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2019-2020年九年級化學《物質的變化和性質》學案人教新課標版 一、物質的變化 世界是由物質組成的，物質是不斷運動和變化的。物質的變化分為物理變化和化學變化。 1、物理變化 實質：從宏觀上看，是物質的狀態(tài)、形狀發(fā)生改變，從微觀上看，是構成物質的粒子（分子、原子或離子）之間的間隔發(fā)生了改變。而粒子本身沒有改變。 注意：擴散、聚集、膨脹、壓縮、揮發(fā)、升華、摩擦生熱、鐵變磁鐵、通電升溫發(fā)光、活性炭吸附等都是物理變化，但同素異形體間的轉化（如石墨在一定條件下變成金剛石）就不是物理變化，而是化學變化；生石灰在空氣中變?yōu)榉勰瑥谋砻婵词前l(fā)生了形狀變化，但實質上變成了熟石灰，生成了新物質，所以不屬于物理變化，而是化學變化。 2、化學變化 實質：發(fā)生變化時，構成物質的粒子重新組合成其它物質。 特別注意：化學變化常伴有光、熱、氣體、沉淀產(chǎn)生或顏色、氣味改變等，可參照這些現(xiàn)象來判斷有無化學變化發(fā)生，但要注意有些物理變化也常伴有發(fā)光（電燈）、放熱（摩擦）、放出氣體（啟開汽水瓶蓋）、顏色變化（氧氣變成液態(tài)氧）。 3、物理變化與化學變化的區(qū)別和聯(lián)系 物理變化 化學變化 概念 沒有生成其他物質的變化 變化時生成了其他物質的變化 本質區(qū)別 宏觀：沒有其他物質生成 微觀：構成物質的微粒不變，只是微粒間隔可能改變 宏觀：有其他物質生成 微觀：構成物質的微粒發(fā)生了變化，變成了另一種物質的微粒 外觀區(qū)別 狀態(tài)、形狀、大小的改變 常伴隨發(fā)光、放熱、變色、生成氣體、生成沉淀等。 舉例 水的三態(tài)變化，汽油揮發(fā) 鎂條燃燒、堿式碳酸銅分解 區(qū)分依據(jù) 有沒有其他物質生成 聯(lián)系 化學變化與物理變化往往同時發(fā)生，在化學變化中，同時發(fā)生物理變化；在物理變化中，不一定發(fā)生化學變化 【例1】（xx煙臺）“民以食為天”。下列過程中發(fā)生了化學變化的是（ ） A.淘米 B.洗菜 C.蘋果榨汁 D.葡萄釀酒 【答案】D 【解析】淘米、洗菜是把米和菜中的雜質用水沖去，沒有產(chǎn)生新物質，屬于物理變化，蘋果榨汁是蘋果通過擠壓的方式把其中所含的水分擠出，蘋果汁本來就存在于蘋果中，也沒有產(chǎn)生新物質，屬于物理變化，葡萄釀酒是通過發(fā)酵等多種程序，讓葡萄中的有機物質轉變?yōu)橐掖嫉刃挛镔|，所以屬于化學變化。 【規(guī)律小結】物質的變化分為物理變化和化學變化，兩者的區(qū)別在于有沒有新物質生成，即發(fā)生化學變化的依據(jù)是產(chǎn)生了新物質。 變式訓練一 1、（xx濰坊）下列變化中屬于物理變化的是（ ） A．火箭點火 B．用食醋除去暖水瓶中的水垢 C．融雪劑NaCl使冰雪融化 D．風箏會開幕式燃放煙花 2、（xx臨沂）日常生活中發(fā)生的下列變化，屬于化學變化的是（ ） A. 水結成冰 B. 紙張燃燒 C 玻璃破碎 D 汽油揮發(fā) 二、物質的性質 1、物理性質和化學性質 物理性質：物質不需要發(fā)生化學變化就表現(xiàn)出來的性質。如：顏色、狀態(tài)、光澤、味道、氣味、密度、硬度、熔點、沸點、溶解性、延展性、導電性、導熱性等。 化學性質：物質在化學反應中表現(xiàn)出來的性質叫做化學性質。如物質的可燃性、活潑性、穩(wěn)定性、氧化性、還原性、酸堿性、毒性等，或指能否與氫氣、氧氣、金屬、非金屬、氧化物、酸、堿、鹽等發(fā)生化學反應。 2、區(qū)別物質的性質和變化 物質的性質和變化是兩組不同的概念。性質是物質的固有屬性，是變化的內因，而變化是一個過程，是性質的具體表現(xiàn)。在漢語表述中常常用“能”“會”“可以”等詞加以區(qū)別。