的汽化现象。
溶液的蒸发通常是指通过加热使溶液中一部分溶剂汽化，以提高溶液中非挥发性组分的浓度（浓缩）或使溶质从溶液中析出结晶的过程。
通常，温度越高、液面暴露面积越大，蒸发速率越快；溶液表面的压强越低，蒸发速率越快。
（2）沸腾是在一定温度下，液体内部和表面同时进行的剧烈汽化现象。
液体沸腾时需要吸热（沸腾时的温度叫做沸点，在标准大气压下，水的沸点是100℃）。
沸腾与蒸发在相变上并无根本区别。
沸点随外界压力的增大而升高。
②知道影响蒸发快慢的因素和蒸发的制冷作用
液体表面积越大，温度越高，液体表面空气流动越快，液体蒸发就越快。
蒸发吸收热量，有制冷作用。
③描述液体沸腾过程中的特点
液体表面及内部都在发生运动，会产生气泡，气泡从小变大直到破裂
④知道液化的概念和方法
物质由气态变为液态的过程叫液化，液化过程要放热。
使气体液化的方法有两种：
（1）降低温度；
（2）在一定温度下压缩体积
⑤能用物质粒子模型简要解释汽化和液化现象
▲6.饱和溶液与不饱和溶液、溶解度
①区别饱和溶液和不饱和溶液
在一定温度下，某溶液不能再溶解某种溶质了，则这种溶液就称为该溶质在这一温度下的饱和溶液，否则，就不是饱和溶液。
由于将要达饱和溶液时，溶质的溶解速度较慢，在鉴定是否为饱和溶液时可这样做：
加入一定量的溶质后，在不断搅拌的情况下加热溶液使固体溶解后，再降温至设定温度，若有沉淀析出，表明为饱和溶液，否则就是不饱和溶液。
当然，这种方法将溶液加热时溶质不能有化学反应发生。
②列举影响物质溶解性的一些因素
内因：
物质本身的属性
外因：
（1）溶剂---极性溶剂,非极性溶剂.物质在不同溶剂里的溶解度不同
（2）温度---大部分物质温度越高,溶解度越大；少数与此相反
（3）气体物质---温度越高,溶解度越小；压强越大,溶解度越大
③读出物质的溶解度的含义（不要求溶解度的计算）
1.在一定温度下，某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。
物质的溶解度属于物理性质。
2．气体的溶解度通常指的是该气体（其压强为1标准大气压）在一定温度时溶解在1体积水里的体积数。
也常用“g/100g溶剂”作单位（自然也可用体积）。
3．在一定的温度和压力下，物质在一定量的溶剂中溶解的最高量。
一般以100克溶剂中能溶解物质的克数来表示。
一种物质在某种溶剂中的溶解度主要决定于溶剂和溶质的性质。
（二）水
▲1.水的组成和主要性质
①知道水电解后的产物，描述水的组成
水电解后产生了氢气和氧气
水的电解
电极
气体的量
检验方法及现象
结论
正极
气体体积是负极的1/2
气体能是带火星的木条复燃
正极产生的气体是氧气
负极
气体体积是正极极的2倍
气体能在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰
负极产生的气体是氢气
实验结论:
水通直流电氢气+氧气，说明水是由氢和氧组成的
（水的电解是化学变化）
②描述水的主要物理性质和化学性质
水的物理性质：
纯净的水是一种无色、无臭、无味、透明的液体。
纯净的水不易导电。
在常压下，水的凝固点（冰点）是0℃，沸点是100℃，在4℃时，1立方厘米的水的质量为1克，此时密度最大。
将水冷却到0℃，可以结成冰而体积增加，它的体积为原来的1.09倍；如果加热到100℃，使水变成水蒸气，体积增加1600多倍。
水对很多物质的溶解能力很强。
水中含有溶解的空气，水中生物的生活就是依靠溶解在水中的氧气。
化学性质
1.稳定性：
水很稳定，在1000℃以上才开始分解
