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第1节 物质的构成
考点一、分子之间存在空隙
(一)实验一:水和酒精混合
①实验现象:水和酒精混合后的总体积小于水和酒精的体积之和。
②解释:水分子之间和酒精分子之间存在着空隙,当水和酒精混合时,水分子和酒精分子彼此进人对方分子的空隙中,所以水和酒精混合后的总体积会减小。
(二)实验二:芝麻和黄豆混合
①实验现象:芝麻和黄豆混合后的总体积小于混合前的体积之和。
②解释:黄豆与黄豆之间存在空隙,一部分芝麻钻到了黄豆之间的空隙中。
结论:不论固体、液体还是气体,构成物质的分子(或微粒)之间都有一定的空隙,不同物质分子(或微粒)间的空隙大小不同,固体的最小,液体的次之,气体的最大。
本实验是模拟实验,芝麻和黄豆不是分子。
典例1:(2021·浙江·七年级专题练习)下图表示封闭在某容器中的少量液态水的微观示意图(该容器的活塞可以左右移动)。煮沸后,液态水变成水蒸气。对于这一现象的微观解释,可用选项中的哪个图表示( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】封闭在某容器中的少量液态水受热沸腾后,水分子本身的大小和数目没有发生变化,只是水分子之间的间隔增大,导致气态水的体积增大,故选B。
变式1:(2021·浙江·七年级专题练习)如图,做了酒精倒入水的混合实验后,老师得出结论:总体积变小的原因是酒精分子和水分子进入到对方分子间隙中去了。小明却认为可能是手指沾上了部分液体,所以总体积变小。要证明小明的想法是错误的,可以进行( )
A.芝麻和黄豆的混合实验 B.水倒入酒精的混合实验
C.酒精和酒精的混合实验 D.黄豆和黄豆的混合实验
【答案】C
【解析】总体积变小的原因是酒精分子和水分子进入到对方分子间隙中去了。小明却认为可能是手指沾上了部分液体,所以总体积变小。根据控制变量的原则,要证明小明的想法是错误的,可以进行酒精和酒精的混合实验。该实验与上述实验相比较,操作方法相同,但是相混合的分子种类不同,如果是因为手上沾了部分液体,则混合后体积也应该小于原体积的和,反之,则证明是不同分子混合时,部分子占据原分子的间隔。故选C。
变式2:24.(2021·浙江·七年级专题练习)在讲物质的构成时,老师做了这样的演示实验:先在量筒中倒入黄豆,再倒入芝麻,记下总体积;再将量筒反复颠倒摇晃,记下混合后的总体积。下列有关这个实验的说法正确的是( )
A.混合后的总体积与未混合前的总体积一样大
B.混合后的总体积比未混合前的总体积大
C.根据这个实验的现象,即可得出“构成物质的分子间存在空隙”的结论
D.这只是一个模拟实验,用形象的宏观现象类比不易观测的物质微观结构
【答案】D
【分析】分子动理论的基本观点:①构成物体的分子总是不停的做无规则运动;②分子之间有间隙;③分子之间存在相互作用的引力和斥力。
【解析】因为黄豆粒比较大,黄豆粒之间有空隙,和芝麻混合时,芝麻会弥补这些空隙,所以半瓶芝麻与半瓶黄豆混合后体积会变小,原因是:芝麻运动到黄豆之间的空隙中去了;因为构成物体的分子之间有间隙,不同种类的物质混合后总体积变小,是不同物质的分子彼此扩散到对方分子的空隙中的结果;所以通过这一个模拟实验,用形象的宏观现象类比不易观测的物质微观结构,故ABC错误,D正确。
变式3:(2022·浙江金华市七年级期末)在难以直接拿研究对象做实验时,可以模仿研究对象的某些条件进行实验,这样的实验称为模拟实验。分析下列实验并回答问题:
(1)把篮球和木板置于同一水平视线上。把铅笔的头竖直朝下,分别由A向B和由C向D移动,如图1,观察铅笔长度和铅笔头随位置的变化而发生的变化。通过此模拟实验,我们可以知道海面上远去的船只船身比桅杆先消失的原因是___________。
(2)如图2,用松散的泥土堆制一个山谷模型,在坡面上洒较多的水,泥沙将会从B处滑落,并在A处沉积。此现象模拟的地质灾害是___________。
(3)图3是教材上的两个实验活动,目的是模拟___________。
