物質的變化

基礎

冰熔化、糖溶於水、紙被摺疊,都沒有新物質產生,是物理變化;鐵生鏽、紙張燃燒、食物腐爛產生新物質,是化學變化。

適合:小四科學科 · 單元:物質、能量和變化 · 建議學習路徑第 6/15 課

學完呢課,你會識:
  • 物理變化換模樣,沒有新物質,多數可復原。
  • 化學變化產生新物質,性質改變,難以還原。
  • 熔化、溶解、蒸發、擠壓是常見物理變化。
文體:科學探究記敘有聲朗讀

文體小知識:記敘文記錄一次科學小探究的經過。跟著同學一起動手做實驗,比較物質的變化,找出物理變化與化學變化的分別。

科學科Science

§課文原文 Passage

1科學課上,老師端出一盤冰、一杯糖水和一枚生鏽的鐵釘,問我們:這三樣東西有什麼共同點?答案是:它們都經歷了變化。冰是水凍成的,糖水是糖溶進水裏,鏽是鐵與空氣和水作用的產物。物質天天都在變化,但變化的性質卻分兩種。

2第一種是物理變化,只是形狀、形態或位置改變,沒有新物質產生。冰受熱熔化成水,水還是水;糖溶進水中看不見了,用舌頭一嘗,甜味還在,把水蒸發,糖便重新出現;紙被摺出一道角,展開後仍是原來的紙。這類變化大多可以用冷卻、蒸發等方法還原。

3第二種是化學變化,物質轉變成新的物質。鐵釘在潮濕的空氣裏慢慢長出鬆脆的紅褐色鏽,鏽不再是鐵;紙張燃燒後變成灰和煙;飯菜擺久了發酸變壞,味道氣味全變了。化學變化產生了新物質,性質完全不同,一般不能用簡單方法變回原狀。

4判斷的關鍵只有一條:有沒有新物質產生。切開蘋果,只是形狀變了,是物理變化;蘋果肉接觸空氣後慢慢變褐,卻是化學變化。同樣是水,凍成冰又熔回水,來來去去都是水,屬於物理變化。

5變化無處不在:煮飯時米變成飯,蠟燭燃燒發光,是化學變化;把橡皮泥捏成小狗,撕開紙張摺出紙飛機,是物理變化。學會分辨兩種變化,你會發現廚房、課室和街上,處處都藏著科學的蹤影。

