這一頁不是孤島：講義、題庫一起用
觀念看懂後馬上練；濃度與分離則直接接到各自的完整頁面。
物質與能量：板擦是物質，那它有沒有能量？
先把「是什麼」和「具有什麼」分開。
占有空間、具有質量
板擦、空氣、水、鐵、葡萄糖、移動中的汽車，都是物質。
做功的能力
物質和能量不是二選一。物質可以具有、儲存、攜帶或轉移能量。
「那它有沒有能量？」——有。它放在高處有位能，掉下來有動能，撞到地板還會變成聲音、熱和形變。
所以不要把「物質」和「能量」當成二選一。
三態與能量：上課、下課、放學
用粒子模型理解同一種物質在不同狀態下的差異。
粒子靠近、位置受到限制，可在原位置附近運動。形狀、體積通常固定。
粒子仍靠得近，但可以彼此換位置。形狀隨容器改變，體積通常固定。
粒子間距大、能自由移動，形狀與體積都會隨容器改變。
往較高能量狀態
熔化、汽化、昇華都是吸熱的物理變化。
往較低能量狀態
凝固、凝結、凝華都會向周圍釋放能量。
液態像下課：可以到處跑，但還離不開同伴與容器。
氣態像放學：終於全部散掉，所以活動最自由。
物質的性質：這就是「理」與「化」第一次分家
同一種物質，在相同狀態與相同條件下，應具有相同的性質。
不用改變化學組成就能觀察或量測
顏色、氣味、光澤、密度、熔點、沸點、導電性、導熱性、比熱、折射率、溶解性等。
必須透過化學反應才看得出來
可燃性、助燃性、活性、腐蝕性、酸鹼性，以及與其他物質反應的能力。
課堂上我會開玩笑說：化學性質常常要找另一個東西「互相傷害一下」才會現形。
| 敘述 | 屬於 |
|---|---|
| 酒精容易揮發 | 物理性質 |
| 酒精可以燃燒 | 化學性質 |
| 氧氣無色、無臭 | 物理性質 |
| 氧氣具有助燃性 | 化學性質 |
物質的變化：現象只是線索，新物質才是判準
看到冒泡、變色、發光都先不要急著下結論。
物理變化
沒有生成新物質，化學組成沒有改變。
常見：形變、相變、溶解。
化學變化
生成新的物質，化學組成改變。
常見：燃燒、腐蝕、氧化、分解、反應生成氣體或沉澱。
水沸騰會冒泡、汽水開瓶也會冒泡，卻不一定產生新物質；大理岩加稀鹽酸、雙氧水在二氧化錳作用下產生氣體，才屬於化學反應。
冒泡
可能是物理，也可能是化學。
沉底 ≠ 生成沉澱
石頭沉底、過量食鹽溶不下，不等於化學反應生成沉澱。
變色／氣味／發光
都只能當作反應線索，仍要判斷是否有新物質。
真正的判準永遠回到同一句：有沒有產生新物質？
化學反應總整理：現象不是答案，是線索庫
這裡把「物理／化學變化」直接接到後面國中理化會反覆遇到的特色化學反應與常用試劑。
冒泡｜大理岩＋稀鹽酸
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
產生二氧化碳；後面可以再用澄清石灰水檢驗。
冒泡｜雙氧水分解
2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑（MnO₂ 催化）
生成氧氣；可利用氧氣助燃的性質檢驗。
沉澱｜二氧化碳＋石灰水
CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O
生成白色碳酸鈣沉澱，所以澄清石灰水會變混濁。
變色｜常見檢驗
氯化亞鈷試紙：遇水由藍色轉粉紅色。
無水硫酸銅：遇水由白色轉藍色；碘液遇澱粉呈藍黑色。
物質的分類：純物質、混合物、元素與化合物
分類不是看起來乾不乾淨，而是看組成與性質是否固定。
單一物質；在相同條件下具有固定性質
兩種以上純物質混合；比例可改變
元素
金、銀、氧氣、氮氣等。
化合物
水、氯化鈉、過氧化氫等。
混合物
空氣、海水、鋼、黃銅、鹽酸、牛奶等。
所以不是「看起來乾不乾淨」，而是看它是不是單一物質、性質是不是固定。
常見混合物：空氣、合金與水溶液
混合物不一定會分層；有些看起來非常均勻。
合金
常見的固態混合物，例如鋼、黃銅。
空氣
常見的氣態混合物，由多種氣體均勻混合。
水溶液
常見的液態混合物；組成比例通常用濃度表示。
空氣裡有什麼？
氮氣
常溫下相對穩定、不助燃，可用於食品包裝等用途。
氧氣
不可燃但助燃，參與呼吸、燃燒與多種氧化反應。
氬氣
化學性質穩定，可用作焊接保護氣體。
二氧化碳等
含量較少，部分成分會隨環境、地點與時間改變。
氣體製備：製造、收集、檢驗
實驗裝置不是拿來背圖，而是每一個部件都在解決一個問題。
氧氣 O₂
二氧化錳：加快反應速率。
收集：氧氣難溶於水，可用排水集氣。
檢驗：帶火星線香在氧氣中燃燒更旺，利用的是助燃性。
二氧化碳 CO₂
收集：可依實驗條件用適當方法收集。
檢驗：不助燃；通入澄清石灰水會出現白色混濁。
裝置先密閉
若使用漏斗加入液體，漏斗下端需浸在液面下，避免氣體由入口逸出。
剛開始先別收
裝置原本充滿空氣，最初的氣體會混有空氣，先排掉一段時間再收集。
收完一定要驗
收集到一瓶氣體不代表完成，最後仍要用性質確認氣體身分。
裝置裡每一個部件，都應該是在解決其中一個問題。
混合物純化：性質決定方法
想把混合物拆開，先找各成分哪一個物理性質不一樣。
磁性不同
→ 磁選
例：鐵屑與非磁性固體。
顆粒大小／是否溶解
→ 過濾
例：不溶固體與液體。
溶解度不同
→ 蒸發結晶／降溫結晶。
與濾紙、溶劑作用不同
→ 濾紙色層分析。
這一章之後，這些概念還會一直回來
現在先建立語言；後面的波、光、熱與元素會繼續使用。
波
波傳遞能量；波速會受到介質性質影響。
光
光是電磁波；不同介質中的光速不同，進一步連到折射。
熱
比熱、導熱、熱脹冷縮、溫度變化與相變能量都會再次出現。
元素與原子
尺度會從巨觀物質一路往下進入元素、原子與微觀結構。
學習檢核：每一題都在測主線
先自己回答，再展開參考答案。
1. 板擦是物質，為什麼仍然可以具有能量？
2. 為什麼冰融化屬於吸熱的物理變化？
3. 物理性質與化學性質最大的差別是什麼？
4. 為什麼「冒泡」不能直接判定為化學變化？
5. 石頭沉到水底，為什麼不能叫「化學沉澱」？
6. 空氣看起來均勻，為什麼仍是混合物？
7. 二氧化錳在雙氧水製氧中的角色是什麼？
8. 為什麼混合物分離通常利用物理性質差異？
看懂了，就不要停在這裡
教學頁負責把觀念串起來；題庫負責讓你知道自己到底會不會。
📚 想多練一些，或支持 Knowledge Atlas？
先把觀念學懂；如果想增加紙本練習或延伸閱讀，再依自己的程度挑選。
以上蝦皮連結為分潤連結；若透過連結購買，部分收益將用於 Knowledge Atlas 網站、AI 與教材維護，不影響購買價格。