铸造算冶金吗 铸造究竟是化学变化还是物理变化

（2021年辽宁朝阳中考）关于铁的变化有:①铁丝弯曲，②铁钉生锈，③铁水铸锅，④铁丝燃烧，其中涉及化学变化的是

A. ②③；B.②④；C.③④；D.①③

此题目的考试点在于物理变化和化学变化的定义。

2012年人教版的教材是这样说的：

“液态的水经过沸腾变为水蒸气，冷却后又变成液态的水；块状的胆矾经过研磨后变成粉末状的胆矾，虽然水和胆矾发生了形态的变化，但并没有生成其他物质。这种没有生成其他物质的变化叫做物理变化。汽油挥发、铁水铸成锅、蜡烛受热熔化等都属于物理变化。胆矾和石灰石（或大理石）在变化中都生成了其他物质。这种生成其他物质的变化叫做化学变化，又叫做化学反应。木柴燃烧、铁的生锈等都属于化学变化。”

首先来说这个定义不够严谨。教材试图采用归纳法来说明什么是物理变化，什么是化学变化。在定义中有个重要的名词“其它物质”，很值得探讨。比如：同素异构体或同素异形体的转变是否是“其它物质”，具体点说，①在紫外线的照射下氧气变为臭氧，是否算是生成了其它物质；②炭在高温高压的条件下生成钻石，是否算是生成了其它物质；③铁单质从高温（大于1538℃）到常温的凝固过程中，δ-Fe到γ- Fe，再到α- Fe，同素异构体的转变，是否算是生成了其它物质。教材没有回答，所以设置考试题目时应当予以避绕。

回到题目来说，初中生对①考点形状改变是物理变化②考点金属生锈是化学变化④考点燃烧是化学变化，这三个变化的判断是容易的，此时同时包含②④的选项只有B。从应试和答题的角度来说，无需深究现象③。

但我们学习知识的目的绝不是考试做题，也应当探索科学知识。

我个人认为铁水铸造存在形状的改变这一物理变化，还存在分子和原子层面的化学变化。应当将其归入化学变化。理由如下（1）铸造冷却的过程中存在铁的同素异构体的转变；（2）铁水加热熔化的过程中铁和炭生成碳化三铁，冷却过程中碳化三铁生成铁和碳。这不是一个可以忽略的过程，从铸造工艺上来说要控制冷却速度，来控制生成炭的多少和形态（石墨、球状或蠕状），来控制铸件的性能。

下图为铁碳合金相图。