【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學(xué)酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。?

第一章、物質(zhì)和物質(zhì)的變化，分子和原子?

§1-2物質(zhì)的變化

物理變化和化學(xué)變化

【01】我們知道，各種物質(zhì)都有一定的性質(zhì)。但是，物質(zhì)并不是永恒不變的。自然界里的一切物質(zhì)，無時無刻不在變化著。物質(zhì)的許多性質(zhì)，正是通過物質(zhì)的變化才表現(xiàn)出來的。例如，鐵會生銹的性質(zhì)是通過鐵在一定條件下變成鐵銹這個變化表現(xiàn)出來的。因此，研究物質(zhì)的變化，可以進一步了解物質(zhì)的性質(zhì)。

【02】自然界里物質(zhì)的變化是多種多樣的。有時物質(zhì)的變化進行得非常緩慢，甚至不容易被人們所察覺；有時物質(zhì)的變化卻又進行得十分猛烈。例如，杯子里的水在不斷蒸發(fā)，變成水蒸氣，飛散到空氣中去。這個變化進行得很慢，粗看起來，似乎不在發(fā)生什么變化，但是，只要時間久了，我們可以明顯地看出杯子里的水確實是少了，甚至是干了。又如，我們點燃一張紙片，紙片立刻燃燒起來，發(fā)生熊熊的火焰，一會兒，紙片燒掉了，變成一些黑色的紙灰。這個變化非常明顯，能立刻察覺出來。

【03】對于物質(zhì)的形形色色的變化，我們看得多了，并不覺得奇怪。但是，如果要問這些變化究竟是怎樣發(fā)生的，有時卻又難以回答。

【04】有些物質(zhì)的變化，僅僅只是外表形狀發(fā)生了變化，但并沒有變成別的物質(zhì)。例如，水蒸發(fā)變成水蒸氣，水和水蒸氣在外形上是顯著不同的，但水蒸氣和水是同一種物質(zhì)，水蒸氣在冷卻時仍可變成原來的水。又如把玻璃碎塊熔化后，可以吹制成各種形式的玻璃器皿，這個變化也只是外表形態(tài)的變化，而玻璃仍然是玻璃，并沒有變成別種物質(zhì)。再如電流通過電燈泡里的燈絲時，燈絲發(fā)出白熾的光，這個變化是非常明顯的。但當(dāng)電流斷了以后，燈絲不再發(fā)光，這時我們可以看到燈絲仍跟它發(fā)光以前一樣，也沒有變成別種物質(zhì)。

【05】物質(zhì)只是它的外形或狀態(tài)發(fā)生了變化，并沒有變成另一種物質(zhì)，這樣的變化，叫做物理變化。

【06】在物質(zhì)的另外一些變化中，不僅物質(zhì)的外形有了變化，而且物質(zhì)的本身也有了變化，它根本變成了另一種物質(zhì)。例如，鐵在潮濕空氣里生銹，鐵和鐵銹是兩種不同的物質(zhì)。又如，把蔗糖加強熱，最后變成黑色的炭，蔗糖和炭也是兩種不同的物質(zhì)。【山語|| 簡而言之，沒有生成其他物質(zhì)的變化叫做物理變化。例如酒揮發(fā)、蠟熔化、水結(jié)冰、塊磨粉……】

