2022年春新教科版科学六年级下册第四单元《物质的变化》教材分析.docx

1、20222022 年春新年春新教科版教科版科学六年级下册科学六年级下册教材分析教材分析第四单元第四单元物质的变化物质的变化单元概述单元概述世界由物质组成。人们生活在物质世界中，每时每刻都在接触各种各样的物质。物质变化在生产和生活中普遍存在。物质变化存在着化学变化和物理变化两种变化形式。产生了新物质的变化是化学变化。化学作为“变化的科学” ，是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。我们日常生活中的衣食住行，甚至生命体中都存在着物质变化。物质变化创造了一个丰富多彩、绚丽多姿的物质世界，展现了物质变化的无穷魅力。本单元的学习目标来自课程标准中 56 年级的下列相关学习内容。1.5 知道有些

2、物体发生了变化，如燃烧后的纸、生锈的铁等，构成物体的物质也发生了改变。17.2 认识生活中保温、防霉、防锈等技术的应用。在三年级“水”单元的学习中，学生已经初步感知到有些变化只会让物体的形态发生改变，但构成物体的物质没有改变。本单元将在此基础上引导学生认识构成物体的物质发生了变化。在许多人的印象中，化学是“高冷”的，等同于一串串“神秘”的符号和一件件“冰冷”的仪器，在小学生的眼里也是如此。他们会用“专业的实验室” “穿防护服的科学家”来阐述对化学的认识。同时，学生头脑里的物质变化特别是化学变化往往是剧烈而壮观的反应现象，他们对化学变化既好奇又恐惧。本单元将引导学生用变化的视角观察生活、了解社会

3、、关注科学，在观察实验的基础上善于从文字、视频资料等途径获取与物质变化特别是化学变化有关的信息，体验变化的无处不在和探究物质变化的无穷乐趣。 通过学习， 拉近学生与物质变化的距离， 化解他们对化学变化的恐惧感。在此基础上，帮助学生建立正确的“化学观” ，认识到化学变化是可观察、可研究，甚至是“美丽”的。本单元共 7 节课。第 1 课“厨房里的物质与变化” ，学生在“厨房”这个自己熟悉的地方观察并描述各种物质的特征、用途及其变化，认识物质总是在不断地变化的。有些变化只改变了物质的大小和形态，有些变化则产生了新的物质。产生了新物质的变化叫作化学变化。第 2 课“产生气体的变化” ，学生通过实验的方

4、法研究伴随气体产生而发生的化学变化，进一步确认没有新物质产生的变化是物理变化，产生了新物质（如气体）的变化是化学变化。第 3 课“发现变化中的新物质” ，学生通过实验的方法观察化学变化中新物质的产生过程，观察、描述化学变化产生的新物质，分析这些物质对人类生活的影响。第 4 课“变化中伴随的现象” ，引导学生探索物质变化中可观察到的现象，结合化学变化的本质是产生新物质，学会去辨析物质变化时发光、发热、颜色变化、生成沉淀和产生气体等现象是物理变化还是化学变化。第 5 课“地球家园的化学变化” ，将学生对物质变化的研究视野拓展到我们的地球家园。学生通过观察分析与资料阅读，了解煤、石油、氧气等人类生存

5、所需要的许多物质都是化学变化的产物。第 6 课“生命体中的化学变化” ，引导学生关注自身，从物质变化的视角了解人体能量 （或营养） 的来源和情绪的变化都与化学变化有关， 进一步认识化学变化的 “神奇” 。第 7 课“美丽的化学变化” ，学生将从宏观的现象观察与生活观照中，发现化学变化的“美丽” ，感受化学变化是无处不在、无处不有的，认识化学变化与人类的生存、生活紧密联系。单元教学目标单元教学目标科学概念目标科学概念目标世界是由物质组成的，物质总是在不断地变化。我们把没有产生新物质的变化叫作物理变化，产生新物质的变化叫作化学变化。物质在变化的过程中，有的发生化学变化，有的发生物理变化。有的既发生

6、物理变化，同时又发生化学变化。物质发生化学变化时 , 常常会伴随一些现象，例如产生气体、改变颜色、发光发热、生成沉淀。地球的很多资源如煤炭、石油和天然气都是化学变化的产物，植物的光合作用、呼吸作用等也是化学变化。生命体内每时每刻都发生着各种各样的化学变化，这些化学变化维系着我们的生命。化学变化与人类的生存、生活紧密联系。科学探究目标科学探究目标能够对身边的物质特征及其变化进行描述与记录，能对物质的变化进行比较与分类。能通过观察、 实验、 查阅资料和调查分析等方式获取化学变化产生的新物质的特征。能根据物质变化的现象判断该物质变化是物理变化还是化学变化。能通过资料阅读、 推理分析， 了解地球家园及

