《物质性质的探究》知识总结

1.4物质性质的探究
1．物理性质和化学性质
化学性质：物质在化学变化中才能表现出来的性质。

如可燃性、氧化性、酸性、碱性等。

物理性质：物质不通过化学变化就能表现出来的物质性质。

如物质的颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度和溶解性等。

【例1】下列性质中，属于化学性质的是（）
A．酸碱性B．密度
C．温度D．硬度
解析：酸碱性必须通过化学变化才能表现出来，故为化学性质，而密度、温度、硬度都不需要化学变化就能表现出来，属于物理性质。

答案：A
2．如何探究物质的性质
(1)科学探究的一般步骤
物质性质的探究要用科学探究的方法。

一般科学探究分六步进行。

观察与问题→假设与预测→实验与事实→解释与结论→表达与交流
→拓展与迁移
(2)探究活动：对金属铜化学性质的探究
【实验1】将一小块光亮的铜片，直接放在酒精灯火焰上加热片刻。

观察现象。

观察与问题
观察到铜片变成黑色。

铜片上的颜色为什么会变成黑色？
假设与预测
铜片变黑，我的预测是：
①燃烧产生的少量烟灰附着在铜片上
②铜与其他物质发生了反应
由此可进一步预测：
根据生活中的经验，可以假设：铜片会变黑，是因为火焰中有烟灰附在铜片上。

由此可以做出两种猜测：
a．如果铜片上附着的黑色物质是烟灰，则很容易抹去；
b．如果把铜片加热，而火焰没有与铜片接触，则金属将不会变黑。

联想镁燃烧实验，并结合生活中的经验——许多物质都能与空气中的氧气发生反应，还可以做出假设：c．铜与空气中的氧气发生化学反应。

若此假设正确，可以预测：d．如果把铜片放在没有空气或没有氧气的试管中加热，铜片的颜色将不变。

【实验2】验证假设与预测a的实验：用洁净干布或湿布擦一擦铜片黑色部分，观察现象。

【实验3
【实验4
如果学校实验室有真空泵，可用它抽出装有铜片并用胶塞塞紧的试管里的空气，
然后加热试管，观察试管内的铜片有何变化。

用银白色的金属铝箔将铜片严密包裹压紧，不留空隙，以保证隔绝空气，然后加热，再放冷，打开包裹的铝箔，观察铜片有无变色。

现象铜片不变黑
结论假设与预测c正确
解释与结论
解释实验2说明：铜片在空气中用酒精灯加热后变黑，黑色的物质不是烟灰
实验3说明：铜片在空气中用酒精灯加热后变黑，黑色的物质也不是烟灰
实验4说明：铜片在无空气的条件下用酒精灯加热不变黑，故铜片在空气中加热变黑是因铜片与氧气发生化学反应后生成了新物质
结论铜片在加热的条件下能与氧气发生化学反应
上述反应可用文字表达：
铜＋氧气氧化铜
(Cu) (O2)(CuO)
一般说来，在科学探究中，化学实验是中心环节。

假设与预测需要用实验去验证，结论来自实验事实。

通过实验，才能启迪思维，才能有所发现，有所创新。

在化学探究过程中，需要注意的问题：
(1)要养成设疑、质疑的习惯。

问题的提出、猜想与假设，要以生活现象、已有知识、题设信息等为基础，要有针对性，不能不着边际地乱猜、乱想。

(2)要善于把握信息，从大量的信息中获取有用信息，并且要从信息中提炼出原理、规律。

(3)要懂得化学学习的方法。

化学学习离不开比较、归纳、猜想、类比、迁移等方法。

探究活动中，在掌握化学知识的基础上，借助化学实验，学会设计实验，灵活运用上述方法，来验证猜想与假设。

【例2】人们在长期密不通风的环境中工作，会感到头昏气闷，据此，需要探究我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同。