【07】物質(zhì)發(fā)生變化后，生成新的物質(zhì)，這樣的變化，叫做化學(xué)變化?；瘜W(xué)變化也叫做化學(xué)反應(yīng)。

【08】物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，常伴隨著發(fā)生一些現(xiàn)象：有時有氣體放出，例如，烘面包時，由于混雜在面粉里的“發(fā)酵粉”受熱而發(fā)生化學(xué)變化【“發(fā)酵粉”的主要成分是碳酸氫鈉，俗名“小蘇打”】，放出一種叫做二氧化碳（俗稱“碳酸氣”）的氣體，在面粉里形成許多氣泡，使面包變得松軟；有時會有沉淀產(chǎn)生，例如，把二氧化碳?xì)怏w通入澄清的石灰水，溶液很快變成渾濁，有一種細(xì)小的白色固體，慢慢沉到容器底部；有時會有顏色的變化，例如，白色的蔗糖受到強熱后變成黑色的炭；有時會放出大量的熱和光，例如，煤炭燃燒時發(fā)熱發(fā)光，等等。根據(jù)這些現(xiàn)象，我們常常可以判斷物質(zhì)是否發(fā)生了化學(xué)變化。化學(xué)變化的主要特征是生成新的物質(zhì)。【山語|| 簡而言之，生成其他物質(zhì)的變化叫做化學(xué)變化。例如鐵生銹、蠟燃燒、食物腐、木碳化……】【山注|| 化學(xué)變化常伴有發(fā)光、放熱、放出氣體、產(chǎn)生沉淀等現(xiàn)象；但是有些物理變化也能有發(fā)光（白熾燈發(fā)光）、放熱（蒸汽冷凝）、放出氣體（可樂晃動放氣）、產(chǎn)生沉淀（硝酸鉀溶液降溫結(jié)晶）等現(xiàn)象；而有些化學(xué)變化反而沒有明顯現(xiàn)象發(fā)生（無色NaOH溶液和無色HCl溶液生成無色NaCl溶液）；因此不能簡單的用是否有明顯現(xiàn)象判斷化學(xué)變化，而是用是否有新物質(zhì)生成來判斷。】

【09】物理變化和化學(xué)變化雖是物質(zhì)的兩類不同變化，但在許多情況下，它們又常是一起發(fā)生的。例如點燃蠟燭時，固體的蠟受熱熔化，這是物理變化；同時，它又燃燒變成水蒸氣和二氧化碳（兩種新物質(zhì)），又是化學(xué)變化。一般說來，物質(zhì)發(fā)生物理變化時不一定有化學(xué)變化，但發(fā)生化學(xué)變化時，一定伴隨有物理變化的發(fā)生。

物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)

【10】物質(zhì)的性質(zhì)，有些要在物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的時候才表現(xiàn)出來，也就是當(dāng)物質(zhì)在一定條件下變成新物質(zhì)的時候才表現(xiàn)出來。前面講過鐵的生銹是在鐵變成鐵銹（是一個化學(xué)變化）的過程里表現(xiàn)出來的。煤炭的可燃性是在煤炭燃燒變成其他物質(zhì)（主要是二氧化碳）的過程里表現(xiàn)出來的。象這類只有在發(fā)生化學(xué)變化的時候才表現(xiàn)出來的物質(zhì)的性質(zhì)，叫做化學(xué)性質(zhì)。【山語|| 簡而言之，物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)叫做化學(xué)性質(zhì)。通俗解釋一下這句話，比如碳在空氣中燃燒生成二氧化碳，那么“在空氣中燃燒生成二氧化碳”就是碳的一個化學(xué)性質(zhì)?！?span id="s0sssss00s" class="color-blue-03 font-size-12">【山注|| 化學(xué)性質(zhì)很多，例如可燃性、助燃性、活潑性、穩(wěn)定性、氧化性、還原性……】【山語|| 通俗的理解，化學(xué)性質(zhì)需要通過化學(xué)變化后才能得知，而物理性質(zhì)可以通過感官感知或儀器物理測定?！?/span>

【11】但是，物質(zhì)的另外一些性質(zhì)，例如，狀態(tài)、顏色、氣味、味道、比重、沸點、熔點等，并不需要使物質(zhì)變成新物質(zhì)就能認(rèn)識的。物質(zhì)的這類性質(zhì)，叫做物理性質(zhì)?！痉悬c就是液體沸騰時的溫度。各種純凈的液體都有一定的沸點，例如水的沸點是100℃，酒精的沸點是78℃等?！俊救埸c就是固體物質(zhì)開始熔化時的溫度。各種純凈的固體，都有一定的熔點，例如冰的熔點是0℃，金屬鋁的熔點是660℃等?！?strong>【山語|| 簡而言之，物質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化就可表現(xiàn)出來的性質(zhì)叫做物理性質(zhì)。】【山注||?物理性質(zhì)很多，例如顏色、狀態(tài)、氣味、硬度、熔點、沸點、密度、溶解性、揮發(fā)性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性……】【山語|| 但需注意，當(dāng)外界條件改變時，物質(zhì)的性質(zhì)有可能也發(fā)生變化，例如液體的沸點會隨著大氣壓的變化而變化，因此描述物質(zhì)性質(zhì)時，除約定俗成外，往往要注明條件?！?/span>