7、生命体中时时刻刻发生着的化学变化。用举例、分析、概括的方法，感受到化学变化让我们的生活变得美好和方便。能基于所学的知识，运用分析、比较、推理、概括等方法得出结论。能基于所学的知识，采用科学小报、调查报告等方式，呈现关于物质变化的探究过程与结论。科学态度目标科学态度目标认可世界是由物质构成的，物质是在不断变化的，对物质变化保持好奇心和探究热情。养成细心观察，及时记录的习惯，能够尊重实验事实，以事实为依据做出判断。愿意与人交流实验现象，分享观点。在小组合作时， 愿意沟通交流， 能够综合考虑小组各成员的意见， 形成集体的观点。尊重证据，实事求是，勇于修正自己的观点。科学、技术、社会与环境目标科学、技

8、术、社会与环境目标了解物质变化在我们身边，有些物质变化有人类干预的因素。了解物质变化对人类生活的影响，知道有些是有益的，有些是有害的。感受到资源的珍贵，产生保护资源、节约资源的意识和愿望。单元词汇单元词汇物体：物体是由物质构成的，是现实世界中存在的、占据一定空间的个体，一般有气态、液态和固态三种状态。物质：物质在科学上没有明确的定义，一般是指具有质量或能量的东西。常用来泛指能够被观测的物体的成分。哲学上物质是指与“精神”相对的东西，不依赖于意识而又能为人的意识所反映的客观实在，如声音、光、空气和水，山石和树木，火焰和电流以及人体等。物理变化：物质的状态发生改变，但物质本身的组成成分没有改变，即

9、没有新的物质产生。物理变化一般表现在物质的体积、形状、状态、温度等变化，如铁丝弯曲、玻璃破碎、筷子折断等。化学变化：物质在发生变化时，组成物质的成分发生了变化，生成了新的物质。化学变化过程中总是伴随物理变化，常有发光、吸热、放热等现象，如铁生锈、蜡烛燃烧、烟花绽放等。沉淀：当词性为动词时，表示溶液中难溶解的固体物质析出的过程；当词性为名词时，指溶液中析出的难溶解的固体物质。铁锈：金属铁在潮湿的空气中氧化后生成的红褐色物质，主要成分是水合三氧化二铁。矿石：在地壳中的矿物，由于地壳变迁、火山爆发等因素影响，汇集到一起，对人类生活有一定价值的岩石。煤：也叫煤炭，是一种可燃的黑色或棕黑色沉积岩，主要成

10、分为碳、氢、氧和少量的氮、 硫或其他元素， 是古代植物埋在地下， 经历复杂的化学变化和高温高压而形成的。石油：也称原油，是一种黏稠的、深褐色（有时有点绿色）的液体。其主要组成成分是烷烃，此外石油中还含硫、氧、氮、磷、钒等元素，是由古代海洋或湖泊中的生物经过漫长压缩和加热后逐渐形成的。材料清单（视学生人数和分组情况确定数量）材料清单（视学生人数和分组情况确定数量）为学生准备（小组） ：食盐、白砂糖、小苏打、水、白醋、牛奶、柠檬汁、红墨水、静置的泥水、矿石、煤块标本、干燥粉条、紫甘蓝、瓶盖、烧杯、自封袋、滴管、蜡烛、蜡烛底座、玻璃片、玻璃杯、试管夹、护目镜、白手套、金属勺、牙签，镊子、火柴、托盘、

11、玻片、毛巾。为教师准备：厨房中的物质图片或视频、鸡蛋、醋、若干（矿石、宝石和煤块）标本、相关视频资源、学生二年级保存的“时间胶囊” 、微观化学变化的视频资源。分课时教材分析与教学建议分课时教材分析与教学建议第第 1 1 课课厨房里的物质与变化厨房里的物质与变化背景和教学目标背景和教学目标我们的生活离不开物质。上课使用的课本和桌椅、居住的房子和吃的各种食物，它们都是由物质构成的。各种动物、植物，包括我们的身体，也是由物质构成的。学生对物体一词是比较熟悉的。但学生对物质一词就比较生疏，二者的区别在于物体是学生可见的、可感受到的具体东西，而物质是客观存在，不受人意志的影响。学生会看到很多物质变化的现

12、象，许多变化发生在学生的生活实际中，这为他们的学习提供了经验上的准备。物体变形、水的三态变化、燃烧、生锈这些常见的现象，背后有哪些科学道理？这是我们希望学生进行探索的，因此本课的引入与学生的生活紧密相关。本课具有统摄性和基础性。世界是物质的，物质是变化的，变化是有规律可循的，这些观念既是科学的概念，也是哲学的观念。因此，本单元的概念具有观念层面上的意义。而这些概念的形成，并不是通过一节课的教学能够达到的，在本单元的教学中，应该渗透这些概念，为学生的发展成长奠定基础。科学概念目标科学概念目标世界是由物质组成的，物质是变化的，物质的变化是不同的。物质总是在不断地变化。有些变化只改变了物质的大小、形

