化学是一门以实验为基础的自然学科,它研究的主要内容为:物质的组成、物质的结构、物质的性质和物质的变化规律。这四个方面存在层层递进关系,研究物质的组成是为了探究物质的结构;然而物质的结构又决定物质的性质,也就是说物质具有什么样的结构,就会表现出什么样的性质;物质的性质又决定了物质与物质之间能够发生什么的变化。从整个化学研究的领域分析,不难发现物质的变化规律是化学研究的最终目标,在后续的化学学习章节里有很多关于物质化学变化的知识内容,尤其是化学方程式的书写和化学方程式的计算,这也是每年中考的重点知识,考生如何掌握这一知识呢?应该从以下几方面去把握化学变化质量守恒定律。
一、掌握化学变化的本质是学好质量守恒定律的前提
我们每天都会面对变化莫测的神奇世界,这些变化看似毫无规律而言,然而从化学的角度来看,世界物质的变化大概可以分为两种“物理变化和化学变化”,这是化学前言中的两个最基础的知识。判断物理变化与化学变化的依据是什么呢?那就要掌握化学变化的本质,即宏观本质和微观本质。
1、如何从宏观方面去理解化学变化的本质
化学变化和物理变化是物质的两种基本变化类型,作为即将要参加中考的考生来说,一定要掌握物质的变化规律,这是中考必考的知识点。那么如何来区分物质的变化是属于物理变化还是属于化学变化呢?判断某一变化属于物理还是化学变化,不能够从其变化的现象来看。虽然化学变化过程中经常伴随着发光、发热、颜色改变、气体放出等现象;然而物理变化的过程中也会有这些现象产生。也就是说有“发光、发热、有颜色变化和气体产生”的变化不一定是化学变化。要判断物质变化的类型必须从变化的本质来区分。化学变化的本质,从宏观方面来说就是“有新的物质的生成”;物理变化的本质就是“没有新的物质生成”。例如铁生锈,这个变化属于化学变化,因为铁与铁锈是两种不同的物质,铁是由铁元素组成的物质,而铁锈是由铁和氧两种元素组成的物质;它们是两种不同的物质,也就是说铁变成铁锈的过程,生成了新的物质“铁锈”,所以属于化学变化。“镜子破碎”这一变化,从宏观方面来看,“镜子”与“破碎后的镜子”成分没有发生改变,只是状态发生了变化,在整个变化过程中没有生成其它的新物质,所以属于“物理变化”。
2、如何从微观方面去理解化学变化的本质
化学变化就是变化过程中物质发生了改变,也就是说变化前后不是同一种物质。如果从微观方面来看的话,化学变化的本质是“旧的分子分裂成原子,原子再重新组合成新的分子”。判断某一变化是否属于化学变化,就是看有没有新的分子生成。比如水在通电的情况下,电解生成氢气和氧气。
水在通电的情况下分解,生成氢气和氧气
水在通电的情况下,水分子会分裂成氧原子和氢原子,每水分子会分裂成一个氧原子和两个氢原子,如下图所示。
水分子分裂成原子的过程
由水分子分裂而成的氧原子和氢原子再重新组合,其组合方式是每两个氧原子结合在一起变成一个氧分子;每两个氢原子结合在一起就变成了一个氢分子;大量的氧分子(或氢分子)集聚在一起就变成了氧气(或氢气)。在这个变化过程中,水分子发生了改变,变成了氧分子和氢分子,所以为化学变化。从微观方面来看,化学变化的本质就是有新的分子生成。
水分子分裂成原子,原子再重新组合
二、正确理解质量守恒定律的关键在于把握“六不变、两个变、一个可能变”
所有的化学变化都遵循质量守恒定律,也就是说化学变化过程中不可能会改变物质的总量,这也是化学变化计算的依据。如何理解质量守恒定律呢?我们可以从以下几个方面加以掌握。
1、要掌握什么是“六不变”
在前面对化学变化的本质进行了详细的阐述,化学变化的实质就是分子中的原子进行重新的组合,原子的种类和数目不会发生改变;它们仅仅是组合的方式发生了变化。下面以甲烷在空气中燃烧为例来解释一下什么是“六个不变”。