第02课 化学研究些什么-【暑假预习课】2023年新九年级化学暑假预学

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【暑假预习课】2023-2024学年九年化学上册预学
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.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、通电升温发光等都是物理变化。
（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】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。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。
2．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）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。
（3）结论：空气中的氧气约占空气总体积的1/5。
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
（5）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
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
（1） 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。
（2） 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。
（3） 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。
（4） 物质都是由肉眼看不见的、极小的微粒构成的。
（5） 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.下列物质的用途主要由其物理性质决定的是（　　）
A．氮气作保护气 B．干冰作致冷剂
C．木炭冶炼金属 D．天然气作燃料
【答案】B
【解析】A、氮气作保护气是利用氮气化学性质稳定，不易和其它物质反应，需要通过化学变化就能表现出来的性质，属于化学性质，选项A不符合题意；
B、干冰作制冷剂是利用干冰升华吸热，使周围温度降低，没有新物质生成，不需要通过化学变化就能表现出来的性质，属于物理性质，选项B符合题意；
C、木炭冶炼金属是利用木炭具有还原性的性质，需要通过化学变化就能表现出来的性质，属于化学性质，选项C不符合题意。
D、天然气作燃料是利用天然气具有可燃性，需要通过化学变化就能表现出来的性质，属于化学性质，选项D不符合题意；
2．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】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。
3.下列涉及化学变化的是（ ）
A. 光合作用 B. 冰雪融化
C. 海水蒸发 D. 溪水流淌
【答案】A
【解析】A、光合作用，有氧气等新物质生成，属于化学变化； B、冰雪融化，只是状态发生了改变，无新物质生成，属于物理变化；C、海水蒸发，只是水的状态发生了改变，无新物质生成，属于物理变化；D、溪水流淌，无新物质生成，属于物理变化。故选A。
4.拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。后人仿照其实验原理测定空气中氧气含量（如图）。实验过程中，逐渐减少的气体和逐渐增多的物质是（ ）

A．O2、P2O5 B．P、P2O5
C．O2、P D．N2、P2O5
【答案】A
【解析】磷燃烧消耗了氧气生成五氧化二磷固体，装置中压强减小，水进入装置，进入装置中水的体积就是消耗氧气的体积；燃烧过程中氮气不参与反应，故实验过程中，逐渐减少的气体和逐渐增多的物质是氧气、五氧化二磷。故选A。
5.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．稀有气体化学性质很不活泼，不与任何物质发生化学反应
D．空气中氧气的体积分数约为21%
【答案】C
【解析】A、空气是氮气、氧气、二氧化碳等气体组成的混合物，故选项说法正确；B、空气能供给呼吸，能维持生态平衡，作用众多是宝贵的资源，故选项说法正确；C、稀有气体化学性质很不活泼，一定条件下可以与其他物质发生化学反应，故选项说法错误；D、根据实验得出空气中氧气的体积分数约为21%，故选项说法正确；故选D。
6.下列叙述中正确的是（　　）
A．化学反应伴随着能量变化
B．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量
C．化学反应过程中都会发生放热现象
D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的
【答案】A
【解析】A. 能量的变化是化学反应的必然现象之一，故符合题意；
B. 燃烧能放出一定的热量，但在不燃烧时有可能也会放出热量，例如氧化钙溶于水同样会放出热量，故不符合题意；
C. 有些化学反应会放出热量，但有些会吸收热量，一般的来说需要加热的反应往往会吸收热量，故不符合题意；
D. 化学反应是人类获取能量的方式之一，电能、核能等也是人类获取能量的方式，故不符合题意，
7.二百多年前用定量方法研究了空气的成分，并得出氧气约占空气总体积1/5结论的科学家是（ ）
A．张青莲 B．门捷列夫
C．拉瓦锡 D．屠呦呦
【答案】C
【解析】拉瓦锡用定量方法研究了空气的成分，并得出氧气约占空气总体积1/5，故选C。
8.测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下：（已完成装置气密性检查）

①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；
②用弹簧夹夹紧胶皮管；
③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象；
④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象。
其中有错误的实验步骤是（ ）
A．① B．②
C．③ D．④
【答案】D
【解析】A、 ①在集气瓶内加入少量水，防止热的生成物落到瓶底，使瓶底受热不均而炸裂；因为氧气体积约占空气体积五分之一的，为了观察水进入瓶中的体积，将水面上方空间分为5等份，不符合题意；B、 ②用弹簧夹夹紧胶皮管，防止胶皮管漏气，不符合题意；C、 ③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，减少红磷燃烧放热使气体逸出，减少误差，不符合题意；D、 ④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，做法错误，没有冷却至室温就打开弹簧夹，水进入集气瓶的体积会小于五分之一，符合题意。故选D。
9.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。
10.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。
11.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。
12.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。
13.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。
2.（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。
3.（2022广西贺州中考）下列变化属于化学变化的是（ ）
A. 石蜡熔化 B. 丹桂飘香 C. 玻璃破碎 D. 火上浇油
【答案】D
【解析】A、石蜡熔化是石蜡状态改变，无新物质生成属于物理变化，不符合题意；
B、丹桂飘香，无新物质生成属于物理变化，不符合题意；
C、玻璃破碎是形状改变，无新物质生成属于物理变化，不符合题意；
D、火上浇油，油会燃烧有新物质生成属于化学变化，符合题意；
答案为：D。
4.（2022湖北潜江等中考）水是重要的资源，城市里的生活用水是经自来水厂净化处理过的。下列水处理过程中一定发生化学变化的是（ ）
A. 自然沉降 B. 过滤 C. 活性炭吸附 D. 杀菌消毒
【答案】D
【解析】A、自然沉降除去的是不溶性的杂质，属于物理变化，不符合题意；
B、过滤除去的是不溶性的杂质，属于物理变化，不符合题意；
C、活性炭吸附除去的是不溶性的色素和异味，是将色素和异味分子吸附起来，属于物理变化，不符合题意；
D、杀菌消毒是将微生物灭活，使其失去生物活性，属于化学变化，符合题意；
故选D。
5.（2022广西贺州中考）下列物质的性质与对应用途正确的是（ ）
A. 氧气具有助燃性，可作燃料 B. 碳酸钠溶液呈碱性，可用于治疗胃酸过多
C. 氯化钠溶液有咸味，可用于配制生理盐水 D. 氮气的化学性质不活泼，可用作保护气
【答案】D
【解析】A、氧气具有助燃性，可以作助燃剂，不符合题意；
B、碳酸氢钠呈弱碱性，可用于治疗胃酸过多，不符合题意；
C、氯化钠中含有人体所需的钠元素可以维持人体的体液平衡，可用于配制生理盐水，不符合题意；
D、氮气在常温下化学性质不活泼可用作保护气，符合题意；
故选D。
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