《分子热运动》同步试题
一、选择题
1．如图1的示意图形象反映物质气、液、固三态分子排列的特点，下列说法正确的是（ ）
A．甲是气态 B．乙是气态 C．丙是气态 D．甲是固态
答案：C
解析：利用分子动理论的初步知识解释气态、液态和固态的特征。在这三种状态中，气体分子间距离最大，分子间几乎没有作用力，分子可以在任意空间内自由运动，没有一定的形状和体积；固体分子间距离小，分子间作用力较大，分子间的排列紧密，具有固定的形状和体积；液体分子间距离介于气体和固体之间，有一定的体积，但无固定形状。
2．下面是一首完整的古诗，其中反映了“分子不停地做无规则运动”这一物理事实的一句是（ ）
A．绿树荫浓夏日长 B．楼台倒映入池塘
C．水晶帘动微风起 D．满架蔷薇一院香
答案：D
解析：分子不停地做无规则运动在宏观上体现在扩散现象，两种接触的物体，彼此进入对方的现象。本题中C选项中的水晶帘的运动是宏观的机械运动，不是分子运动。D选项中的花香分子在空气中无规则运动，使远离花的地方也能闻到香味。
3．中国的文学作品中蕴含着大量的与物理有关的情境描写，下面摘录的一部分语句都是描述我国大好河山的，其中能说明分子在永不停息地做无规则运动的是（ ）
A．初春的果园鸟语花香
B．盛夏的海滩微风轻抚
C．深秋的塔山红叶纷飞
D．隆冬的田野大雪茫茫
答案：A
解析：分子的运动与宏观的机械运动不同，无论物体是否运动，其内部分子都在不停地做无规则运动，是一种永不停息的运动。本题A选项中的花香就是由于分子运动造成的，无论是否有风，都能闻到香味。而B选项中的微风是冷热空气的对流形成的；C选项中红叶是受到风的作用力飞舞；D选项中的大雪是受到重力落下。
4．下列现象解释正确的是（ ）
A．石灰石能被粉碎成粉末，说明分子很小
B．空气能被压缩，说明分子间有引力
C．“破镜不能重圆”，说明分子间有斥力
D．把蔗糖放在水中变成糖水，说明分子做无规则运动
答案：D
解析：分子很小，其直径约为10-10m，肉眼无法直接看到单个分子。石灰石能被粉碎成粉末，粉末颗粒是由大量分子构成的，人所看到的不是单个分子。气体分子间距离很大，分子间几乎没有作用力，所以空气没有一定的形状和体积，并且分子间有空隙，因此气体容易被压缩。分子有较强的作用力是有条件的，分子间的距离不能过大，气体分子间由于距离过大分子间几乎没有作用力，液体和固体间分子距离较小，分子间作用力较大，破碎的玻璃再拼到一起，由于只有极少数的分子间距离能达到分子间有作用力的大小，所以分子间作用力几乎没有。把蔗糖放在水中变成糖水，属于扩散现象，说明了分子在不停地做无规则运动。
5．在公众场所，一个人吸烟，其他人都会“被动吸烟”，因此公众场所一般禁止吸烟。这是因为（ ）
A．一个人吸烟，其余人羡慕也跟着吸烟
B．这个人抽烟，烟雾扩散在周围空间，空气中含有烟的分子，并在不停地运动
C．烟雾分子保持静止，人自己主动吸入烟雾
D．被动吸烟是因为烟雾分子比较大，人容易吸入肺中
答案：B
解析：吸烟时会向外释放出含有有害物质的分子，在空气中不停地做无规则运动，会充满整个空间，其他人就会吸入有害物质。
6．下列现象中不能说明分子间存在着作用力的是（ ）
A．用胶水把邮票粘贴在信封上
B．要用很大的力才能把铅丝折断
C．两滴水银靠近时能自动结合成较大的一滴水银
D．磁铁能吸引铁钉
答案：D
解析：分子间的作用力是分子的作用力，与宏观是否对物体施加力无关。邮票与信封之间分子距离太大，分子作用力几乎没有，胶水分子与邮票、信封分子间距离较小，具有分子力，当胶水凝固后分子力更大，使邮票粘贴到了信封上。铅丝不容易被折断是因为分子间有较强的吸引力；两滴水银能自动结合成较大的一滴水银，是由于水银分子间有引力；磁铁吸引铁钉是磁体周围的磁场产生的磁力，与分子力无关。
7．如图2所示，将两个铅柱削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个重物也不能把它们拉开，这个实验说明了（ ）
A．物质的分子间存在引力
B．一切物质的分子在不停地做无规则运动
C．物体的分子间存在斥力
D．物体的分子间存在间隙
答案：A
解析：由于铅块质地较软，把表面削平、削干净后，用力紧压在一起，铅分子间距离可以很近，达到了分子间作用力的范围，铅分子间的引力使两个铅块紧紧地结合在一起。
8．人们常说“破镜重圆”，但打破的玻璃镜对在一起却不能重新结合起来，其原因是（ ）
A．分子间引力太小
B．玻璃碎片间只有少数几点接触，大部分断面处分子间距离很大，分子间没有作用力
C．分子在不停地做无规则运动
D．玻璃镜断面处靠得太近，分子间力的作用主要是斥力
答案：B
解析：分子间的作用力只有在分子间距离小到一定程度时才会体现出来，破碎的镜子玻璃对在一起，只有极少数的分子能靠得很近，产生分子间的作用力，所以很难使玻璃再靠分子引力重新结合起来。