13、态等，而有些变化产生了新的物质，我们把产生新物质的变化叫作化学变化。科学探究目标科学探究目标能够对水、食盐、铁锅等厨房中的物质特征进行观察描述。用观察、比较、分析、概括的方法，寻找物质发生化学变化的证据，对物质的变化进行分类。科学态度目标科学态度目标初步养成乐于观察身边常见物质变化现象的兴趣和探究欲。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标初步感受身边的物质在不断地变化并且影响着我们的生活。教学准备教学准备为学生准备：学生活动手册。教师准备：厨房中的物质图片或视频、教学课件、班级记录表等。学生活动手册说明学生活动手册说明本课记录的是厨房里各种各样物质的特征、用途及其发生的变化。学生

14、需要通过感官观察并结合已有的科学知识对各种物质进行描述和记录。1.记录厨房里的各种物质名称，这里要注意提醒学生区别“物体”和“物质” 。2.用感官观察并描述各种物质的特征， 描述趋向对物质的科学性描述， 如形态形状、材料特征等。3.观察描述各种物质发生的变化。课堂活动记录结果如下表，供参考。厨房里的物质及变化的观察记录表厨房里的物质及变化的观察记录表第第 2 2 课课产生气体的变化产生气体的变化背景和教学目标背景和教学目标物质在发生变化时，往往伴随着一些现象。厨房中小苏打和白醋这两种物质发生变化的现象很明显。学生对醋的认识多一点，在三年级的溶解实验中接触过小苏打，但对这两种物质混合后会产生什么

15、现象，知道的学生就很少了。因此，对小苏打和白醋混在一起会发生的反应，学生是没有经验的。本课将让学生观察小苏打和白醋怎样剧烈反应的过程，体会物质变化的奇妙和有趣。在本课中，学生会看到小苏打和白醋混合后有明显的化学反应现象，例如看到气泡的产生和听到哧哧的声音。这一化学反应的发生是因为小苏打含有碳酸氢根离子，当醋酸与小苏打反应时，一种新物质二氧化碳就生成了。白醋与鸡蛋壳或贝壳反应也会产生二氧化碳，这是因为鸡蛋壳、贝壳中含有碳酸钙，醋酸与碳酸钙反应会产生二氧化碳。 对二氧化碳的确定， 不采用直接告诉的方式， 可以让学生在课堂上或课后查阅资料。科学概念目标科学概念目标物质发生变化时，常常会伴随一些现象，

16、例如产生气体。物质发生化学变化会产生新的物质。科学探究目标科学探究目标能用实验的方法研究发现有些物质变化会伴随一些特殊现象。能利用感官进行仔细观察，对物质变化的现象进行准确描述。能以观察到的变化现象如有气体生成为依据，判断物质发生了什么变化。科学态度目标科学态度目标能够尊重实验事实，愿意与人交流实验现象，分享观点。产生深入研究物质变化的兴趣。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标初步感受物质变化对生活的影响。教学准备教学准备为学生准备（小组） ：瓶盖 7 个、烧杯 2 个、自封袋 1 个、小勺 2 个、食盐、白砂糖、小苏打、水和白醋少许、学生活动手册。教师准备：教学课件、鸡蛋 1

17、 个、醋半杯。学生活动手册说明学生活动手册说明本课记录的是不同物质混合在一起产生的变化。学生要仔细、全面地观察并如实记录实验中的现象。课堂活动记录结果如下表，供参考。第第 3 3 课课发现变化中的新物质发现变化中的新物质背景和教学目标背景和教学目标物理变化与化学变化的本质区别为是否产生新物质。因此对新物质的观察与辨别是确定化学变化的关键要素。 本课将引导学生在前一课观察了醋和小苏打混合后的变化的基础之上，继续观察物质的变化，寻找物质变化的证据，并且通过变化现象与产生物质的观察与分析，知道物质发生化学变化都有新物质产生，且同一物质在发生化学变化的同时伴随物理变化的发生。在前几课研究物质变化的过程

18、中，学生会关注到物质变化中的一些现象，如颜色改变、产生气体等，同时他们也会产生“改变颜色的物质还是原来的物质吗？” “产生的气体是不是一种新的物质？”等疑问。本课他们将有机会对物质变化产生的物质进行实验、观察与考证分析，进一步明确化学变化的本质是产生新的物质。同时渗透了物质发生化学变化需要合适的条件这一隐藏概念。科学概念目标科学概念目标一些物质在变化的过程中，会既发生化学变化又发生物理变化。物质发生化学变化会产生新的物质。科学探究目标科学探究目标能用科学的语言描述物质变化过程中产生的现象。能根据物质变化的现象判断该物质变化是物理变化还是化学变化。能通过观察、实验、查阅资料和调查分析等方式获取物

