问题

剪开塑料袋,是物理变化还是化学变化?

回答
剪开塑料袋,这事儿说起来简单,但要掰开了揉碎了说,可就有意思了。咱就聊聊这剪开塑料袋,究竟是动了“皮肉”还是动了“魂魄”。

首先,得明白这物理变化和化学变化是怎么个意思。

物理变化,顾名思义,就是东西的“模样”变了,但它本身是个啥,本质上没变。就好比你把一张纸揉成一团,纸还是那张纸,只是形状不一样了。它的分子结构还是那样,化学性质也都没变。你可以把它再展开,它还是纸。

化学变化,那就不一样了。这就像做菜,你把生鸡蛋打散加点调料炒了,它就变成了炒鸡蛋,再也不能变回生鸡蛋了。在这个过程中,鸡蛋的分子发生了重组,变成了新的物质,具有了新的化学性质。这就是化学变化。

那咱再回到这个剪刀剪塑料袋的事儿。

你拿起一把剪刀,对准一个塑料袋,“咔嚓”一声,塑料袋就被剪开,变成两半了。

仔细想想,这个过程里,发生了什么?

1. 形状改变: 这是最直观的。一个完整的塑料袋,现在成了两个不完整的、有开口的碎片。它的形状、大小、完整性都改变了。

2. 材料本身呢? 拿起来看看,这两半塑料袋,摸上去还是那种滑滑的、韧韧的感觉,对吧?它还是那个塑料。你把它点着了,它会烧,会产生一些烟,这确实是化学反应,但我们讨论的是“剪”这个动作本身。

3. 分子层面: 塑料袋是由很多很多高分子链组成的。这些高分子链就像长长的面条,紧密地排列在一起,形成了一个整体。当你用剪刀剪下去的时候,实际上是把这些长长的面条链“切断”了。

有没有新的物质产生? 剪刀锋利的刀刃,只是把那些连接在一起的高分子链,一根一根地“物理地”分开,就像你用剪刀剪断一堆绳子。并没有新的化学键生成,也没有原来分子结构中的原子重新组合形成新的分子。
化学性质变了吗? 比如,这个塑料袋原来遇水会不会溶解?遇酸会不会怎么样?这些化学性质,在剪开之后,它还是保持着原来的特性。你用火烧一下,它燃烧的产物,跟不剪开的整个塑料袋燃烧的产物,在化学本质上是一样的。

所以,从科学的角度来说,剪开塑料袋,只是改变了塑料袋的形态和整体性,它内部的分子结构并没有发生变化,也没有生成新的物质。它还是那个塑料,只是大小和形状不一样了。

这就好比你把一根长长的橡皮筋剪成几段。每段橡皮筋,它还是橡皮筋,弹性还在,化学成分也没变,只是长度变短了。

结论:

因此,剪开塑料袋,属于物理变化。

我们只是改变了它的大小、形状,让它从一个完整的整体变成了几个部分,但塑料本身的化学性质和组成,没有发生任何改变。这跟把铁块敲打成铁丝,或者把水加热变成水蒸气一样,都是改变了物质的形态,但没有改变物质的本质。

网友意见

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我是大学高分子系的老师。下面有些结论我就不找证据了。

没错,剪的时候肯定会把部分的长链分子剪断的,这个事实是客观上的。至于算不算化学变化就看你怎么界定了。你倾向于认为这属于化学变化,只要话说清楚了就是OK的。而且这个说法在我们专业内应该80%承认的。不管是剪刀剪还是其他强裂的机械破坏,都会把长链分子搞断。

剪一下,断的并不多。但是如果重重复复地进行机械破坏,那么整个材料的平均分子量将会有明显的下降,而且分子量分布会变宽。材料的机械性能就会受到不可忽略的影响。这种现象叫做“机械降解”。“降解”泛指高分子材料的平均分子量下降后果。

大多数高分子是碳碳链,机械降解过程中的断链是碳碳链的连接变成两个链端。第一种可能是:

-C-C- --> -CX+YC-,其中X和Y是填补上来原来空缺的替代原子或基团,这是保持一个碳成四个共价键所不能缺少的。至于填上来的是什么,要看具体处于的化学环境和条件适合发生什么反应。最常见的就是加入了氧原子,因为我们的空气有氧气。也可以不用要别的原子来替代空缺,直接形成一个双键,即

-C-C- --> -CX +C=

但是双键是不稳定的,容易被氧气氧化。到最后稳定的形式还是回到第一种可能那种产物。

那么多种化学反应的可能,很难不承认这个过程是化学变化了。

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