如“硫在氧氣中燃燒”表述的是化學變化；而“硫能在氧氣中燃燒”表述的是硫的化學性質——可燃性。 【例2】（xx青島）氨氣是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用。某興趣小組的同學為了探究氨氣的某些性質，進行以下實驗。下圖中從左到右依次是實驗步驟及相應的現(xiàn)象。 請根據(jù)上圖中所示的信息，歸納出有關氨氣的性質： （1）物理性質 ①_______________________________________ ②_______________________________________。 （2）化學性質： 氨氣與水反應后所得氨水顯_________性。 【答案】（1）氨氣的密度比空氣的密度小易溶于水 （2）堿 【解析】用向上排空氣法收集氨氣，說明氨氣的密度比空氣的密度小，水槽中試管內形成噴泉，說明氨氣溶于水，使得試管內的壓強減小，在大氣壓的作用下，水進入試管；水槽內的水含有酚酞，變紅，說明氨水顯堿性。 【規(guī)律小結】物質的變化、用途都能反應出物質的性質，判斷物質的性質時，要緊扣物理性質和化學性質的定義。 變式訓練二 1、（xx金華）下列關于O2和CO2的“自述”中，屬于物理性質的是（ ） 2、（xx東營）物質的用途與性質密切相關。下列說法不正確是（ ） A．銅用于制導線，是由于銅有良好的導電性　 B．氮氣常用作保護氣，是由于氮氣的化學性質不活潑 C．二氧化碳用于滅火，是由于二氧化碳不可燃、不助燃且密度比空氣大 D．鐵制品表面涂“銀粉”（鋁粉）防生銹，是由于鋁的化學性質比鐵穩(wěn)定 三、化學反應的類型 1、化學反應的基本類型比較反應類型 概 念 特 征 舉例 化合反應 由兩種或兩種以上的物質生成另一種物質的反應。 A+B→AB 多變一 S+ O2SO2 分解反應 一種物質生成兩種或兩種以上其它物質的反應。 AB→A+B 一變多 2H2O電解2H2↑+O2↑ 置換反應 一種單質跟一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物 A+BC→B+AC 一換一 HCl+ Zn= ZnCl2 + H2↑ 復分解反應 兩種化合物相互交換成分，生成兩種新化合物的反應。 AB+CD→AD+BC 成分相交換 H2SO4＋2NaOH =Na2SO4+2H2O 2、初中常見化學反應的基本類型形式歸納 （1）化合反應 非金屬單質與氧氣生成非金屬氧化物。如：2H2+O2 H2O 金屬與氧氣反應生成金屬氧化物。如：3Fe+2O2 Fe3O4 金屬氧化物與水反應，生成相應的堿。如：CaO+H2O= Ca(OH) 2 非金屬氧化物與水反應，生成相應的酸。如：CO2＋H2O= H2CO3 其它。 如：2CO+ O2 2CO2等。 （2）分解反應 氧化物的分解 例如：2H2O2MnO22H2O + O2↑ 酸的分解（含氧酸） 例如：H2CO3 = H2O + CO2↑ 某些鹽的分解 例如: CaCO3高溫CO2↑+ CaO （3）置換反應 活潑金屬（金屬為金屬活動順序中氫以前的金屬）與酸（酸不包括濃硫酸和硝酸）反應生成鹽和氫氣。 例如：Fe＋2HCl=FeCl2+H2↑ H2SO4 + Zn = ZnSO4+ H2↑ 金屬（一般不選K、Na、Ca）和鹽溶液反應生成另一金屬和另一種鹽。 例如：Fe＋CuSO4=FeSO4+Cu 2AgNO3＋Cu= Cu(NO3)2 +2Ag 氫氣還原金屬氧化物。例如：H2＋CuO△ Cu+H2O 碳還原金屬氧化物。例如：2CuO+C高溫 Cu+CO2↑ （4）復分解反應 堿性氧化物 + 酸反應 → 鹽 + 水 例如：Fe2O3＋6HCl= 2 FeCl3+3H2O 堿 + 酸 → 鹽 + 水（中和反應） 例如：H2SO4+2 NaOH =Na2SO4+2 H2O 酸 + 鹽 → 另一種酸 + 另一種鹽 例如：HCl＋AgNO3=AgCl↓+ HNO3 堿 + 鹽 → 另一種堿 + 另一種鹽 例如：2NaOH＋CuSO4 = Cu(OH)2↓ +Na2SO4 鹽 + 鹽 → 兩種新鹽 例如：NaCl＋AgNO3 =AgCl↓+NaNO3 注意：堿＋酸性氧化物——鹽＋水，不屬于復分解反應。 