19、质发生化学变化产生的新物质的变化科学态度目标科学态度目标养成细心观察、及时记录的习惯。体会到细致并实事求是地汇报观察到的现象对于得出正确结论的重要性。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标了解化学变化对人类生活的影响，知道有些是有益的，有些是有害的。教学准备教学准备为学生准备：学生活动手册。教师准备：蜡烛、蜡烛底座、玻璃片、玻璃杯、试管夹、火柴、护目镜、白手套、白砂糖、金属勺、牙签（以上物品每组一套） 、教学课件、贴纸。学生活动手册说明学生活动手册说明本课记录的是学生在物质变化实验中观察到的现象和产生的新物质。这个记录表可以帮助学生区别“现象”和“物质” 。在学习中，重点观察与记

20、录蜡烛燃烧与加热白砂糖产生的现象。 教师可以引导学生对生活中更多的物质变化的现象与产生的新物质进行观察与描述，记录补充在表格中，从而体现科学学习的延续性。课堂活动记录结果如下表，供参考。第第 4 4 课课变化中伴随的现象变化中伴随的现象背景和教学目标背景和教学目标通过前面几课的学习，学生已经理解化学变化的本质是产生新的物质，同时也在观察与实验中发现化学变化往往伴随着一些现象的产生，如产生气体等。本课是学生在已有的认知基础上，观察更多伴随物质变化产生的现象，帮助学生从现象初步判断物质是否发生了化学变化；然后通过寻找证据，判断是否产生了新物质；最后确定是否发生了化学变化。对于学生来说， 本课的学习

21、难点在于许多物理变化也像化学变化那样伴随着一些现象的产生，如何区别哪些现象是化学变化产生的，哪些现象是物理变化产生的？因此，教科书分别呈现了化学变化与物理变化的几种典型现象，引导学生通过寻找证据来证明出现变化现象后，由是否产生新的物质来判别是化学变化还是物理变化。比如铁生锈是十分常见的现象， 学生非常熟悉， 但可能没有考虑过铁锈是不是一种不同于铁的新物质。本课将引导学生通过观察和实验，确定铁锈是一种不同于铁的新物质。这需要学生收集足够的证据，而探索活动将成为学生收集证据的过程。科学概念目标科学概念目标物质在变化的过程中往往会有许多现象发生。物质变化分为物理变化和化学变化，可以根据是否产生新物质

22、来判别它们。科学探究目标科学探究目标能够描述物质变化过程中所观察到的现象。能够根据物质变化的现象判断物质变化是物理变化还是化学变化。科学态度目标科学态度目标尊重证据。当多人观察、实验出现不一样的结论时，乐于分析原因，再次观察、实验，以事实为依据做出判断。能坚持长时认真细致观察铁钉生锈的现象，发展探究铁钉生锈的兴趣。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标人类可以利用科学与技术干预物质变化。教学准备教学准备学生准备：学生活动手册。教师准备：教学课件、牛奶、白醋、柠檬汁、镊子、红墨水、清水、静置的泥水、滴管等。学生活动手册说明学生活动手册说明在第一个表格中，学生需要记录产生相应现象的物

23、质变化，如发光发热的变化有烟花燃放、蜡烛燃烧等。在填写前的思考过程中，学生需要辨别产生同种现象的不同变化是否是化学变化，会进一步明确化学变化的本质是产生新物质。在记录过程中，学生会遇到同一个的物质变化产生多种现象的情况，可进行多次记录。如蜡烛燃烧既要填在发光发热那一行，还要填在产生气体那一行。在第二个表格中，学生要观察记录铁钉生锈的过程，这需要课内外结合才能完成。教师要组织学生开展观察实验并对学生的持续观察记录做出评价。在学生如实观察记录的基础上组织他们开展研讨分析，判别铁钉生锈产生了颜色改变的现象的同时，也产生了新的物质铁锈，形成“铁生锈的过程是化学变化，这个变化需要较长的时间”的认识。第第

24、 5 5 课课地球家园的化学变化地球家园的化学变化背景和教学目标背景和教学目标通过前四课的学习， 学生已经基本上明确了什么是化学变化以及发生化学变化时可能伴随的现象。同时，学生对于物质变化的认识也得到了不断的发展，逐渐形成从变化的视角来认识周围常见事物的意识。对于“地球家园” ，学生在小学阶段经历了对“家园成员”如动植物及人体自身的观察与探索，对大气与水的观测，对岩石与矿物的辨别以及对地球内部结构及其运动的认识， 但是他们并不能意识到地球家园也时时刻刻在发生着化学变化。 在本课的学习中，学生要拓宽关于化学变化的研究视野，在前几课学习的基础上了解地球家园中的化学变化，主要是地球资源的形成以及与人