(4)图4中是老师上课时演示的两个实验:甲是芝麻和黄豆的混合实验,乙是酒精和水混合的实验,其中属于模拟实验的是___________。
【答案】地球是球体(海平线是弧形) 泥石流 板块的碰撞和张裂 甲
【分析】模拟实验是在难以直接拿研究对象做实验时,采取模拟实验对象制作模型,或者模仿实验的某些条件进行的实验。
【解析】(1)铅笔长度一定,当铅笔沿木板运动时,我们看到的长度是相同的。但沿篮球运动时,我们看到长度是减小的,通过此模拟实验,我们可以知道海面上远去的船只船身比桅杆先消失的原因是:地球是球体。
(2)用松散泥土堆积是模拟破坏的植被,在坡面上洒较多的水,泥沙将会从B处滑落,并在A处沉积,此现象模拟的地质灾害是泥石流。
(3)两本书向中间挤压会造成中间部分变形弯曲,目的是模拟板块的碰撞和张裂。
(4)1L芝麻与1L黄豆混合,总体积小于2L,芝麻和黄豆分别代表不同物质的分子,模拟说明分子之间存在间隙,所以属于模拟实验的是甲。
考点二、分子处于不停的运动之中
(一)扩散现象
(1)现象探究:一瓶是(无色)空气,一瓶是二氧化氨(红棕色),用玻璃板隔开。
抽去玻璃板,使两个瓶口相互贴紧,将会看到没有颜色的那瓶气体变红了,两瓶气体的颜色最后变得均匀。这就是气体的扩散现象。将红墨水注人水中,一段时间后,水会变红,这是液体的扩散现象。扩散现象还能在固体中发生,如把磨得很光滑的铅片和金片紧压在起,5年后,将它们切开,发现它们互相渗入约1毫米深。
(2)概念:不同物质的分子彼此进人对方分子空隙中的现象叫做扩散。
(3)扩散现象表明:
①构成物质的分子都在不停地做无规则运动。
②构成物质的分子间存在空隙。
(二)扩散快慢与温度的关系
温度越高扩散越快,说明分子的运动越剧烈。因为分子的运动与温度有关,所以分子永不停息的无规则运动也叫做热运动。
典例1:(2022·浙江台州·七年级期末)下列事例中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.春天,柳絮飞扬 B.夏天,狂风暴雨
C.秋天,桂花飘香 D.冬天,雪花纷飞
【答案】C
【解析】A.春天,柳絮飞扬,是肉眼可见的宏观物体的机械运动,不是分子运动,故A不符合题意;
B.夏天,狂风暴雨,是指风雨的机械运动,不属于分子运动,故B不符合题意;
C.秋天,桂花飘香,是桂花分子运动的结果,是分子运动,故C符合题意;
D.冬天,雪花纷飞,是指雪花的机械运动,不属于分子运动,故D不符合题意。
变式1:(2022·浙江舟山·七年级期末)科学研究中,实验设计的严密性是获得正确结论的前提。下列四种设计,当抽出玻璃板后,都会观察到密度比空气大的二氧化氮气体进入空气中,但其中不能说明二氧化氮分子处于不停运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、分子在不断地运动,当抽出玻璃板后,能够观察到红色的二氧化氮气体进入空气中,选项正确;
B、二氧化氮的密度比空气大,当抽出玻璃板后,由于重力的作用,二氧化氮会进入下方空气中,选项错误;
C、分子在不断地运动,当抽出玻璃板后,能够观察到红色的二氧化氮气体进入空气中,选项正确;
D、分子在不断地运动,当抽出玻璃板后,能够观察到红色的二氧化氮气体进入空气中,选项正确,变式2:(2021·浙江温州·七年级期末)如图甲为液体扩散实验。为了进一步探究分子运动的快慢与哪些因素有关?小明设计了一个实验方案,如图乙所示,用两支相同的针筒分别抽取体积相同的水和酒精,然后再缓慢的抽取等量的红墨水后迅速用橡皮帽塞紧针头,观察针筒中液体颜色变化的快慢。
(1)该实验基于探究的问题是_____
(2)该实验中如果用针筒快速地抽取红墨水,会导致扩散实验无法验证。原因是_____。
(3)对比图甲实验,小明选择针筒进行实验除了简便外,还有哪些优点?_____。(写出一点即可)
【答案】分子运动快慢是否与液体的种类有关呢? 见解析 见解析
【解析】(1)[1]用两支相同的针筒分别抽取体积相同的水和酒精,液体的种类不同,探究问题:分子运动快慢是否与液体的种类有关呢?