【山語】“變化”是一個正在發(fā)生的過程，“性質(zhì)”是物質(zhì)的固有屬性，是一個結(jié)論；變化是性質(zhì)的具體表現(xiàn)，性質(zhì)可根據(jù)變化結(jié)果進行結(jié)論性描述；物質(zhì)的性質(zhì)決定了物質(zhì)的變化和用途，物質(zhì)的變化和用途反映了物質(zhì)的性質(zhì)；自然界的物質(zhì)都有一定的性質(zhì)，因此可根據(jù)物理化學(xué)性質(zhì)區(qū)分不同的物質(zhì)。

山箋：分子-原子論與物質(zhì)變化和性質(zhì)

? ? ? ? 分子-原子是后面的內(nèi)容，此處先簡單的用分子-原子論解釋一下本節(jié)的內(nèi)容，詳情可參見后面的相關(guān)內(nèi)容。

（1）由分子構(gòu)成的物質(zhì)在發(fā)生物理變化時，分子的本身沒有發(fā)生變化。例如水蒸發(fā)時，水分子沒有變成其他分子，只有水分子的間隔發(fā)生了改變；而水的化學(xué)性質(zhì)是由水分子保持的，即水分子是保持水化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。

（2）由分子構(gòu)成的物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化時，分子本身必發(fā)生變化。例如過氧化氫分解成水和氧氣時，過氧化氫分子必變成水分子和氧分子。而水和氧的化學(xué)性質(zhì)也必與過氧化氫不同。

（3）在化學(xué)變化中，分子可以分成原子，而原子又可結(jié)合成新的分子。例如過氧化氫分解時先分解成氫原子和氧原子，然后每兩個氫原子和一個氧原子結(jié)合成一個水分子，每兩個氧原子結(jié)合成一個氧分子。之后氧分子聚集成氧氣，水分子聚集成水。當(dāng)然有些化學(xué)變化中是原子直接聚集成新物質(zhì)，例如在氧化汞的分解中就是汞原子直接聚集成金屬汞。

（4）化學(xué)變化中，分子種類發(fā)生改變，但原子種類不會變化。即化學(xué)變化的實質(zhì)是分子分解成原子，而原子重新組合成新的分子或物質(zhì)。

（5）由分子構(gòu)成的物質(zhì)，分子是保持其化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。而原子是任何化學(xué)變化中的最小粒子。

（6）由同種粒子構(gòu)成的物質(zhì)是純凈物，由不同種粒子構(gòu)成的物質(zhì)是混合物。

習(xí)題1-2

1、怎樣分別物理變化和化學(xué)變化？

【山答：主要看是否有新的物質(zhì)產(chǎn)生?！?/span>

2、試舉出日常生活里物理變化和化學(xué)變化的例子各三個。

3、下列現(xiàn)象中哪些是物理變化？哪些是化學(xué)變化？為什么？

(1)濕衣服晾干；【山答：物理變化】

(2)銅器上生出銅綠；【山答：化學(xué)變化，產(chǎn)生了Cu?(OH)?CO?】

(3)鋼錠軋成鋼條；【山答：物理變化】

(4)麥磨成粉；【山答：物理變化】

(5)火藥爆炸；【山答：化學(xué)變化，生成二氧化碳等新物質(zhì)】

(6)木柴燒成木炭；【山答：化學(xué)變化，生成二氧化碳等新物質(zhì)】

(7)鴨蛋變臭；【山答：化學(xué)變化】

(8)石灰石燒成石灰。【山答：?CaCO3=高溫=CaO+CO2↑】

4、敘述你所知道的關(guān)于銅、水和酒精的性質(zhì)，在這些性質(zhì)里，哪些是物理性質(zhì)，哪些是化學(xué)性質(zhì)？