25、类的关系，让学生认识到岩石、矿物、植物的生长，以及不可再生的能源煤、石油和天然气等都是化学变化的结果。科学概念目标科学概念目标地球的很多资源如岩石、矿物、煤、石油、氧气等都是化学变化的产物。科学探究目标科学探究目标通过查阅资料与分析推理寻找证据，尝试解释煤、石油、氧气的形成经历了复杂的化学变化过程。体验探究中证据、逻辑推理的重要性，能将自己的分析结果与已有的科学结论作比较。科学态度目标科学态度目标能够怀有质疑精神，不迷信权威，愿意用多种方法解决问题。愿意与人交流查阅、收集的资料信息，分享观点。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标体会化学变化对人类生产生活带来的影响。感受到资源的

26、珍贵，认同珍惜资源、节约能源的观点。教学准备教学准备为学生准备：若干矿石、煤块标本、相关阅读资料、学生活动手册。教师准备：若干矿石、宝石和煤块标本、相关视频资源、教学课件。学生活动手册说明学生活动手册说明本课记录的是学生对煤块的研究过程。煤块上的信息可由教师组织学生观察教科书第 69 页的煤块图片，分析并获取相关信息，再引导学生根据煤块上的信息做出推理与猜想，记录在“煤的形成过程”一栏里，信息与猜想要一一对应起来。然后，学生再根据教师提供的科学家的研究成果资料，与猜想做对照分析，完善“煤的形成过程”记录。记录方式可以用文字也可以用画图的形式。第第 6 6 课课生命体中的化学变化生命体中的化学变

27、化背景和教学目标背景和教学目标人体是一个复杂的生命体，人体内的器官相互协调，共同完成生命体的繁殖、生长发育、新陈代谢、遗传变异以及对刺激产生反应等生命现象。生命体时刻都发生着化学变化，这些化学变化维系着我们的生命。卵细胞与精子结合，受精卵细胞开始分裂、分化，形成新的组织、器官等。旧细胞凋亡，气体在肺部进行交换，食物在消化系统的作用下变成人体能够吸收的营养物质，营养物质又促进人体生长。同时，人体的各种活动，消耗着食物提供的能量，并产生二氧化碳、水、尿素等“代谢产物” ，随汗液和尿液排出体外，完成生命体的自我更新。这个过程时刻都有新物质的生成，无疑是化学变化。本课引导学生探索生命体中的化学变化，能

28、使他们进一步感受到化学变化的神奇，激发他们探索化学变化的兴趣。科学概念目标科学概念目标食物能够为人体提供能量和营养。食物被人体消化吸收的过程是缓慢的，这个过程发生了化学变化。情绪的产生也与化学变化有关系。科学探究目标科学探究目标能通过观察、实验等方式获取事物的信息。能基于所学的知识运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论。科学态度目标科学态度目标在小组合作时， 愿意沟通交流， 能够综合考虑小组各成员的意见， 形成集体的观点。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标化学变化影响着人类生活。教学准备教学准备为学生准备（小组） ：干燥的粉条、火柴、蜡烛、托盘、护目镜、学生活动手

29、册。教师准备：学生二年级保存的“时间胶囊” 、教学课件。学生活动手册说明学生活动手册说明本课在活动手册上没有安排内容，教师可要求学生用绘图的方式描述米饭在体内的变化，从而认识这些变化过程是化学变化。（1）学生根据已有的认知，用绘图的方式描述米饭在体内的变化。（2）通过实验与阅读资料，完善对米饭在体内变化的认识。（3）学生对原先的绘图进行修正完善。第第 7 7 课课美丽的化学变化美丽的化学变化背景和教学目标背景和教学目标通过本单元的学习，学生在已有认识的基础上对物质变化有了许多新的认识，理解了化学变化的本质特征是产生新的物质。同时，他们对物质变化也有了更深入、清晰的认识，逐步认识到物质变化与人类

30、生产生活的关系，理解科学与生活的关系。本课是单元总结课， 是对学生单元学习的梳理与提升。 学生在本课学习中， 将从 “感受化学变化的美丽” “化学变化让我们的生活更美好”及“关注我们的环境”三方面，从“美丽”视角来进一步梳理化学变化与我们亲密无间的关系。 “感受化学变化的美丽”主要引导学生通过宏观和微观两个方面的观察认识化学变化的动态过程，进一步认识化学变化的本质特征并感受变化的神奇。 “化学变化让我们的生活更美好”引导学生认识化学变化能美化、方便我们的生活。 “关注我们的环境”则引导学生认识到化学变化也可能产生“不美好” ，人类要努力化解与避免。科学概念目标科学概念目标紫甘蓝与白醋的反应是化