【提出问题】吸入的空气和呼出的气体有什么不同？
【假设与预测】吸入的空气和呼出的气体相比，可能在氧气、二氧化碳、水蒸气的含量上有较大不同。

【查阅资料】①氧气可支持燃烧；②二氧化碳不支持燃烧，且能使澄清的石灰水变浑浊。

【设计实验】根据氧气、二氧化碳、水蒸气的性质及验证方法，设计如下实验步骤：
(1)取两个集气瓶，分别装满水，倒扣在水槽里，分别向两个集气瓶中吹气，收集呼出的气体，盖好玻璃片，贴上标签A、B。

(2)另取两个“空”集气瓶，分别贴上标签C、D。

向A、C中分别倒入澄清的石灰水并振荡，发现A瓶中澄清的石灰水变浑浊，C瓶不变浑浊。

(3)将燃着的木条，分别插入B、D中，B中木条很快熄灭，D中能燃烧一段时间。

(4)取两块相同干燥的玻璃片，分别标上E、F，向E吹气，发现立即出现水雾，F无现象。

【解释与结论】通过以上实验，你能得出的结论是____________________。

【表达与交流】(1)你认为在此实验中，空集气瓶C、D和玻璃片F起什么作用？______________________；是否可以不用______，为什么？
____________________。

(2)我们在小学学习时，听老师介绍过空气中还有占空气总体积约为4/5的氮气，且氮气难溶于水，不被人体吸收。

你认为人呼出的气体和吸入的气体相比，在成分上，除了你得出的结论还应增加点什么？________________。

解析：解决科学探究问题一般从以下三个方面入手：
①认真读题，审清题意，确立探究课题。

②要加工、分析课题给出的信息，包括明确的和隐含的信息，弄清实验目的。

在明确实验目的的基础上分析问题，有针对性地提出尽可能多的有一定依据的合理
的假设。

在假设的基础上，合理运用知识和技能、研究性学习的一般思路与方法制订探究计划，并进行观察与记录、收集证据、对比分析，最终得出结论。

③根据试题要求，将探究的问题与所学的知识进行整合与提炼，迁移到要解决的问题中来。

对本题来说主要是通过对实验现象的分析得出合理的结论。

根据实验现象可以得出：
再设计对比实验的目的是增加实验的科学性、严密性和可信性。

考虑到氮气难溶于水，化学性质稳定，不被人体吸收，所以吸入和呼出的气体中含量几乎不变。

答案：【解释与结论】人呼出的气体和吸入的气体相比氧气少了，二氧化碳和水蒸气多了
【表达与交流】(1)C、D、F起对比作用不可以设计对比实验，增加实验的科学性、严密性，从而使实验结论真实可信(2)人呼出和吸入的气体中氮气含量基本不变水制密信(一)将一张白纸浸入水中，取出后放在玻璃板或平滑坚硬的桌面上，再取一张白纸盖在浸湿的白纸上面，然后用一只不出水的圆珠笔在纸上写出你要写的内容。

3．物理性质与化学性质的区别和联系
A ．氢气的密度比空气的密度小
B ．纯净的一氧化碳能在空气中安静的燃烧
C ．甲烷极难溶于水
D ．通常状况下，氧气是一种无色无味的气体
解析：物理性质主要包括颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性等。

物质的可燃性则属于化学性质。

答案：B
【例3-2】下列一些物质的自我介绍，其中介绍自己化学性质的是（ ）
解析：A 、B 、C 分别描述的是物质的颜色、硬度、状态，均属于物质的物理性质。

铁钉会生锈属于铁的化学性质。

答案：D
4．物质变化与物质性质的区别与联系
联
系
从概念的内涵上进行区分。

物质的性质(物理性质、化学性质)是物质固有的属性，不论变化是否在进行，它都是客观存在的事实；而物质的变化则强调的是一个过程，重在“变”。

从文字叙述上进行区分。

叙述“物质变化”时，直接描述的是一个“变”的过程，如蜡烛在空气中燃烧；而叙述性质时，通常在描述物质变化的基础上增加“可
以”“能”“容易”“难”“会”等字词。

物理变化加上这些词是物理性质，化学变化加上这些词是化学性质。

【例4-1】下列描述中，______是物理变化，______是化学变化，______是物理性质，______是化学性质。

A．镁带燃烧B．镁带能燃烧
C．镁带是银白色金属D．镁带表面用砂纸打磨
解析：变化和性质的区别是：
A 镁带燃烧是指镁带正在燃烧，生成白色固体，它是一个变化的过程，是化学变化。