9．通过可直接感知的现象，推测无法直接感知的物理规律，这是物理学中常用的探究方法。小明观察到以下的现象，并进行了初步推测，其中不符合事实的是（ ）
A．现象：用手很难将固体压缩，推测：固体分子之间没有间隙
B．现象：两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银，推测：分子间有引力
C．现象：酒精和水混合后总体积变小，推测：分子间存在空隙
D．现象：红墨水滴入水中，一段时间后整杯水都变红，推测：分子在不停地做无规则运动
答案：A
解析：微观粒子无法直接用肉眼或普通显微镜直接观察到，只能通过分子对外表现的宏观现象来感知微观规律，再利用此物理规律解释实际中的现象。本题中涉及的几个现象及推测中，A选项中固体很难被压缩，是因为分子间存在斥力，并不能说明分子之间没有间隙。在解释固体扩散时，固体分子在不停地无规则运动，同时也可以说明分子间有空隙，因为分子间没有间隙，分子就无法彼此进入对方。所以由固体很难被压缩，推测固体分子之间没有间隙，无法解释扩散现象，所以推测不合理。
二、填空题
10．两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银，这一事实说明分子之间存在着________，物体不能无限地被压缩，说明分子间存在____________，一匙糖加入水中，能使整杯水变甜，这是_______________现象，该现象说明_____________________________，酒精和水混合后，总体积会______，说明___________________________。
答案：引力 斥力 扩散 分子在不停地做无规则运动 变小 分子间存在空隙
解析：本题是根据宏观的实验现象来推测微观的规律，涉及分子动理论初步知识的分子在不停地做无规则运动，分子间存在间隙等知识点。
11．我国交通法规定不准酒后驾车，司机如果是酒后驾车，一般警察只要一靠近司机就能够知道，这是根据________________的原理。
答案：分子在不停地做无规则运动
解析：司机饮酒后，酒精分子会不停地做无规则运动，身上就会散发出酒精的味道，警察靠近后就能闻到味道。一般情况下，人闻到的味道都是由于分子无规则运动造成的。
12．如图3所示，甲、乙、丙分别表示物质三种状态的分子模型结构，则分子间距离最远的是______，分子间作用力最大的是______。
答案：丙 甲
解析：利用分子间的作用力从微观的角度来解释物质的状态，固体分子间距离小，分子间作用力大，分子只能某一位置附近运动，固体具有一定的形状和体积；气体分子间距离大，分子间几乎没有作用力，分子可以任意运动，气体能充满整个容器；液体分子间距离介于固体和气体之间，分子间有较大的作用力，具有一定的体积，但没有固定的形状。
三、解答题
13．下图是一组实验，观察实验完成填空。
（1）如图4，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满。封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分____________，观察液面的位置，混合后与混合前相比，总体积变______。
（2）图5是______现象，说明____________________________________。图6是把墨水滴入冷水和热水的情况，此实验还说明____________________________________。
（3）如图7，把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到______，说明了______________________________。固体和液体很难被压缩说明__________________。
答案：（1）混合 小 （2）扩散 分子在不停地做无规则运动 温度越高，分子无规则运动越剧烈 （3）弹簧测力计示数变大，离开水面后变小 分子间存在引力 分子间存在斥力
解析：由宏观实验现象来推测微观的物理规律，再利用物理规律解释实际现象。水和酒精混合后体积变小，说明分子间存在空隙。扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，并且温度越高，扩散现象越明显，说明分子运动越剧烈。把玻璃板从水中提出时，水与玻璃分子间存在引力，使弹簧测力计的示数变大，当离开水面后，弹簧测力计的示数变小。本题中的弹簧测力计的示数变大，并不是由于水对玻璃板的浮力变小造成的，因为玻璃板离开水面后，弹簧测力计的示数会变小。