(2)[2]抽取过程中红墨水和水或酒精已经混合,会导致扩散实验无法验证。
(3)[3]选择针筒进行实验时,针筒可以直接抽取相同体积的液体。
变式3:(2021·浙江·七年级专题练习)探究实验展示了化学的无穷魅力,我们在实验的过程中也提炼了许多探究方法。
【提出问题】小松想探究分子的运动速率与相对分子质量的关系
【假设猜想】①分子质量(相对分子质量)越大,分子运动速率越快;②分子质量(相对分子质量)越小,分子运动速率越快
【查阅资料】已知浓氨水能挥发出氨气(氨气的相对分子质量是17),浓盐酸能挥发出氯化氢气体(氯化氢气体相对分子质量为),二者接触反应会产生白烟(即氯化铵固体)
【设计实验】如图所示,在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团
【实验现象】C处产生的白烟较多。
【解释与结论】(①)氨分子的相对分子质量______(填“大于”、“等于”或“小于”)氯化氢分子的相对分子质量,由此可知,相对分子质量越大,分子运动的速率越______(填“快”或“慢”)
(2)浓氨水并没有与浓盐酸接触,说明分子是______的(填“静止”或者“运动”),
【拓展探究】小松在完成上述实验后,还想研究分子运动速率与温度的关系
他将等量的品红(一种红色颜料)分别滴入到等量的热水和冷水中,其实验现象如下所示
实验过程 冷水
开始 红色扩散较慢 红色扩散较快
长久放置 最终均成为红色,均匀,透明的液体
(3)依据此实验现象,得出的结论是______ 。
【答案】小于 慢 运动 温度越高,分子的运动越快
【解析】(1)氨气的相对分子质量是17,氯化氢气体相对分子质量为,故氨气的相对分子质量小于氯化氢的相对分子质量。由于C处出现白烟较多,离沾有氨水的棉花团远,说明氨气分子运动得要快,得到结论:相对分子质量越小,运动速度越快;相对分子质量越大,运动速度越慢。
(2)浓氨水并没有与浓盐酸接触,但是却能发生反应,说明分子是运动的。
(3)将等量的品红分别滴入到等量的热水和冷水中,观察到品红在热水中要比在冷水中扩散得快一些,由于热水的温度比冷水中要高,据此可知,温度越高,品红分子运动得越快。
考点三、分子之间的引力和斥力
(1)构成物质的分子之间(物体内部)存在引力。
分子间相互引力像一只只无形的手,将分子与分子聚集在一起,构成各种固体和液体。不但物体内部的分子之间存在着引力,两个物体接触面上的分子之间(不同物体之间)同样存在着相互作用的引力。
(2)构成物质的分子之间存在斥力。
构成物质的分子之间存在空隙,很难将其压缩是因为分子之间存在着相互作用的斥力。
典例1:(2021·浙江温州·七年级期中)将一根棉线松松地系在一个铁丝框架的两边。把框架浸入肥皂液里再取出来,框架上便会出现一层肥皂膜,如图甲所示。现用烧热的针刺破棉线一侧的肥皂膜,另一侧的肥皂膜就会把棉线拉过去如图乙所示,这个实验现象说明 ___________。
【答案】分子之间存在着引力
【解析】用烧热的针刺破一侧肥皂膜,由于另一侧肥皂膜和棉线间分子有力的作用,故将棉线拉向另一侧,此现象说明了分子之间存在着引力。
变式1:(2021·浙江·七年级专题练习)如图,用橡皮帽将注射器的小孔堵住,封闭一部分空气。用力向内推动活塞到一定程度后,再难以推动,这个实验现象说明( )
A.物体是由大量分子构成的 B.分子不停地做无规则运动
C.空气的密度可以变大 D.分子之间存在着斥力
【答案】D
【解析】分子之间既有引力又有斥力,用橡皮帽将注射器的小孔堵住,封闭一部分空气,用力向内推动活塞到一定程度后,再难以推动,此时分子斥力大于引力,故D符合题意。
变式2:(2022·浙江台州·七年级期末)下列对宏观事实的微观解释错误的是( )
选项 宏观事实 微观解释
A 黄豆和芝麻混合后总体积变小 分子之间有空隙
B 两铅柱挤压后粘合在一起。 分子之间有引力
C 铁块很难被压缩 分子之间有斥力
D 闻到花的香味 分子在不停运动
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.黄豆和芝麻混合后总体积变小,是因为芝麻跑到黄豆之间的空隙去了,这只能说明黄豆之间有空隙,不能说明分子之间有空隙,故A错误符合题意。
B.两铅柱挤压后粘合在一起,说明分子之间有引力,故B正确不合题意。
C.铁块很难被压缩,说明分子之间有斥力,故C正确不合题意。
D.闻到花的香味,说明香味分子在不停运动,故D正确不合题意。
变式3:(2021·浙江·七年级专题练习)请用分子运动论的相关知识解决下列问题:
(1)如图所示,把一块表面干净的玻璃板挂在弹簧测力计下(如图甲),手持弹簧测力计上端,将玻璃板放到恰好与水槽内水面相接触(如图乙),并慢慢向上提起弹簧测力计。为什么两次弹簧测力计的示数不同,且乙大于甲?
(2)小陆有一次打开了很久没用过的铅笔盒,看到有一块橡皮和一支绿色的铅笔粘在了起,把橡皮切开后,发现里面有一部分也变成了绿色,从科学角度分析 下:橡皮里面变成绿色是什么现象。为什么在天气热的时候容易看到这种现象?