31、学变化。化学变化有其美丽的一面。人类要利用好化学变化，让我们的生活更美好。科学探究目标科学探究目标能够对比观察紫甘蓝叶片分别与白醋、水的反应过程并进行描述。用举例、分析、概括的方法，感受到化学变化使我们的生活变得美好和方便。科学态度目标科学态度目标认可化学变化对我们生活的帮助。科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标化学变化产生的新物质可以让我们的生活变得更美好、更方便。知道物质的化学变化与我们生活的密切关系。教学准备教学准备为学生准备（小组） ：镊子、玻片、紫甘蓝、白醋、清水、毛巾、记录表。教师准备：紫甘蓝汁、柠檬汁、洗衣液、白砂糖水、小苏打溶液、微观化学变化的视频资源、教学课件

32、。学生活动手册说明学生活动手册说明本课在活动手册上没有安排内容，教师可让学生在回顾单元每课班级记录表的基础上，以思维导图的方式整理自己对物质变化的新认识，也可以其他方式梳理自己的学习成果。参考资料参考资料物理变化和化学变化物理变化和化学变化物理变化是指物质的形态、形状、大小或位置的变化，没有新物质的生成。化学变化是由于某种因素使构成物质的微粒之间的化学键发生了断裂和组合，生成了新的物质。化学变化中的最小单元是原子。是否生成新物质是物理变化和化学变化的本质区别。化学变化又叫化学反应，在生产和生活中普遍存在，如铁的生锈、节日的烟火、酸碱中和等。宏观上可以看到各种化学变化都产生了新物质，这是化学变化

33、的特征。从微观上可以理解化学变化的实质是，化学反应前后原子的种类、个数没有变化，仅仅是原子与原子之间的结合方式发生了改变。例如，对于分子构成的物质来说，就是原子重新组合成新物质的分子。化学变化常伴有发光、放热、生成气体、产生沉淀或颜色气味改变等表观现象，可以参照这些现象来判断有无化学反应发生。但要注意跟物理变化的区别，物理变化也常伴有发光（电灯） 、发热（摩擦） 、放出气体（开启汽水瓶盖时） 、颜色变化（由氧气变成液氧）等现象发生，只是没有新物质生成，这是物理变化与化学变化的根本区别。化学性质化学性质物质在发生化学变化时才表现出来的性质叫作化学性质。如可燃性、不稳定性、酸性、碱性、氧化性、还原

34、性、可与某些物质起反应等。用使物质发生化学反应的方法可以得知物质的化学性质。例如，加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，所生成的气体可以使带火星的木条复燃，表明氯酸钾受热达较高温度时，能够放出氧气。因此氯酸钾具有受热分解产生氧气的化学性质。要特别注意化学变化和化学性质的区别，如，蜡烛燃烧是化学变化，蜡烛能够燃烧是它的化学性质。物质的化学性质由它的结构决定，而物质的结构又可以通过它的化学性质反映出来。物质的用途由它的性质决定。化学反应的类型化学反应的类型无机化学中有四种基本反应类型，根据反应物、生成物种类不同可以把化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应四种基本类型。化合反应：两种或两种以上

35、物质生成另一种物质的反应，即多变一。分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，即一变多。置换反应： 由一种单质与一种化合物反应， 生成另一种单质和另一种化合物的反应。置换反应都属于氧化还原反应。复分解反应：由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应。复分解反应都属于非氧化还原反应。另一种根据电子转移分为：氧化反应，还原反应；氧化还原反应和非氧化还原反应。氧化反应：物质（或元素）失去电子的反应（元素化合价升高过程） 。还原反应：物质（或元素）得到电子的反应（元素化合价降低过程） 。氧化还原反应：物质在化学变化时，元素化合价发生变化的反应，即在反应过程中元素的原子发生了电子的转

36、移（或共用电子对的偏移） 。非氧化还原反应：在化学反应前后，元素化合价不发生变化的反应。煤的形成煤的形成煤是古代植物遗体堆积在湖泊、海湾、浅海等地方，经过复杂的生物化学和物理化学作用转化而成的一种具有可燃性能的沉积岩。煤的化学成分主要为碳、氢、氧、氮、硫等元素。在显微镜下可以发现煤中有植物细胞组成的孢子、花粉等，在煤层中还可以发现植物化石。所有这些都可以证明煤是由植物遗体堆积而成的。科学家们在地质考察研究中发现，在地球上曾经有过气候潮湿、植物茂盛的时代，如石炭纪、二叠纪（距今约 3 亿年） 、侏罗纪（距今约 1.3 亿1.8 亿年）等。当时大量繁生的植物在封闭的湖泊、沼泽或海湾等地堆积下来，并

