「物理變化」和「化學變化」是學習初中化學最早接觸的兩個概念。「物理變化」是指沒有生成其它物質的變化。「化學變化」是變化時有其它物質生成的變化。
教材在講述這兩個概念時,並沒有一開始就提出概念。在接觸這兩個概念之前,大多數學生對「物質」,「變化」等認識還比較膚淺;因此教材用兩個自然段的介紹加上四個實驗演示,首先豐富學生的感性認識,然後再通過比較具體的變化,提出概念;接著又舉了幾個例子做進一步的說明。即便如此,還是有學生在通過以上過程學習後,不能對實例進行有效分析,無法正確區分「物理變化」和「化學變化」。
那麼,理解這兩個概念的難點或者說要點在哪呢?
一,對變化的認識不夠深刻。
初三學生對物質的運動變化有一定的認識。在物理課裡就接觸到物體運動,如:勻速直線運動等;在生物課上認識到生物體的生長發育等;在地理課裡也了解到天體日月運動。實際上,物質的運動是絕對的,即使相對靜止的物體也發生運動變化。運動的形式多種多樣,不同學科研究物體運動形式不盡相同。學科間的區別在於研究的對象不同,研究的內容也不相同。
「物理變化」和「化學變化」都是物質運動變化的一種方式而已;並且與複雜的自然運動變化比起來,這兩種變化比較簡單。自然運動變化往往包含多種複雜的運動變化形式。如:生物體的生長發育、繁殖、死亡過程中就交織著物理變化,化學變化等等。因此,在運用「物理變化」和「化學變化」區分不同變化時,要看主要發生的變化是什麼。
二,對「物質」,「物體」認識不清。
化學學科對初三學生而言是一門新學科。他們對化學研究的對象「物質」,與物理學科中經常談及的「物體」還容易混淆。容易將(同一物質形成的)不同物體看成是不同的物質。如,鐵絲和鐵鍋,雖然是不同的物體,但是都是由鐵形成的,在化學上,將它們都看成是「鐵」這種物質。同種物質的形狀大小可以不同,狀態也可以不同。
因此,在理解「物理變化」和「化學變化」時,首先要破除「物體」就是「物質」的認識。一些同學理解出現偏差,就是混淆了「物質」和「物體」。顯然,「物質」比「物體」更抽象,學生開始理解會感到有一點困難。為了克服這個困難,多舉例說明,逐步增加學生的感性認識很有必要。
提問1:有氣體生成的變化一定是化學變化嗎?
答:不一定。
發生化學變化時,往往伴隨顏色改變、產生氣體、生成沉澱等現象。但是,反過來,發生這些變化現象並不意味著生成了新物質。例如,升華過程中物體從固態變成氣態,物質本身並沒有改變,即:沒有新物質生成。
提問2:爆炸過程中一定會發生化學變化,是嗎?
答:爆炸不一定發生化學變化。
象鞭炮點燃爆炸,火藥燃燒爆炸,燃氣洩露引起爆炸等都發生了化學變化。在上述爆炸過程中都有新物質產生。
但是,象高壓鍋爆炸,主要是由於鍋內氣體受熱壓強增大導致發生的。在這一過程中沒有新物質生成。
提問3:核反應(包括核聚變和核裂變)是物理變化還是化學變化?
答:核反應既不是物理變化也不是化學變化。
在核反應中,涉及到的變化是原子核的變化,不是物質的變化。談物理變化,化學變化的前提是「物質」。
練習:下列詩詞或成語中,哪些描寫涉及到物理變化,哪些涉及到化學變化?
1.野火燒不盡,春風吹又生。
2.千錘萬鑿出深山。
3.烈火焚燒若等閒。
4.粉身碎骨渾不怕。
5.要留清白在人間。
6.只要功夫真,鐵棒磨成針。
7.蠟燭成灰淚始幹。
8.水滴石穿。
9.百鍊成鋼。
答案:1,3,4,5,7,9描寫涉及化學變化,其它涉及物理變化。