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】(1)乙图中弹簧测力计的示数大于甲图中弹簧测力计的示数;原因是玻璃板和水面接触,玻璃分子和水分子间有引力,所以图乙的读数大于图甲的读数。
(2)橡皮和绿色的铅笔粘在了一起,把橡皮切开后,发现里面也有一部分变成了绿色,这是绿色铅笔上的分子运动到橡皮里面的结果,是扩散现象;因为温度越高,分子无规则运动越剧烈,所以天气热的时候容易看到这种现象。
1.(2022·浙江杭州·七年级期末)下列是小金同学对某些生活现象的理解,正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明液体分子间只有斥力
B.水和酒精混合后的总体积小于水和酒精的体积之和,说明分子间有空隙
C.春天柳絮飞扬,说明分子在做无规则运动
D.变瘪了的乒乓球放在热水中鼓起,说明分子的体积变大
【答案】B
【解析】A.液体很难被压缩,说明液体分子间有斥力,但是引力同时存在,只是引力远远小于斥力,故A错误;
B.酒精和水混合后体积变小说明分子间有间隙,故B正确;
C.春天柳絮飞扬,这是宏观物体的运动,而不是分子运动,故C错误;
D.变瘪了的乒乓球放在热水中鼓起,气体的体积变大,说明分子之间的间隔变大,故D错误。
故选B。
2.(2022·浙江湖州·七年级期末)下列关于荷叶上水珠的说法,正确的是( )
A.水珠蒸发时,水分子间隙大小不变
B.很小的水珠就是一个水分子
C.水珠静止不动时,内部的水分子也不运动
D.两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠,说明分子之间存在引力
【答案】D
【解析】A.水珠蒸发时,水由液态变为气态,水分子间隙变大,故A错误。
B.分子十分微小,它的直径的数量级一般10-10m,是肉眼看不见的,水珠是看得见的物体,不是分子,故B错误。
C.一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,当水珠静止不动时,水珠中的水分子仍在运动,故C错误。
D.两滴水珠相遇后之所以会合成一滴是因为当分子相互靠近时分子间存在着相互作用的引力,将两滴水珠合成了一滴,故D正确。
3.(2021·浙江·九年级专题练习)如图所示是由微颗粒(1~50nm)制备得到的新型防菌“纳米纸”。在“纳米纸”的表面,细菌无法停留且油水不沾。下列与此现象有关的判断正确的是( )
A.组成“纳米纸”的分子间没有空隙
B.油与“纳米纸”分子间有斥力但没有引力
C.“纳米纸”可阻止细菌分子做无规则运动
D.油分子间引力使纸面上的油汇集成小油珠
【答案】D
【解析】A.任何分子之间都有空隙,“纳米纸”只是空隙较小,故A错误。
B.分子间的引力和斥力是同时存在的,故B错误。
C.一切分子都在不停地做无规则运动,“纳米纸”不能阻止细菌分子无规则运动,故C错误。
D.因为分子间有引力,所以靠得很近的两滴油能自动结合成一滴,故D正确。
4.(2022·浙江杭州·七年级期末)下列对一些宏观现象的微观解释错误的是( )
事实 解释
A 炎热的夏天自行车胎容易爆裂 自行车胎内分子间隔变大
B 10mL酒精与10mL水混合后体积小于20mL 混合后酒精分子和水分子的体积变小
C 红墨水在热水比冷水中扩散更快 温度越高水分子运动越剧烈
D 物体的热胀冷缩 分子间空隙随温度改变而改变
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A. 炎热的夏天自行车胎容易爆裂,是自行车胎内分子间隔变大的缘故,此选项正确;
B. 10mL酒精与10mL水混合后体积小于20mL,是混合后酒精分子和水分子互相占据了对方分子间隔的缘故,此选项错误;
C. 红墨水在热水比冷水中扩散更快,是温度越高水分子运动越剧烈的缘故,此选项正确;
D. 物体的热胀冷缩,是分子间空隙随温度改变而改变,温度越高,分子空隙越大,温度越低,分子空隙越小,此选项正确。
5.(2022·浙江绍兴·七年级期末)模拟实验是一种常用的科学研究方法,以下图示的实验没有运用该方法的是( )
A.气体扩散实验 B.泥石流成因 C.黄豆与芝麻混合实验 D.板块张裂实验
【答案】A
【解析】A.实验研究分子运动的普遍规律,而不是模拟实验,故A符合题意;
B.实验图中用沙子和斜面模拟泥石流成因,是模拟实验,故B不符合题意;
C.分子之间存在间隔利用黄豆与芝麻混合模拟实验,故C不符合题意;
D.地球板块张裂实验利用两块木板模拟,是模拟实验,故D不符合题意。