37、迅速被泥沙覆盖，经过亿万年以后，植物变成了煤，泥沙变成了砂岩或页岩。由于有节奏的地壳运动和反复堆积，在同一地区往往具有很多煤层，每层煤都被岩石分开。由植物变为煤的过程可以分为以下三个阶段。（1）菌解阶段，即泥炭化阶段。当植物堆积在水下被泥沙覆盖起来的时候，便逐渐与氧气隔绝，由嫌气细菌参与作用，促使有机质分解而生成泥炭。通过这种作用，植物遗体中氢、氧成分逐渐减少，而碳的成分逐渐增加。泥炭质地疏松、褐色、无光泽、比重小，可以看出有机物残体，用火柴可以引燃，烟浓灰多。（2）煤化作用阶段，即褐煤阶段。当泥炭被沉积物覆盖形成顶板后，便成了完全封闭的环境，细菌作用进一步增加，过渡成为褐煤，这称为煤化作用。

38、褐煤颜色为褐色近于黑色。颜色暗淡，基本上不见有机物残体，质地致密，用火柴可以引燃，有烟。（3）变质阶段，即烟煤及无烟煤阶段。褐煤是在低温低压下形成的。如果褐煤埋藏在地下较深位置时，就会受到高温高压的作用，使褐煤的化学成分发生变化，主要是水分和挥发成分减少，含碳量相对增加；物理性质也发生改变，主要是密度、光泽和硬度增加，成为烟煤。这种作用是煤的变质作用。烟煤颜色为黑色，有光泽，致密状，用蜡烛可以引燃，火焰明亮，有烟。烟煤进一步变质，成为无烟煤。无烟煤颜色为黑色，质地坚硬、有光泽，用蜡烛不能引燃，燃烧时无烟。石油和天然气的形成石油和天然气的形成关于石油的成因，目前大多数人主张有机生成说。古代低等动

39、植物（其中以繁殖量最大的浮游生物为主） ，同泥沙一起在低洼的浅海、海湾或湖泊中沉积下来，首先形成有机淤泥。这种有机淤泥被新的沉积物所覆盖，造成与空气隔绝的环境。随着低洼地区泥沙的不断沉降， 沉积物不断加厚， 有机淤泥承受的压力不断加大周围温度也不断上升，在嫌气细菌、温度、压力等因素的作用下，逐渐变成分散的油滴，这些油滴在压力作用下逐渐移到多孔隙的储油岩层（砂岩和砾岩）中，并聚集在一定的地质构造（如穹隆构造）之中，这就形成了油田。天然气是储存于地下多孔岩石或石油中的可燃气体，它的成因与石油的成因相似。由于它比石油轻，所以常位于石油的上部。大气层中的化学变化大气层中的化学变化大气的成分不仅有气体，

40、也有悬浮着的固体和液体微粒（气溶胶） ，它们有的是天然存在的，有的是人类活动输入的，或者是大气化学反应产生的。二氧化硫的氧化二氧化硫是由煤炭、石油等矿物燃料燃烧产生的主要污染物，其中一部分在大气中被氧化成硫酸或硫酸盐气溶胶。由于这种物质的密度大，沉降后接近地面，特别是容易在谷地或盆地等地区汇聚，形成酸雾并造成污染；另外也有可能被降水带下，形成酸雨。臭氧层破坏臭氧层破坏大气中的臭氧可以与许多物质反应而被消耗和破坏，比如氧化亚氮（N2O） 、四氯化碳（CCl4） 、甲烷（CH4） 、氯氟烃（CFCs）等。这些物质在低层大气层正常情况下是稳定的，但在平流层受紫外线照射活化后就会与臭氧发生反应。这种反

41、应会消耗掉大气中的臭氧，打破臭氧的平衡，导致地面紫外线辐射的增加，从而给人类健康和地球生态环境带来危害。光化学烟雾光化学烟雾汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物在阳光（紫外光）作用下发生光化学反应，生成二次污染物后与一次污染物混合会形成有害浅蓝色烟雾，这就是光化学烟雾。光化学烟雾多发生在阳光强烈的夏秋季节，随着光化学反应不断进行，反应的生成物不断积累，光化学烟雾的浓度也不断升高，从而明显降低大气的能见度，影响出行。光化学烟雾还会损害人体和动物的健康、影响植物的生长、加速建筑材料的降解和老化。生命体内的化学变化生命体内的化学变化我们的身体无时无刻不在进行着化学反应，这些反

42、应能够帮助我们将储藏在营养物中的化学能量转化成其他形式的能量并合成身体所需的生物分子。消化作用消化作用我们吃下去的食物中所含的一些大分子是无法直接被人体吸收的，在酶的催化作用下这些大分子发生分解反应变成小分子后进入细胞。比如淀粉在唾液中所含的淀粉酶的作用下被分解成麦芽糖，然后在消化道中继续被麦芽糖酶作用，成为可以直接吸收的葡萄糖。有氧呼吸有氧呼吸在酶的催化作用下，细胞内的葡萄糖等物质与氧气发生反应，生成二氧化碳与水，并释放能量，这个过程被称为有氧呼吸。有氧呼吸可大致分为三个阶段：第一阶段，一个葡萄糖分子（C6H12O6）会分解成 2 个丙酮酸分子（C3H4O3） ；第二阶段，2 个丙酮酸分子会

