【知识点详解】
1. 化学变化的基本特征:化学变化是指物质之间发生化学反应,产生新的物质,伴随有能量变化,常表现为颜色变化、气体产生、沉淀析出、发光发热等现象。例如,蜡烛燃烧就是一个典型的化学变化,它产生了新的物质——水和二氧化碳,并释放热量。
2. 化学反应的类型:选择题中提到了燃烧(蜡烛燃烧)、海水制碱(利用海水中的钠离子和碳酸根离子制备纯碱)、海水淡化(物理过程,不涉及化学变化)、从海水中提取镁(涉及化学反应,如氯化镁与石灰水反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,然后通过热解得到金属镁)。
3. 物理性质与化学性质:物理性质包括颜色、导电性、挥发性、延展性等,可以通过观察或简单的物理操作得知,而化学性质如可燃性、稳定性、氧化性等,需要通过化学反应来体现。
4. 化学变化的识别:化学变化与物理变化的主要区别在于是否有新物质生成。如冰雪融化和干冰升华是物理变化,因为它们只是物质状态的改变,而蜡烛燃烧和菠萝榨汁中,前者涉及燃烧反应,后者虽无明显化学变化,但不是所有水果榨汁都是物理变化,有些可能涉及酶促反应。
5. 化学性质的区分:可燃性属于化学性质,因为它涉及物质与其他物质发生化学反应的能力。挥发性、延展性和导电性则是物理性质。
6. 化学变化与物理变化的应用:玉石雕刻、烧制陶瓷、葡萄酒酿造和火药爆破均涉及化学变化,这些过程产生了新的物质。
7. 物质用途与性质的关系:氧气用于急救病人是因为其能供氧,是化学性质;金属铜做导线利用其导电性,是物理性质;氮气、氦气作保护气利用其化学稳定性,是化学性质;汽油作燃料利用其可燃性,是化学性质。
8. 干冰保鲜及爆炸原因:干冰升华吸热,导致周围环境温度降低,若密封容器内压强过大可能导致爆炸。加水可以加速升华并提供更多的热量,防止瓶内压强过大。
9. 石墨烯的性质与应用:石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维材料,其碳原子排列成六边形结构。它是碳的同素异形体,与石墨和金刚石的结构不同。石墨烯燃烧的产物与石墨相同,都是二氧化碳。从石墨烯转变成金刚石涉及化学键的重组,是化学变化。
10. 物理变化与化学变化的区分:石墨导电、活性炭吸附有毒气体、金刚石切割大理石都是物理变化,而木炭还原氧化铜是化学变化,因为产生了新的物质。
11. 化学反应推理:氧化反应和化合反应是两个不同的概念,氧化反应不一定是化合反应,化合反应也不一定是氧化反应。加热固体产生气体不一定发生化学变化,如碘升华;氧气可以采用排水法收集,但并非唯一方法;物质与氧气反应是氧化反应,但氧化反应并不限定于与氧气反应。
12. 化学变化的成语辨识:死灰复燃(燃烧为化学变化)、百炼成钢(涉及氧化反应)、滴水成冰和花香四溢是物理变化。
13. 反应中的“变”与“不变”:化学反应前后原子种类不变,但分子数量可能会变;化学反应前后物质总质量守恒。
14. 变化判断:蜡烛燃烧是化学变化,而熔化是物理变化;石油和煤的综合利用涉及化学变化;葡萄光合作用是化学变化,酿酒也是化学变化;工业上制取氧气是物理变化,而制取二氧化碳是化学变化。
15. 物质鉴别方法:鉴别水和过氧化氢溶液不能靠闻气味,因为两者无味;氧气和氢气可用燃着的木条鉴别,氢气燃烧发出淡蓝色火焰,氧气能助燃;CO2和CO对小蟑螂都有毒性,不能用此方法鉴别;铁粉和二氧化锰颜色相近,一般用磁铁吸引来区分。
16. 物理性质的描述:通常包括颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点、密度等。
17. 啤酒酿造过程:酵母进行的转化是化学变化,酵母起催化作用;防止阳光暴晒是为了避免啤酒中酒精因光分解而变质。
18. 气体的用途:氮气用于食品保鲜,稀有气体用于霓虹灯,二氧化碳促进植物光合作用,氧气作为火箭助燃剂,二氧化硫是空气污染物。
19. 空气与健康:某些工业生产过程产生的污染物,如二氧化硫,会影响空气质量,危害人类健康,因此需倡导保护环境,关注呼吸健康。
以上知识点涵盖了化学变化的基本特征、物质性质及其应用、化学反应类型的判断、化学变化在生活和工业中的实例,以及环境保护的重要性。