B 镁带能燃烧是指镁带具有燃烧这一属性，属于化学性质。

C 银白色的镁带是人用感官观察到的属性，属于物理性质。

D 用砂纸打磨镁带是一个动态的变化过程，在这一过程中没有新物质生成，属于物理变化。

解题时应把握：变化是一个过程，是动态的，而性质是物质的内在属性，有时需要一定的方式表现出来，有时只需要感官及仪器测量即可。

【例4-2】“飞天壮歌——中国首次太空漫步航天展”于5月24日在南京展区圆满结束。

航天所用燃料之一为液氢，下列说法中属于氢气的化学性质的是（）A．液氢燃烧
B．氢气是最轻的气体
C．氢气具有可燃性
D．燃烧产生淡蓝色火焰
解析：液氢燃烧属于化学变化；氢气是最轻的气体描述的是密度，属于物理性质；可燃性描述的是氢气的化学性质；燃烧产生淡蓝色火焰描述的是化学变化中的现象，不属于变化和性质的概念范畴，故答案为C。

答案：C
5．科学探究的方法
科学活动的核心就是探究。

科学探究也是化学学习的中心环节。

学会探究，在研究中学，在学中研究，是当今学习方式变革的方向。

研究物质的物理性质用观察法和物理测定法进行探究；研究物质的化学性质用化学实验探究法进行探究。

科学探究的一般步骤：
正确解答科学探究题，首先要清楚探究方案的设计思路方法及遵循的“四性”原则，即科学性、安全环保性、可行性、简约性。

设计科学探究实验一定要注意以下几点：
(1)要做出合理的猜想，根据生活经验和学过的知识进行合理猜想。

(2)根据猜想抓住关键问题，合理设计实验。

此环节是整个过程的关键所在，只有合理的设计出实验，才能达到预期的实验目的，得出合理的结论。

(3)合理地分析实验，能够根据实验现象得出合理的结论，反之也应该能够根据实验结论预测应该出现的实验现象。

(4)总结要客观全面，不能围绕结论总结，要把发现的问题合理全面地分析总结。

【例5】在探究影响蜡烛燃烧时间的因素时，王蒙同学发现有一支烛芯上沾有食盐的蜡烛与其他蜡烛燃烧时间不同，他猜想可能食盐影响了蜡烛燃烧的时间。

于是李阳同学进行了以下实验进行探究，请你参与李阳同学的探究：
【提出问题】食盐是否能延长蜡烛的燃烧时间？
【假设与预测】一定量的食盐______(是或否)可以延长蜡烛的燃烧时间。

【实验与事实】取6支相同的蜡烛，在其中5支的烛芯周围分别放入不同量的食盐，另一支的蜡烛不放食盐作对照，分别测定它们的燃烧时间。

实验结果记录如下：
(1)_________________________________________________________________；
(2)_________________________________________________________________。

【实验反思】(1)此方案还存在一些问题值得研究，如：____________________。

(2)你认为此实验结果有什么实际应用价值：
____________________________________________________________________。

解析：根据题意，王蒙同学发现有一支烛芯上沾有食盐的蜡烛与其他蜡烛燃烧时间不同，可以猜想一定量的食盐可以(或不可以)延长蜡烛的燃烧时间。

根据实验结果分析：食盐越多，燃烧时间越长；食盐越多，越容易熄灭，说明燃烧稳定性越差。

由于没有考虑蜡烛芯材质以及烛芯的长短对燃烧时间的影响，所以此方案还存在一些问题值得研究。

答案：【假设与预测】是(或否)
【实验结论】(1)食盐越多，燃烧时间越长(2)食盐越多，燃烧稳定性越差
【实验反思】(1)蜡烛芯材质对燃烧的影响(2)节省材料，环保。