1重點摘要 Summary

冰熔化、糖溶於水、紙被摺疊,都沒有新物質產生,是物理變化;鐵生鏽、紙張燃燒、食物腐爛產生新物質,是化學變化。

2生字卡 Vocabulary

P
Physical change物理變化

只改變形狀或形態、沒有新物質產生的變化。

C
Chemical change化學變化

產生新物質的變化,例如鐵生鏽和燃燒。

M
Melting熔化

固體受熱變成液體的過程,例如冰熔成水。

D
Dissolving溶解

物質化進液體裏看不見,例如糖溶於水。

E
Evaporation蒸發

液體慢慢變成氣體散走,例如濕衣服變乾。

R
Rusting生鏽

鐵與空氣中的氧氣和水作用,長出紅褐色鏽的化學變化。

B
Burning燃燒

物質與氧氣快速作用、發光發熱的化學變化。

R
Rotting腐爛

食物被微生物分解而變壞的化學變化。

N
New substance新物質

變化後產生的、性質與原來不同的物質。

R
Reversible可復原

變化後可以用簡單方法變回原狀,例如冰熔成水再凍回冰。

3逐步講解 Steps

  1. 第一步:物質時刻在變化睜開眼睛看看:早晨的露水在陽光下消失,麵包放久了發霉,剪刀用久了刀面出現棕色斑點。世界上的物質無時無刻不在變化,有的快如煙花綻放,有的慢如石頭風化。科學家把千變萬化的現象整理成兩大類:物理變化和化學變化。學會分辨它們,就像得到一副新眼鏡,能看清楚物質世界背後的規律,也懂得保存食物、保養物件的方法。
  2. 第二步:物理變化——沒有新物質物理變化只改變物質的形狀、大小、形態或所在位置,物質本身沒有變成別的東西。水結成冰、冰熔成水、水蒸發成水蒸氣,來來去去都是水,只是形態在轉換;糖溶進水中雖然看不見,但味道還在,證明糖沒有消失;把紙剪開、摺角,橡皮泥捏成小人,麵粉團搓成麵條,都只是形狀改變。判斷的口訣是:換了模樣,沒有換了本質。
  3. 第三步:物理變化多數可復原物理變化大多可以用簡單方法還原。熔化的朱古力放進雪櫃又重新變硬;鹽水放在窗邊,水分蒸發後鹽粒重新現身;被摺過的紙攤開,雖然留有摺痕,紙還是原來的紙。可復原是物理變化的常見特徵,但要注意這不是絕對準則:撕碎的紙難以拼回,但碎紙仍是紙,沒有新物質,所以仍屬物理變化。最可靠的判斷標準始終是有沒有新物質產生。
  4. 第四步:化學變化——產生新物質化學變化時,原來的物質轉變成性質不同的新物質。鐵釘放在潮濕空氣中,與氧氣和水作用,長出鬆脆的紅褐色鏽,鏽不再是鐵,一碰就掉;紙張燃燒,變成灰燼和煙,還放出光和熱;飯菜沒有收好,被微生物分解,發酸、發霉、發臭。這些變化中,原本的物質已經改頭換面,顏色、氣味、性質都與從前不同,一般不能變回原狀。
  5. 第五步:判斷變化的準則面對一個變化,先問兩條問題。第一條:有沒有產生新物質?顏色突變、氣味改變、冒出氣體、發光發熱,常常是產生新物質的線索。第二條:能不能用冷卻、蒸發等簡單方法復原?例如冰熔成水可凍回冰,是物理變化;麵包烤焦變成炭,任你怎樣冷卻也變不回麵包,是化學變化。兩條問題都以新物質為核心,因為這是兩類變化最根本的分別。
  6. 第六步:生活處處有變化運用判斷準則,看看身邊的現象:煮蛋時蛋白由透明變成白色固體,是化學變化;把蛋攪勻,只是形狀改變,是物理變化;切開蘋果後果肉變褐、蠟燭燃燒、鐵閘生鏽、牛奶變酸,都是化學變化;吹脹氣球、撕開包裝紙、冰熔化、水燒開後變成水蒸氣,都是物理變化。弄清楚變化的類型,就明白為什麼食物要雪藏:低溫減慢腐爛這種化學變化的速度。

5例題示範 Example

例題:科學課上,小組做了六件事:把冰塊放進暖水、把糖攪進水中、把紙摺成飛機、把鐵釘放在濕紙巾上一天、把紙張燒掉、把麵包留在桌上三天。哪些是物理變化?哪些是化學變化?為什麼?

  1. 冰熔化和糖溶解都沒有產生新物質,仍可分別用冷凍和蒸發復原,是物理變化。
  2. 摺紙飛機只是改變紙的形狀,紙的本質不變,是物理變化。
  3. 鐵釘長出紅褐色的鏽,鏽是與鐵不同的新物質,是化學變化。
  4. 紙張燒成灰和煙,麵包發霉變壞,都產生了新物質,是化學變化。
  5. 答案:物理變化有三個:冰熔化、糖溶解、摺紙飛機,因為沒有新物質產生;化學變化有三個:鐵生鏽、紙燃燒、麵包腐爛,因為都產生了性質不同的新物質,難以復原。

6常見錯誤 Mistakes

✗ 以為糖溶進水中就是糖消失了
✓ 糖只是分散在水中,嘗一嘗甜味仍在,蒸發水分便找回糖,是物理變化
✗ 以為水燒開後冒出的白氣是新物質
✓ 白氣是水蒸氣遇冷凝成的小水點,仍是水,屬於物理變化
✗ 以為撕碎的紙變成新物質
✓ 碎紙仍然是紙,只是形狀改變,屬於物理變化
✗ 覺得生鏽的鐵器擦一擦就能變回原狀
✓ 鏽是與鐵不同的新物質,只能防止繼續生鏽(保持乾燥、塗油),已鏽的部分不能復原
✗ 把變壞的食物加熱後再吃
✓ 腐爛是化學變化,加熱不能還原;變壞的食物要立即丟棄

75 題快測 Quick check

Q1物理變化和化學變化最根本的分別是什麼?

Q2冰熔化成水屬於哪種變化?

Q3鐵生鏽產生了什麼?

Q4列出一個防止鐵生鏽的方法。

Q5糖溶於水後怎樣證明糖仍在?

8重點回顧 Recap

  • 物理變化換模樣,沒有新物質,多數可復原。
  • 化學變化產生新物質,性質改變,難以還原。
  • 熔化、溶解、蒸發、擠壓是常見物理變化。
  • 生鏽、燃燒、腐爛是常見化學變化。
  • 判斷準則只有一條:有沒有新物質產生。

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