例如：2NaOH＋CO2 = Na2CO3+H2O 4、四種基本反應類型與氧化還原反應、中和反應 △ MnO2 （1）氧化還原反應交叉于分解反應、化合反應和置換反應中，不屬于哪種基本類型。如復分解反應中有氧化還原反應，也有非氧化還原反應[例如：2KClO3 2KCl+3O2↑（氧化還原反應）；H2CO3 = H2O + CO2↑（非氧化還原反應）]同樣化合反應中有氧化還原反應，也有非氧化還原反應，置換反應都屬于氧化還原反應（到高中學習），復分解反應都屬于非氧化還原反應。 （2）中和反應是酸和堿作用生成鹽和水的反應。是復分解反應的特例。 【例3】（xx達州）我國使用“長征3號甲”運載火箭將“嫦娥Ⅰ號”送上月球軌道，該運載火箭的動力是由高氯酸銨（NH4ClO4）分解所提供的，反應方程式為2NH4ClO4N2↑+Cl2↑+4H2O↑+2O2↑，請判斷該反應的基本反應類型是（ ） A．分解反應 B．化合反應 C．置換反應 D．復分解反應 【答案】A 【解析】根據(jù)化學方程式2NH4ClO4N2↑+Cl2↑+4H2O↑+2O2↑，可知反應物只有一種，生成物有四種，所以屬于分解反應。 【規(guī)律小結】判斷反應的基本類型，主要依據(jù)時各類反應的定義：化合反應：“多變一”，分解反應：“一變多”，置換反應：“一換一”，復分解反應：“兩兩互換成分”。 變式訓練三 1、（xx東營）某種元素化合價在化學反應前后發(fā)生了變化，則該反應為氧化還原反應。據(jù)此可判斷下列化學反應屬于氧化還原的有（ ） A．ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O B．Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2 C．Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ D．CaCO3 高溫 CaO+CO2↑ 2、（xx長沙）下列反應屬于化合反應的是 （ ） A、Zn + H2SO4== ZnSO4+H2↑ B、CaCO3高溫CO2↑ + CaO C、CH4 + 2O2點燃CO2 + 2H2O D、S+O2點燃SO2 3、（xx臨沂）如果用“”表示氫原子，用“ ”表示氯原子，如右圖所示。請用化學方程式表示這個反應 ，該反應類型是 四、質量守恒定律 1、基本內容：參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。 2、質量守恒的理解 宏觀 元素種類不變 反應物和生成物的總質量不變 微觀 原子數(shù)目不變 原子的種類不變 原子的質量不變 （1）五個不變 宏觀：物質的種類一定改變 微觀：分子的種類一定改變 （2）兩個一定 改變 （3）可能改變：分子總數(shù)可能改變。 3、運用質量守恒定律解釋實驗現(xiàn)象的一般步驟：①說明化學反應的反應物和生成物；②根據(jù)質量守恒定律，應該是參加化學反應的各物質質量總和等于各生成物質量總和③與題目中實驗現(xiàn)象相聯(lián)系，說明原因。 4、利用原子、分子知識解釋質量守恒原因 解釋“質量守恒”要從化學反應的實質去分析，由分子構成的物質在化學反應中的實質是：分子分裂成原子，原子從新組合成分子，分子聚集成新物質。 在化學反應中，不論物質分子經(jīng)過怎樣的變化，但反應前后原子種類和數(shù)目都不變，各原子質量也不變。所以，反應前后的質量總和必然相等。 5、適用范圍：所有的化學變化。 6、驗證實驗：當有氣體參加反應或有氣體生成時，該反應必須在密閉容器內進行才能驗證質量守恒定律。 【例4】(xx昆明)(1)某同學按下圖裝置對質量守恒定律進行實驗探究，觀察到反應后天平不平衡，該反應符合質量守恒定律(填“符合”或“不符合”)，理由是 。 (2)由質量守恒定律可知，化學反應前后，一定不變的是 (填序號)。 ①原子種類 ②原子數(shù)目 ③分子種類 ④分子數(shù)目 ⑤元素種類 ⑥物質種類 (3)硝酸在工業(yè)生產(chǎn)中且有廣泛的應用.工業(yè)上制取硝酸的關鍵反應為： ，其中R的化學式為 。 【答案】(1) 反應生成的CO2氣體逸出，導致天平不平衡(2) ①②⑤(3)H2O 【解析】鹽酸與碳酸鈉反應生成了二氧化碳，二氧化碳逸出，致使天平不平衡。反應前后原子的種類、數(shù)目，及元素種類不會發(fā)生改變，但分子的種類，分子數(shù)目，及物質的種類，可能會發(fā)生變化，根據(jù)這條原則，可求出R的化學式為H2O。 【規(guī)律小結】化學反應是構成反應物分子的原子重新組合轉變成生成物分子的過程。在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，原子的數(shù)目沒有增減，原子的質量沒有改變。 變式訓練四 1、（xx達州）在一密閉容器中，有甲、乙、丙、丁四種物質，一定條件下充分反應，測得反應前后各物質的質量如下表： 物質 甲 乙 丙 丁 反應前的質量(g) 20 50 80 30 反應后的質量(g) 0 100 10 x 請根據(jù)質量守恒定律判斷x的值（ ） A．50 B．40 C．10 D．70 2、（xx臨沂）氯氣是一種黃綠色的有毒氣體，如果出現(xiàn)氯氣泄露，可用燒堿溶液來吸收處理，其化學反應原理為：Cl2+2NaOH=X+NaClO+H2O，則X的化學式是 。 物質的變化和性質 變式訓練一 1、C 解析：冰雪溶液，是水由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，沒有產(chǎn)生新物質，屬于物理變化 2、B 解析：紙張燃燒產(chǎn)生了二氧化碳等新物質，屬于化學變化 變式訓練二 1、B 解析：干冰用作人工降雨，是利用干冰升華吸熱，這屬于物理性質。 2、D 解析：鋁的化學性質比較活潑，可以和氧氣反應生成一層致密的氧化膜，阻礙鐵制品與氧氣接觸，達到防止生銹的目的。 變式訓練三 1、B 解析：鐵在反應前的化合價為+3價，反應后為單質，化合價為0，化合價發(fā)生了改變，所以屬于氧化還原反應。 2、D 解析：化合反應是指由兩種或兩種以上物質生成一種物質的反應，簡單概括為多變一。題目所列的四個反應中，只有D是由兩種物質生成了一種物質，所以D為化合反應。 3、H2+Cl2點燃2HCl 化合反應 解析：通過圖示，可知該反應是氫氣和氯氣生成氯化氫的反應，是由兩種物質生成一種物質，屬于化合反應。 變式訓練四 1、D 解析：甲和丙的質量減少了，所以兩者為反應物，其增加反應的質量和為90g，根據(jù)質量守恒定律，生成90g新物質，而乙只增加了50g，說明又生成了新物質丁90g —50g = 40g，所以x =30g+40g =70g。 2、NaCl 解析：根據(jù)質量守恒定律，反應前后原子的種類，數(shù)目不變，所以X的化學式為NaCl。 綜合檢測 1、D 解析：用酒精浸泡紫羅蘭花，使紫羅蘭花中的某些成分溶解于水，形成指示劑。 2、D 解析：高粱釀成酒，產(chǎn)生了新物質乙醇。 3、A 解析：瓦斯爆炸實質是地下可燃性氣體，在有限空間燃燒的過程，屬于化學變化。 4、D 解析：物質在化學變化中表現(xiàn)的性質是化學性質，鐵生銹是化學變化，所以D為鐵的化學性質。 5、A 解析：可燃冰作燃料燃燒，是一個化學變化，所以表現(xiàn)出來的性質屬于化學性質。 6、C 解析：甲醛有毒 7、C 解析：C和Si是單質，SiO2和CO是化合物，根據(jù)各個反應類型的定義，其屬于置換反應。 8、C 解析：從反應示意圖中可知，反應前有2個A分子，1個B分子，生成了2個C分子，所以C正確。 