初中科學知識總複習:[4]七上第四章?

一、物態變化

自然界中的物質一般存在有三種狀態:固態、液態和氣態。物質狀態的變化

一般伴隨著熱量的變化——吸熱和放熱。固體熔化、液體汽化、固體

昇華都需要吸熱,液體凝固、氣體液化、氣體凝華都需要放熱。

1、熔化和凝固

熔化是物質由固態變成液態的過程,從液態 變成固態的過程叫做凝固。三態的相互轉化

熔化一凝固圖象的縱座標表示溫度,橫座標表示實驗經過的時間。下圖甲為晶體的熔化圖象,其中AB段表示固體吸熱升溫階段;BC段表示晶體熔化階段,此階段要吸熱,但溫度基本保持不變,這個固定的熔化溫度即為熔點;CD段表示液態升溫階段。下圖乙為非晶體的熔化圖象,圖中沒有相對水平的一段(即溫度不變的部分),隨著加熱的進行其溫度不斷上升,直至全部變為液態。用圖形記錄物理變化的過程是科學研究問題的一種方法。根據學生的實驗數據作出圖象,找出圖象的變化規律,是學習的難點,也是學生觀察能

力的深化。凝固是熔化過程的逆過程,在熔化圖象的基礎上推理,畫出晶體的凝固圖象,培養學生知識的遷移能力。

熔化一凝固的圖象

2、汽化和液化

汽化是物質由液態變為氣態的過程,液體汽化時要吸收大量的熱,它有兩種表現形式蒸發和沸騰。兩者有以下四點區別:(1)蒸發是液體表面的汽化現象,沸騰是在液體表面與內部同時發生的劇烈汽化現象;(2)蒸發可在任何溫度下進行,沸騰只能當溫度達到沸點才進行;(3)蒸發的快慢與溫度高低、液體表面積大小、液麵空氣流動快慢有關,沸騰與液麵氣壓高低相關;(4)蒸發時會從液體內部吸熱,具有致冷效果;沸騰時需從外界吸收大量的熱。

在水沸騰實驗中,觀察水的沸騰現象,研究水沸騰時的溫度。每組一個小燒杯,內裝大約100克的溫水,將燒杯放在石棉網上加熱,把溫度計從塑料蓋子中央的孔內穿進,蓋上燒杯,使溫度計的玻璃泡沒人水中。待水溫升至90℃時,每隔半分鐘記錄一次水的溫度。水沸騰後,繼續記錄溫度,並注意觀察水沸騰時的情況。最後根據實驗記錄,在座標紙上畫出水的溫度隨時間變化的曲線。觀察水沸騰時,一方面注意溫度計示數的變化,另一方面觀察水中氣泡的生成情況。因冷水中溶有少量空氣,剛加熱時燒杯底與側壁會產生大量細小的附壁氣泡;隨著溫度升高,氣泡內水蒸氣增多後氣泡會在水中上浮,上浮的氣泡遇到上層涼水將變小。當溫度達到沸點時,上升的氣泡越變越大,並在水面破裂放出大量蒸汽,水內及表面受大量氣泡的衝撞而劇烈振盪起來。

液化是物質從氣態變為液態的過程。氣體液化時要放出大量的熱,所以100℃的水蒸氣比100℃的沸水對人的燙傷要厲害得多。水蒸氣是無色、無味的氣體,人眼是看不見的,燒開水時水面出現大量的“白氣”是高溫水蒸氣遇冷空氣後液化成的小水珠。霧是地面附近的水蒸氣遇冷後液化成的大面積“白氣”形成的。

3、昇華和凝華

昇華是物質從固態直接變成氣態的過程。凝華是昇華的逆過程。昇華需要吸熱,凝華會放熱。冬天衣服凍於是昇華的結果;嚴寒的冬季,北方地區玻璃窗上出現的“冰花”是室內水蒸氣凝華的結果。樟腦丸放人衣箱後會昇華成殺蟲的氣體,初冬季節水蒸氣會凝華在草和地面上形成霜。

如何用物態變化的觀點解釋自然界中雨、雲、雪、露、霧、霜的形成了首先應明確它們都是由空氣中的水蒸氣演變成的;其次應知道它們是由小水珠還是小冰晶構成的,再尋找其相關的物態變化過程。例如:露是小水珠,它是空氣中水蒸氣液化而成的。

試試看:

1、判斷下列物態變化過程,和吸熱放熱情況。

1)春天,冰封的湖面開始解凍;

2)夏天,打開冰棍紙看到“白氣“;

3)灑在地上的水變幹;

4)深秋,屋頂的瓦上結了一層霜;

5)冬天,冰凍的衣服逐漸變幹;

6)冬天的早晨,北方房屋的玻璃窗內結冰花;

7)樟腦球過幾個月消失了;

8)出爐的鋼水變鋼錠;

9)冬季帶眼睛的人進入室內,鏡片上會蒙上一層小水珠;

2、夏天,小林為了解渴,從冰箱裡拿出一支棒冰,小林發現棒冰上粘著“白花花”的粉;一剝去包裝紙,棒冰上就會冒煙;他把這支棒冰放進茶杯裡,不一會,茶杯外壁會出“汗”。你能幫助解釋這些現象嗎?