6.(2022·浙江金华市七年级期末)如图所示是由直径为1~50nm的微颗粒制备得到的新型防菌“纳米纸”,在“纳米纸”的表面细菌无法停留且油水不沾,与此现象的有关解释正确的是( )
A.油分子间的引力使纸面上的油汇集成小油珠
B.油与“纳米纸”分子间只存在斥力不存在引力
C.“纳米纸”阻止了纸面上油分子的无规则运动
D.细菌无法停留是因为“纳米纸”分子间没有空隙
【答案】A
【解析】A.因为分子间有引力,所以靠得很近的两滴油能自动结合成一滴,故A正确。
B.分子间的引力和斥力是同时存在的,故B错误。
C.一切分子都在不停地做无规则运动,“纳米纸”不能阻止细菌分子无规则运动,故C错误。
D.任何分子之间都有空隙,“纳米纸”只是空隙较小,故D错误。故选A。
7.(2022·浙江· 七年级期末)如图所示为教材中的实验,下列对实验的分析不正确的是( )
A.甲:钩码不能把两块铅柱分开,说明分子之间存在引力
B.乙:黄豆与芝麻混合后总体积减小,说明分子之间有空隙
C.丙:抽去玻璃板,左侧玻璃瓶中的空气变红了,说明分子在做无规则运动
D.丁:红墨水在热水中扩散比冷水中快,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈
【答案】B
【解析】A.甲图中,把两个铅柱削平、压紧后能够吊住大钩码,这个现象说明分子之间存在引力,故A正确。
B.黄豆与芝麻混合的实验能说明宏观物体间的间隙,但不能说明分子之间有空隙,故B错误。
C.抽去玻璃板,瓶中的两种气体逐渐混合,说明气体分子在做无规则运动,从而产生扩散现象,故C正确。
D.红墨水在热水中比冷水中扩散快,说明温度越高,分子热运动越快,故D正确。
8.(2022·浙江台州·七年级期末)王亚平在“天宫课堂”授课。
(1)如图甲所示,将一个金属圈插入饮用水袋,抽出后,制作成一个水膜,往水膜表面贴上一片她女儿做的纸花,纸花慢慢张开而水膜依然完好,这表明分子之间存在___________。
(2)如图乙所示,用注射器向制作好的的水球内注入少量蓝色液体,水球变成一个“蓝宝石”,这表明分子在___________。
【答案】引力 不停地做无规则运动
【解析】(1)[1]因为分子间存在引力,所以往水膜表面贴上一片纸花时,水膜依然完好。
(2)[2]由于分子在不停地做无规则热运动,所以向制作好的的水球内注入少量蓝色液体,水球变成一个“蓝宝石”。
9.(2021·浙江·乐清市英华学校七年级期中)戴口罩是防止雾霾颗粒物进入人体的一种有效措施,市场上口罩品种繁多。为探究口罩的防护功能,小敏在三只如图丙所示瓶内装少量激光打印粉,将 A,B,C 三种口罩分别在瓶口系紧,外面覆盖一张餐巾纸,通过打气筒打气,使粉末飞扬。实验结果如图丁,则防护功能最好的口罩为(选择并说明理由)___________
【答案】C口罩,相同情况下,C口罩外面餐巾纸上的粉末最少
【解析】A口罩中粉末最多,B口罩中的粉末少于甲口罩,C口罩没有粉末,因此防护功能最好的口罩是C口罩。
10.(2021·浙江绍兴·七年级期末)小明是个科学迷,他为了研究分子的性质,设计了如下实验:
甲、乙两相同塑料管壁上各粘有一张相同的滤纸条,滤纸条上每隔2厘米滴有一滴酚酞试液,在橡皮塞上各固定一个小药瓶,里面都装有等量的浓氨水,甲中瓶塞塞紧,乙中不塞瓶塞。
知识链接:①浓氨水易挥发②酚酞试液遇到挥发出来的氨气会变红
(1)本实验中,甲的作用是_____;
(2)预测实验结果(现象)是_____;
(3)该实验的优点有_____(可多选);
A.环保、节约 B.封闭实验,排除其他影响 C.现象快而明显,操作简单
(4)小李认为该实验只能证明分子会向上运动,不能证明分子在不停地做无规则运动,你觉得可以如何改进?_____。
(5)如果要研究分子运动与温度的关系,请你在本实验基础上继续实验,可以增加一个步骤_____。
【答案】对照 甲中无明显变化,乙中滤纸条上自下而上出现红点 ABC 在塑料管壁上四周都贴上这样的滤纸条,观察红点出现的先后是否有规律 按照乙的条件,重新设置一个管丙,将管丙浸入冰水中,观察红点出现的时间,与乙进行比较
【解析】(1)本实验中,甲瓶有瓶塞,氨气不能挥发出来,乙瓶敞口,有氨气逸出,甲的作用是与乙瓶形成对照;
(2)甲中无明显变化,乙瓶敞口,挥发出氨气,酚酞试液遇到挥发出来的氨气会变红,可预测实验结果(现象)是乙中滤纸条上自下而上出现红点;
(3)该实验装置密闭,需要药品的量少,优点有:环保、节约;封闭实验,排除其他影响;现象快而明显,操作简单;