43、分解生成 6 个二氧化碳分子；第三阶段，经过一系列氧化还原反应，氢原子与氧原子结合生成水。 在有氧呼吸过程中， 葡萄糖分子会因为化学键断裂而释放出能量。细胞需要的只是其中一小部分能量，大部分会存储在 ATP（三磷酸腺苷）中。无氧呼吸无氧呼吸人体各种形式的运动，主要是靠一些肌细胞的收缩活动来完成的。当血液的供氧速度无法满足急速收缩的肌肉细胞时，细胞就会缺氧，此时细胞中会发生无氧呼吸。1 个葡萄糖分子会先分解成 2 个丙酮酸分子，然后会发生乳酸发酵生成 2 分子乳酸（C3H6O3） 。整个过程不需要氧的参与，产生的能量远远低于有氧呼吸所释放出的能量。情绪变化受激素影响情绪变化受激素影响激素能够调控

44、细胞中许多反应的发生。它由特殊器官分泌，通过血液循环，到达目标区域并实现相应的功能。我们的情绪也会受到激素的影响而发生变化，比如多巴胺、肾上腺素等。多巴胺是先由酪氨酸在酪氨酸羟化酶的催化作用下合成左旋多巴，然后在脱羧酶的进一步催化作用下合成的。大脑中有多个不同的多巴胺传递通路。有的通路负责让我们在学会一项新技能后产生满足感，有的通路会让我们对正在做的事情充满兴趣。肾上腺素主要是由酪氨酸在一系列催化酶的作用下合成的。当我们在遭遇惊吓和袭击的时候，肾上腺和特定神经会分泌肾上腺素，使心脏跳得很快，血压和血糖升高。对于肾上腺素的研究还发现，大量的肾上腺素与唤醒负面情绪成正相关。颜色与酸碱度的关系颜色与

45、酸碱度的关系花青素花青素很多蔬菜水果中都含有花青素，比如紫甘蓝、葡萄、蓝莓等。花青素只能反射紫色的光，所以大多数含花青素的蔬果都是蓝紫色的。花青素溶解在液体中，会依据溶液的酸碱程度而变色。酸性溶液中，氢离子多于氢氧根离子，花青素与氢离子结合后其结构改变，只反射红色的光，所以液体变成红色。碱性溶液中，氢氧根离子多于氢离子，花青素与氢氧根离子结合后其结构改变，只反射蓝色的光，液体就变成蓝色。中性溶液中，由于氢离子和氢氧根离子浓度相等，液体就呈现紫色。由于不同溶液的酸碱度不同，即溶液中所含的氢离子与氢氧根离子的浓度不同，最终溶液呈现的颜色种类及深浅也会有区别。如，在酸性环境下会呈现红色、桃红色；在中

46、性时呈现紫色；弱碱性环境下会呈现蓝色和绿色；在强碱性环境下呈现黄绿色与黄色。酸碱指示剂酸碱指示剂酸碱指示剂也称 pH 指示剂，在不同的 pH 值下会显示出相应不同的颜色。实验室中常用的酸碱指示剂，主要有石蕊、酚酞等。石蕊溶液本身为紫色，遇到酸性溶液会变为红色，遇到碱性溶液变为蓝色。酚酞溶液本身没有颜色，遇到酸性溶液不变色，遇到碱性溶液变成红色。玻意耳发现酸碱指示剂的故事玻意耳发现酸碱指示剂的故事英国科学家玻意耳有一天收到一大捧紫罗兰，他非常高兴。他从家里带了一束插在实验室的瓶子中，准备随时欣赏。那天他做实验的时候，一不小心把盐酸洒了出来，有一些液滴溅在了他带来的那束紫罗兰上。他赶紧把紫罗兰放到水中冲洗，却惊奇地发现紫罗兰的花瓣从蓝紫色变成了红色。他当时猜想：难道说紫罗兰的花瓣遇见酸就会变色吗？于是试了其他几种酸， 发现紫罗兰遇见其他几种酸也都变成了红色。 他又接着联想：既然紫罗兰会遇酸变色， 那么遇见碱会不会也变色呢？还有没有其他物质也具有类似的本领？带着这些问题，他又做了一系列实验。在实验中他发现了另外一种和紫罗兰具有类似性质的物质石蕊。之后他通过把试纸浸到石蕊溶液中再干燥，制成了能够检验溶液酸碱性的石蕊试纸。