9、C 解析：根據(jù)質量守恒定律反應前后物質的總質量不變，所以其相對分子質量和也不變，NaOH的相對分子質量為40，H2O的相對分子質量為18，所以B的相對分子質量比A大40 – 18 = 22。 10、C 解析：參加反應的A和B的質量等于生成的B和D的質量，所以參加反應的B的質量為8g+4g – 10g = 2g，則參加反應的A與B的質量比是10：2 = 5：1 11、C 解析：綠色化學實質是無污染，也就是沒有副產(chǎn)品，當參與化學反應的原子全部轉化為期望的最終產(chǎn)物后，就沒有剩余的物質排出，也就不會造成污染。 12、D 解析：質量守恒定律是化學反應必須遵守的，D發(fā)生了化學反應，遵循質量守恒定律。 13、B 解析：反應前有3個單質（兩個B原子構成）分子，兩個化合物（一個A原子和一個C原子構成）分子，反應后生成了一個單質（兩個C原子構成）分子，兩個化合物（一個A原子和一個B原子構成）分子，所以此反應屬于置換反應。 14、D 解析：根據(jù)化合反應的定義兩種或兩種以上的物質生成一種物質的反應是化合反應。 15、B 解析：根據(jù)提供的數(shù)據(jù)：W反應前后不變，X增加了18g，Z增加了16g而Y減少34g，從而判斷反應物是Y，而生成物是X、Z，由此可定此反應屬于分解反應。W在反應中可能是催化劑，催化劑有專一性，也就是說某一催化劑只對某個特定的反應起作用．比如說生產(chǎn)化肥時，只有在鐵作為催化劑時，氮氣和氫氣才能生成氨．有時候，化學家為了尋找到一種合適的催化劑，往往要費盡心血． 16、（1）CaCO3（1分）Na2CO3（或K2CO3等）（2）Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O（3）C 17、（1）置換；復分解（2）2CuO+CO高溫 Cu+2CO2（3）NaOH，F(xiàn)e3O4；2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O 解析：本題主要考查對化學反應類型的分析認識能力。（1）“A+B→C+D”這樣的表達式說明反應物和生成物都是有兩種，這樣的話化合反應可以表示A+B→C，分解反應可表示為A→B + C，因此，可以上式表示的反應是置換反應和復分解反應；（2）題的答案不是唯一的，只要是兩種物質反應生成兩種新物質，且不屬于四個基本反應類型即可，如：2CuO+CO高溫 Cu+2CO2；（3）根據(jù)酸的性質，與硫酸反應符合置換反應和復分解反應的物質有活潑金屬、堿和金屬氧化物。 18、(1)③ A、B (3)3NO2+H2O = 2HNO3+NO D (4)生成的硝酸鹽可作氮肥 解析：一氧化氮的密度比空氣略大，因此不適宜用向下排空氣法收集。二氧化氮中氮元素的化合價為+4價，一氧化氮中氮元素的化合價為+2價，硝酸中氮元素的化合價為+5價，因此氮元素的化合價在此反應中發(fā)生的變化是既有升高又有降低。雷雨時生成的硝酸鹽中含有氮元素，可作氮肥。 19、（1） （2）H2CO3=CO2↑+ H2O；2CuO+C高溫 2Cu+CO2↑； C+O2 CO2 解析：本題考查化學反應類型的書寫及對氧化還原反應的理解。題目信息中明確了，元素化合價改變的反應就是氧化還原反應，序號的反應物中Fe、S兩種元素的化合價均為0，而生成物FeS中Fe的化合價為+2價，S的化合價為-2價，序號中的反應物中氫元素的化合價為0，銅元素的化合價為+2價，而生成物氫元素的化合價為+1價，銅元素的化合價為0，明顯的這兩個反應中物質的化合價發(fā)生了改變，屬于氧化還原反應；根據(jù)表中所列的化學方程式可知道deposition reaction指的是分解反應，displacement reaction指的是置換反應bination reaction指的是化合反應。 20、（1）常溫下為無色有刺激性氣味的氣體氨和氧氣在鉑催化劑和一定溫度的條件下反應生成一氧化氮和水 N3 + 3H2 2NH3 制取化肥、炸藥 （2）化合反應（或氧化反應）將尾氣返回至B步繼續(xù)反應