(4)在塑料管壁上四周都贴上这样的滤纸条,观察红点出现的先后没有规律,可证明分子在不停地做无规则运动;
(5)如果要研究分子运动与温度的关系,可在本实验基础上继续实验:增加一个步骤,按照乙的装置条件,重新设置一个管丙,将管丙浸入冰水(与乙瓶温度有较大差别即可)中,观察红点出现的时间,与乙进行比较。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第1节 物质的构成
考点一、分子之间存在空隙
(一)实验一:水和酒精混合
①实验现象:水和酒精混合后的总体积小于水和酒精的体积之和。
②解释:水分子之间和酒精分子之间存在着空隙,当水和酒精混合时,水分子和酒精分子彼此进人对方分子的空隙中,所以水和酒精混合后的总体积会减小。
(二)实验二:芝麻和黄豆混合
①实验现象:芝麻和黄豆混合后的总体积小于混合前的体积之和。
②解释:黄豆与黄豆之间存在空隙,一部分芝麻钻到了黄豆之间的空隙中。
结论:不论固体、液体还是气体,构成物质的分子(或微粒)之间都有一定的空隙,不同物质分子(或微粒)间的空隙大小不同,固体的最小,液体的次之,气体的最大。
本实验是模拟实验,芝麻和黄豆不是分子。
典例1:(2021·浙江·七年级专题练习)下图表示封闭在某容器中的少量液态水的微观示意图(该容器的活塞可以左右移动)。煮沸后,液态水变成水蒸气。对于这一现象的微观解释,可用选项中的哪个图表示( )
A. B.
C. D.
变式1:(2021·浙江·七年级专题练习)如图,做了酒精倒入水的混合实验后,老师得出结论:总体积变小的原因是酒精分子和水分子进入到对方分子间隙中去了。小明却认为可能是手指沾上了部分液体,所以总体积变小。要证明小明的想法是错误的,可以进行( )
A.芝麻和黄豆的混合实验 B.水倒入酒精的混合实验
C.酒精和酒精的混合实验 D.黄豆和黄豆的混合实验
变式2:24.(2021·浙江·七年级专题练习)在讲物质的构成时,老师做了这样的演示实验:先在量筒中倒入黄豆,再倒入芝麻,记下总体积;再将量筒反复颠倒摇晃,记下混合后的总体积。下列有关这个实验的说法正确的是( )
A.混合后的总体积与未混合前的总体积一样大
B.混合后的总体积比未混合前的总体积大
C.根据这个实验的现象,即可得出“构成物质的分子间存在空隙”的结论
D.这只是一个模拟实验,用形象的宏观现象类比不易观测的物质微观结构
变式3:(2022·浙江金华市七年级期末)在难以直接拿研究对象做实验时,可以模仿研究对象的某些条件进行实验,这样的实验称为模拟实验。分析下列实验并回答问题:
(1)把篮球和木板置于同一水平视线上。把铅笔的头竖直朝下,分别由A向B和由C向D移动,如图1,观察铅笔长度和铅笔头随位置的变化而发生的变化。通过此模拟实验,我们可以知道海面上远去的船只船身比桅杆先消失的原因是___________。
(2)如图2,用松散的泥土堆制一个山谷模型,在坡面上洒较多的水,泥沙将会从B处滑落,并在A处沉积。此现象模拟的地质灾害是___________。
(3)图3是教材上的两个实验活动,目的是模拟___________。
(4)图4中是老师上课时演示的两个实验:甲是芝麻和黄豆的混合实验,乙是酒精和水混合的实验,其中属于模拟实验的是___________。
考点二、分子处于不停的运动之中
(一)扩散现象
(1)现象探究:一瓶是(无色)空气,一瓶是二氧化氨(红棕色),用玻璃板隔开。
抽去玻璃板,使两个瓶口相互贴紧,将会看到没有颜色的那瓶气体变红了,两瓶气体的颜色最后变得均匀。这就是气体的扩散现象。将红墨水注人水中,一段时间后,水会变红,这是液体的扩散现象。扩散现象还能在固体中发生,如把磨得很光滑的铅片和金片紧压在起,5年后,将它们切开,发现它们互相渗入约1毫米深。
(2)概念:不同物质的分子彼此进人对方分子空隙中的现象叫做扩散。
(3)扩散现象表明:
①构成物质的分子都在不停地做无规则运动。
②构成物质的分子间存在空隙。
(二)扩散快慢与温度的关系
温度越高扩散越快,说明分子的运动越剧烈。因为分子的运动与温度有关,所以分子永不停息的无规则运动也叫做热运动。
典例1:(2022·浙江台州·七年级期末)下列事例中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.春天,柳絮飞扬 B.夏天,狂风暴雨
C.秋天,桂花飘香 D.冬天,雪花纷飞
变式1:(2022·浙江舟山·七年级期末)科学研究中,实验设计的严密性是获得正确结论的前提。下列四种设计,当抽出玻璃板后,都会观察到密度比空气大的二氧化氮气体进入空气中,但其中不能说明二氧化氮分子处于不停运动的是( )