2.氧化性：
水跟较活泼金属或碳反应时，表现氧化性，氢被还原成氢气
3.还原性：
最活泼的非金属氟可将水中负二价氧，氧化成氧气，水表现还原性
4.电解性：
水在电流作用下，分解生成氢气和氧气，为增强导电性，需加硫酸或KOH，工业上用此法制纯氢和纯氧
5.水化反应：
水可跟活泼金属的碱性氧化物、大多数酸性氧化物以及某些不饱和烃发生水化反应。
③知道水是良好的溶剂，并能例举其他常见溶剂
常用的溶剂:
水、酒精、汽油、丙酮等
▲2.溶液、悬浊液和乳浊液
①说出溶液的组成
一种或一种以上的物质以分子或离子形式分散于另一种物质中形成的均一、稳定的混合物
②说出溶液的特点
1.稳定性2.均一性3.混合物
③区别溶液、悬浊液和乳浊液
名称
特征
溶液
悬浊液
乳浊液
形成过程
固、液气溶解在液体里
固体颗粒分散在液体里
小液滴分散在液体里
稳定性
稳定
不稳定
不稳定
长期放置
均一、稳定
下沉
上浮
举例
糖水、汽水、饮料等
石灰水、泥水、血液等
牛奶、肥皂水
▲3.溶质的质量分数
①说明溶液中溶质质量分数的意义
溶质质量与溶液质量的比值（没有单位）
②应用“溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量”进行简单计算
溶液的质量=溶质的质量＋溶剂的质量
溶液中溶质的质量分数＝m溶质/m溶液×100%
溶液中溶质的质量分数＝S/S+100×100%
③按要求配置一定溶质质量分数的溶液，说明有关配置方案、步骤与操作方法
A、计算（溶剂和溶质的质量或体积）
B、称量（固体：
用天平称取；液体：
用量筒量取）
C、溶解（后装瓶，并贴上标签）
▲4.水污染
①关注水体污染及防治
工业产生的废气、废水、废渣及生活用水的任意排放，农业生产中施用的农药、化肥随雨水流入江河中，都会使水体受到污染
②列举吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净化水的常用方法
（1）沉淀法：
自然沉淀法
加入凝固剂，如明矾、活性碳等
（作用：
使水中的悬浮杂质凝聚成较大的颗粒，叫做凝聚剂）
（2）过滤法：
把不溶于液体的固态物质跟液体分离开的一种方法
操作要点：
一贴二低三靠
一贴：
滤纸紧贴漏斗内壁；
二低：
滤纸低于漏斗边缘，滤液低于滤纸边缘
三靠：
倾倒滤液的烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒紧靠三层滤纸一侧；漏斗下端紧靠烧杯内壁
（3）蒸馏
原理：
利用液体里各成分的沸点不同而进行分离的方法。
蒸馏装置组成：
蒸馏烧瓶、温度计、铁架台、冷凝管、接受器、锥形瓶
实验注意1.烧瓶底部加碎石片防止爆沸
2.冷凝水下进上出
3.装液量不超过烧瓶的1/2
③树立水是生命之源的观点
水与生命：
一个健康成年人，平均每天需2.5升水,
人体重量的2/3以上是水分
儿童身上4/5是水分
海陆间大循环的意义：
a使地球上的水、大气、岩石和生物发生密切的联系；
b使海洋源源不断地向陆地供应淡水，使水资源得到再生。
每年的3月22日为“世界水日”
我国是一个缺水国家，且水资源地区分布不均匀，时间分配也不均匀，我国有300多个城市面临缺水危机，其中包括北京、天津、上海、等大城市。
④树立节约用水的意识，增强防治水污染的责任感
（三）空气
▲空气的主要成分
①知道大气压的概念
在任何表面的单位面积上空气分子运动所产生的压力。
②说出空气的主要成分
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