二、物質的構成

分子是構成物質的一種微粒,它既不是“最小微粒”也不是“唯一的微粒”。雖然大部分的物質是由分子構成,但也有許多物質是由原子或離子等微粒構成的。分子的基本性質:(1)分子的質量、體積很小;(2)分子處於不停地無規則運動之中;(3)分子之間有空隙;(4)同種物質分子的性質相同,不同種物質分子的性質不同。分子具有的這四個基本性質解釋日常現象的理論依據。分子的運動使兩種不同物質在接觸時,彼此進入人對方的現象,叫做擴散。如液體擴散,氣體擴散,固體擴散,固、液、氣之間也能擴散。分子運動的快慢與溫度有關,物體的溫度越高,分子的運動越劇烈,擴散現象就越明顯。蒸發是一種緩慢進行的汽化方式,從分子運動的角度看,蒸發實質上是處於液體表面的分子由於運動離開液麵的過程。溫度越高,分子運動越劇烈,越容易離開液麵。所以,我們說蒸發是在液體表面進行的汽化現象。同樣可以利用分子運動的觀點來解釋其他物態變化的現象。

如何用分子的觀點區別物理變化和化學變化?關鍵是分子本身是否發生了變化。物質在發生物理變化時,分子本身沒有發生變化,只是分子之間的間隔發生了變化,從而使物質的狀態發生了改變。如水由冰—>液態水—>水蒸氣,就是水分子的聚集狀態發生了變化,水分子本身並沒有發生改變。因此,我們說三態變化都是物理變化。當物質發生化學變化時,原物質的分子發生了變化,生成了其他的新分子。如水電解,水分子分解生成了氫氣分子和氧氣分子,產生了新的分子,故發生了化學變化。

三、物質的溶解性和酸鹼性

1、物質的溶解性

物質的溶解性是某種物質在另一種物質中的溶解能力的大小。一種或一種以上的物質分散到另一種物質裡,形成均一的、穩定的混合物,叫做溶液。溶液的基本特徵是溶液的均一性和穩定性。在水溶液申,某種分子(或離子)高度分散到水分子中間,形成透明的混合物。均一性,是指溶液各處濃度一樣,性質相同。如一杯蔗糖溶液,取上部的溶液和下部的溶液,它們的濃度都一樣。穩定性,是指條件不發生變化時(如水分不蒸發,溫度不變化)無論放置多長時間,溶液不分層,也不析出固體沉澱。

在一定的條件下,物質能夠溶解的數量是有限的。相同條件下,不同的物質溶解的能力不同。物質的溶解能力隨溫度的變化而變化:大多數固態物質的溶解能力隨溫度的升高而升高;少數物質(如食鹽)的溶解能力受溫度的影響很小;也有極少數物質(如熟石灰)的溶解能力隨溫度的升高而降低。同一物質在不同的另一種物質裡溶解能力不同。氣體在液體中溶解時液體溫度越高,氣體溶解能力越弱;壓強越大,氣體溶解能力越強。在物質的溶解過程中,有的溫度會升高,要放出熱量;有的溫度會降低,要吸收熱量。

探究實驗——食鹽在水中溶解快慢的影響因素,體現了控制變量的重要性。注意此實驗的前提條件是,食鹽的質量一定,水的體積一定即水的質量一定,然後再來討論影響因素。

2、物質的酸鹼性

如何知道物質的酸鹼性呢?通過使用紫色石蕊試液或無色酚酞試液可以知道。溶液的酸鹼度常用pH來表示,pH的範圍通常在0一14之間。

pH=7,溶液呈中性;

pH<7,溶液呈酸性,數值越小,酸性越強;

pH>7,溶液呈鹼性,數值越大,鹼性越強。

測定物質酸鹼性強弱最常用、最簡單的方法是使用pH試紙。使用方法:用潔淨的玻璃棒蘸取被測試的溶液,滴在pH試紙上,將試紙顯示的顏色與標準比色卡對照,看與哪種顏色最接近,從而確定被測溶液的pH。根據pH便可判斷溶液的酸鹼性強弱。(注意:用過的玻璃棒要再次使用的話,先要用蒸餾水沖洗。)

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