A. B.
C. D.
变式2:(2021·浙江温州·七年级期末)如图甲为液体扩散实验。为了进一步探究分子运动的快慢与哪些因素有关?小明设计了一个实验方案,如图乙所示,用两支相同的针筒分别抽取体积相同的水和酒精,然后再缓慢的抽取等量的红墨水后迅速用橡皮帽塞紧针头,观察针筒中液体颜色变化的快慢。
(1)该实验基于探究的问题是_____
(2)该实验中如果用针筒快速地抽取红墨水,会导致扩散实验无法验证。原因是_____。
(3)对比图甲实验,小明选择针筒进行实验除了简便外,还有哪些优点?_____。(写出一点即可)
变式3:(2021·浙江·七年级专题练习)探究实验展示了化学的无穷魅力,我们在实验的过程中也提炼了许多探究方法。
【提出问题】小松想探究分子的运动速率与相对分子质量的关系
【假设猜想】①分子质量(相对分子质量)越大,分子运动速率越快;②分子质量(相对分子质量)越小,分子运动速率越快
【查阅资料】已知浓氨水能挥发出氨气(氨气的相对分子质量是17),浓盐酸能挥发出氯化氢气体(氯化氢气体相对分子质量为),二者接触反应会产生白烟(即氯化铵固体)
【设计实验】如图所示,在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团
【实验现象】C处产生的白烟较多。
【解释与结论】(①)氨分子的相对分子质量______(填“大于”、“等于”或“小于”)氯化氢分子的相对分子质量,由此可知,相对分子质量越大,分子运动的速率越______(填“快”或“慢”)
(2)浓氨水并没有与浓盐酸接触,说明分子是______的(填“静止”或者“运动”),
【拓展探究】小松在完成上述实验后,还想研究分子运动速率与温度的关系
他将等量的品红(一种红色颜料)分别滴入到等量的热水和冷水中,其实验现象如下所示
实验过程 冷水
开始 红色扩散较慢 红色扩散较快
长久放置 最终均成为红色,均匀,透明的液体
(3)依据此实验现象,得出的结论是______ 。
考点三、分子之间的引力和斥力
(1)构成物质的分子之间(物体内部)存在引力。
分子间相互引力像一只只无形的手,将分子与分子聚集在一起,构成各种固体和液体。不但物体内部的分子之间存在着引力,两个物体接触面上的分子之间(不同物体之间)同样存在着相互作用的引力。
(2)构成物质的分子之间存在斥力。
构成物质的分子之间存在空隙,很难将其压缩是因为分子之间存在着相互作用的斥力。
典例1:(2021·浙江温州·七年级期中)将一根棉线松松地系在一个铁丝框架的两边。把框架浸入肥皂液里再取出来,框架上便会出现一层肥皂膜,如图甲所示。现用烧热的针刺破棉线一侧的肥皂膜,另一侧的肥皂膜就会把棉线拉过去如图乙所示,这个实验现象说明 ___________。
变式1:(2021·浙江·七年级专题练习)如图,用橡皮帽将注射器的小孔堵住,封闭一部分空气。用力向内推动活塞到一定程度后,再难以推动,这个实验现象说明( )
A.物体是由大量分子构成的 B.分子不停地做无规则运动
C.空气的密度可以变大 D.分子之间存在着斥力
变式2:(2022·浙江台州·七年级期末)下列对宏观事实的微观解释错误的是( )
选项 宏观事实 微观解释
A 黄豆和芝麻混合后总体积变小 分子之间有空隙
B 两铅柱挤压后粘合在一起。 分子之间有引力
C 铁块很难被压缩 分子之间有斥力
D 闻到花的香味 分子在不停运动
A.A B.B C.C D.D
变式3:(2021·浙江·七年级专题练习)请用分子运动论的相关知识解决下列问题:
(1)如图所示,把一块表面干净的玻璃板挂在弹簧测力计下(如图甲),手持弹簧测力计上端,将玻璃板放到恰好与水槽内水面相接触(如图乙),并慢慢向上提起弹簧测力计。为什么两次弹簧测力计的示数不同,且乙大于甲?
(2)小陆有一次打开了很久没用过的铅笔盒,看到有一块橡皮和一支绿色的铅笔粘在了起,把橡皮切开后,发现里面有一部分也变成了绿色,从科学角度分析 下:橡皮里面变成绿色是什么现象。为什么在天气热的时候容易看到这种现象?
