放学回家时,你把一块冰放在碗里;晚饭后,锅底沾着的油污被洗洁精带走;阳台上的铁栏杆经历几场雨后,局部冒出红褐色锈斑。它们都在“变”,可这些变化一样吗?
先别急着给答案。冰化成水后,还是水;铁锈却不再是铁。化学学习的第一个关键判断,就藏在这句问话里:变化后有没有生成新物质?
化学研究的是物质的组成、性质、结构以及变化规律。在初中阶段,我们常从看得见、摸得着的现象出发:它原来是什么样,变化中出现了什么,变化后又留下了什么。观察不是随手看一眼,而是为判断“物质有没有变成另一种物质”收集证据。

本章先建立四个词的边界:物理变化、化学变化、物理性质、化学性质。它们最容易混淆的地方在于,前两个说的是“正在发生什么”,后两个说的是“物质具备什么特点”。
想象你把一块白色蜡烛放到小碟子里点燃。火焰附近的蜡先熔成液体,液蜡沿着灯芯上升;与此同时,蜡蒸气在火焰中燃烧,生成别的物质。
同一支蜡烛,为什么会出现两类变化?可以把物质想成一套积木:只要积木还是原来的积木,只是摆放的位置、形状或状态变了,就是物理变化;如果原来的积木重新组合,得到了一套不一样的积木,那就是化学变化。这个类比只帮助我们抓住判断方向,考试中的落脚点仍然只有一个:有没有新物质生成。
冰融化成水、水沸腾成水蒸气、玻璃破碎、蔗糖溶于水,都是物理变化。它们可能伴随形状、状态、体积或物质分散状态的改变,但原来的物质并没有变成另一种物质。
“有气体出现,是不是一定发生了化学变化?”不一定。水沸腾时也会出现水蒸气,可水仍然是水。再问一句:“固体不见了,是不是一定发生了化学变化?”也不一定。食盐放进水里看似消失,实际是食盐均匀分散在水中,并没有生成新物质。
纸张燃烧后留下灰烬并产生气体;铁钉在潮湿空气中逐渐生锈;食物变质后气味改变。这些变化中,原来的物质已经转化为新物质,属于化学变化。化学变化也叫化学反应。
发光、放热、变色、产生气泡、出现沉淀等现象常常提醒我们“可能发生了化学变化”,但它们不是单独的判定标准。例如灯泡发光不是化学变化,水沸腾有气泡也不是化学变化。正确的思路是先把现象当作线索,再追问:这些现象能否说明有新物质生成?

不要把“现象明显”当成“化学变化”。状态改变、气泡、发光、放热都可能由物理过程引起;判断化学变化必须回到“是否生成新物质”。
把交互中的温度调到水的不同状态,再回答:冰融化和水沸腾时,有没有产生新物质?没有。状态改变可以很明显,却仍属于物理变化。
将下列变化分成物理变化和化学变化:
先不看变化是否剧烈,逐项问“变化后还是不是原来的物质”。湿衣服晾干,只是水变成水蒸气;木材制桌椅,只是形状改变,二者都没有新物质生成。
煤燃烧后形成新的物质;牛奶变酸也形成了新的物质。因此前两项是物理变化,后两项是化学变化。
注意“晾干”有水蒸气,“燃烧”有气体,不能凭“有气体”分类;真正区分它们的是新物质是否生成。
现在把镜头从“事情发生了什么”拉远一点。铜是紫红色固体,酒精易挥发,木炭能够燃烧,铁在潮湿空气中容易生锈——这些说的是物质本身具备的特征,叫作物质的性质。
同样是蜡烛,“石蜡能燃烧”说的是它具有的一种性质;“石蜡正在燃烧”说的是一次已经发生的变化。一个小小的“能”字,常常就是中考题的路标:它提示你题目更可能在问性质;“燃烧了、熔化了、变红了”等,则是在叙述变化过程。不过,最后仍要用是否需要化学变化来确认。
颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点、溶解性、挥发性等,通常属于物理性质。比如“食盐易溶于水”“铜是紫红色固体”“酒精易挥发”,认识这些特点时并不需要把物质变成新物质。
这里有个容易误会的地方:食盐溶于水是一次物理变化;“食盐易溶于水”则是食盐的物理性质。前者是正在发生的事,后者是它可以表现出的特点。
可燃性、铁易生锈、食物易腐败等属于化学性质。木炭是否能燃烧,必须让它参与燃烧这一化学变化才能表现出来;铁是否易生锈,也必须在相应条件下发生化学变化后才能看出来。

可以按两个问题迅速分类:这句话在说“它本来具有什么特点”,还是“它刚刚发生了什么”?如果是性质,再问表现它时需不需要化学变化。这样比死记四个名称更可靠。
点燃蜡烛前,观察到石蜡是白色固体,这是物理性质。点燃后,靠近火焰的石蜡熔化成液体,这是物理变化。石蜡具有可燃性,这是化学性质;石蜡燃烧并生成新物质,则是化学变化。
这也解释了为什么“蜡烛燃烧”不能简单地只选一种变化:燃烧过程中既有石蜡熔化这样的物理变化,也有石蜡燃烧这样的化学变化。答题时要看题目究竟指向哪一段过程。

一次好的观察,像给变化拍一组“前、中、后”的照片。先记录变化前物质的颜色、状态、气味等;再记录过程中看见的现象;最后比较变化后留下的物质,并据此作出判断。闻气味时不把鼻子凑近容器口,而是用手在瓶口轻轻扇动,让少量气体飘向鼻孔;未经老师许可,不用手接触药品,也不品尝药品。
用蜡烛作观察对象时,可以这样写实验记录:点燃前,石蜡为白色固体;燃烧时,石蜡熔化,火焰周围有光和热;熄灭后,灯芯上方出现白烟。记录现象时只写自己观察到的事实,不能把“生成了二氧化碳”当成肉眼直接看到的现象。那是根据实验现象作出的推断,二者要分开写。
写实验题时,先写“看到什么”,再写“说明什么”。例如“蜡烛燃烧时发光、放热”是现象;“发生了化学变化”是结论。把这两层分开,表达会更准确。
下列过程属于化学变化的是:
A. 玻璃破碎
B. 水结成冰
C. 铁钉生锈
D. 酒精挥发
下列叙述中,描述化学性质的是:
A. 氧气是无色气体
B. 煤具有可燃性
C. 铁丝能弯曲
D. 食盐易溶于水
把冷水加热到沸腾,水中不断冒出气泡。小明据此断定发生了化学变化。你同意吗?
回到开头那块冰和铁栏杆:冰化成水,改变的是状态;铁生锈,改变的是物质本身。以后遇到陌生现象,先稳住,不急着被颜色、气泡或“消失”迷惑。按顺序问三句话:这是性质还是一次变化?如果是变化,有没有新物质?如果是性质,它是否要靠化学变化才能表现?
这三问,就是走进化学世界的第一把钥匙。