1.(2022·浙江杭州·七年级期末)下列是小金同学对某些生活现象的理解,正确的是( )
A.液体很难被压缩,说明液体分子间只有斥力
B.水和酒精混合后的总体积小于水和酒精的体积之和,说明分子间有空隙
C.春天柳絮飞扬,说明分子在做无规则运动
D.变瘪了的乒乓球放在热水中鼓起,说明分子的体积变大
2.(2022·浙江湖州·七年级期末)下列关于荷叶上水珠的说法,正确的是( )
A.水珠蒸发时,水分子间隙大小不变
B.很小的水珠就是一个水分子
C.水珠静止不动时,内部的水分子也不运动
D.两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠,说明分子之间存在引力
3.(2021·浙江·九年级专题练习)如图所示是由微颗粒(1~50nm)制备得到的新型防菌“纳米纸”。在“纳米纸”的表面,细菌无法停留且油水不沾。下列与此现象有关的判断正确的是( )
A.组成“纳米纸”的分子间没有空隙
B.油与“纳米纸”分子间有斥力但没有引力
C.“纳米纸”可阻止细菌分子做无规则运动
D.油分子间引力使纸面上的油汇集成小油珠
4.(2022·浙江杭州·七年级期末)下列对一些宏观现象的微观解释错误的是( )
事实 解释
A 炎热的夏天自行车胎容易爆裂 自行车胎内分子间隔变大
B 10mL酒精与10mL水混合后体积小于20mL 混合后酒精分子和水分子的体积变小
C 红墨水在热水比冷水中扩散更快 温度越高水分子运动越剧烈
D 物体的热胀冷缩 分子间空隙随温度改变而改变
A.A B.B C.C D.D
5.(2022·浙江绍兴·七年级期末)模拟实验是一种常用的科学研究方法,以下图示的实验没有运用该方法的是( )
A.气体扩散实验 B.泥石流成因 C.黄豆与芝麻混合实验 D.板块张裂实验
6.(2022·浙江金华市七年级期末)如图所示是由直径为1~50nm的微颗粒制备得到的新型防菌“纳米纸”,在“纳米纸”的表面细菌无法停留且油水不沾,与此现象的有关解释正确的是( )
A.油分子间的引力使纸面上的油汇集成小油珠
B.油与“纳米纸”分子间只存在斥力不存在引力
C.“纳米纸”阻止了纸面上油分子的无规则运动
D.细菌无法停留是因为“纳米纸”分子间没有空隙
7.(2022·浙江· 七年级期末)如图所示为教材中的实验,下列对实验的分析不正确的是( )
A.甲:钩码不能把两块铅柱分开,说明分子之间存在引力
B.乙:黄豆与芝麻混合后总体积减小,说明分子之间有空隙
C.丙:抽去玻璃板,左侧玻璃瓶中的空气变红了,说明分子在做无规则运动
D.丁:红墨水在热水中扩散比冷水中快,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈
8.(2022·浙江台州·七年级期末)王亚平在“天宫课堂”授课。
(1)如图甲所示,将一个金属圈插入饮用水袋,抽出后,制作成一个水膜,往水膜表面贴上一片她女儿做的纸花,纸花慢慢张开而水膜依然完好,这表明分子之间存在___________。
(2)如图乙所示,用注射器向制作好的的水球内注入少量蓝色液体,水球变成一个“蓝宝石”,这表明分子在___________。
9.(2021·浙江·乐清市英华学校七年级期中)戴口罩是防止雾霾颗粒物进入人体的一种有效措施,市场上口罩品种繁多。为探究口罩的防护功能,小敏在三只如图丙所示瓶内装少量激光打印粉,将 A,B,C 三种口罩分别在瓶口系紧,外面覆盖一张餐巾纸,通过打气筒打气,使粉末飞扬。实验结果如图丁,则防护功能最好的口罩为(选择并说明理由)___________
10.(2021·浙江绍兴·七年级期末)小明是个科学迷,他为了研究分子的性质,设计了如下实验:
甲、乙两相同塑料管壁上各粘有一张相同的滤纸条,滤纸条上每隔2厘米滴有一滴酚酞试液,在橡皮塞上各固定一个小药瓶,里面都装有等量的浓氨水,甲中瓶塞塞紧,乙中不塞瓶塞。
知识链接:①浓氨水易挥发②酚酞试液遇到挥发出来的氨气会变红
(1)本实验中,甲的作用是_____;
(2)预测实验结果(现象)是_____;
(3)该实验的优点有_____(可多选);
A.环保、节约 B.封闭实验,排除其他影响 C.现象快而明显,操作简单
(4)小李认为该实验只能证明分子会向上运动,不能证明分子在不停地做无规则运动,你觉得可以如何改进?_____。
(5)如果要研究分子运动与温度的关系,请你在本实验基础上继续实验,可以增加一个步骤_____。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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