14．如图8所示，a是一个铁丝圈，中间较松弛的系着一根棉线，图中是浸过肥皂水的铁丝网，图c表示用手指轻碰一下棉线的左边，图d表示棉线左边的肥皂膜破了，棉线被拉向右边，这个实验说明了 。
答案：分子间存在引力
解析：浸过肥皂水的铁丝网上会有一层肥皂膜，棉线在肥皂膜中，左右两边的肥皂膜对棉线都有拉力，使棉线处于松弛状态。当用手指捅破一侧时，另一则肥皂膜分子对细线分子的拉力使棉线被拉向一侧。所以此实验说明了分子间存在引力。
《分子热运动》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1．能简单说明物质是由分子、原子构成的。
2．通过实验知道一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
3．能够识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。
4．知道分子间存在相互作用力。
（二）过程与方法
通过宏观现象推理微观机制，初步了解此研究方法，从而认识分子动理论的初步知识。
（三）情感态度和价值观
了解探索微观世界奥秘的方法，经历从宏观热现象里面分析出其微观机制，再利用微观模型解释更多宏观热现象的过程，体验成功的喜悦。
二、教学重难点
本节主要由三部分组成：物质的组成、分子热运动和分子间的作用力。本节内容比较抽象，对于物质的组成，学生无法用肉眼观察到，只能通过宏观的一些现象进行猜想、建立模型。通过气体扩散、液体扩散和固体扩散的实例说明，无论是固体、液体还是气体，组成物质的分子都在不停地做无规则运动；并且温度越高，分子运动越剧烈，分子的运动与温度有关；可以利用分子热运动解释生活中的一些现象。所以知道一切物质的分子都在不停地无规则运动是本节的教学重点。固体和液体有一定的体积是由于固体分子间存在相互作用的引力和斥力，并且这两个力是同时存在的。学生对于“引力和斥力同时存在且在不同情况下对外体现不同”不容易理解，所以知道分子间存在相互作用的引力和斥力是本节教学难点。
重点：知道一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
难点：知道分子间存在相互作用力。
三、教学策略
由于分子、原子的尺度非常小，无法借助于肉眼和普通显微镜观察到，所以对于物质是由分子、原子构成的内容比较抽象，可以给物质构成建立模型，如对粉笔进行切割、观察定在黑板上的粉笔字等，可以看到，看似连续的物体其实是由更小的颗粒组成的，那么物质就是由更小的、肉眼看不到分子、原子构成的。分子热运动可以从两个方面来进行教学，一是固体、液体和气体分子在不停地做无规则运动；二是温度越高分子运动越剧烈。利用气体扩散实验、液体扩散实验和固体扩散的视频了解分子在不停地做无规则运动。通过比较红墨水在冷水和热水中扩散的速度，得出分子热运动快慢与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，从而得出分子热运动的概念。分子间存在引力和斥力可以利用实验来说明，固体、液体很难被压缩是因为分子间存在斥力；固体很难被拉伸，是因为分子间存在引力。分子间引力和斥力是同时存在的，只是在不同情况下对外表现不同。利用分子间的引力和斥力来解释固态、液态和气态的特征，加深对分子间作用力的认识。
四、教学资源准备
多媒体课件、透明玻璃管、酒精、水、二氧化氮气体、广口瓶（2个）、玻璃板、装有硫酸铜和水的量筒（放置20天和10天）、红墨水、水（温度不同）、胶头滴管、铅柱（两个）、美工刀、钩码等。
课件19张PPT。第十三章 内能 第1节 分子热运动情景引入长喙天蛾是如何发现花蜜的？物质的构成观察黑板上写的粉笔字，字迹是连续的，请一位同学靠近黑板观察粉笔字，它是连续的吗？
观察投影屏幕上的字是连续的，如果靠近观察，可以看到很多小方块。这些现象对你认识物质的构成有什么启发？水和酒精混合实验
现象：
说明了：
物质的构成现代研究发现：常见的物质是由极其微小的粒子──分子、原子构成的。电子显微镜下的苯分子电子显微镜下的金原子电子显微镜下的生物大分子物质的构成分子的直径只有百亿分之几米，约为10-10m数量级，人眼无法直接观察到。
现代大型计算机每秒可以计算100亿（1010）次，如果人们计数的速度也这么快，一个人要把1 cm3空气中的分子数完，猜一猜，需要多长时间？
80多年！物质的构成分子热运动实验1：在讲台上打开一个花露水瓶盖，前排同学有没有闻到味道？
实验2：空气和二氧化氮气体扩散。
扩散：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。
扩散说明了分子在不停地做无规则运动。实验3：水和硫酸铜扩散（对比放置不同时间的水和硫酸铜溶液）
──液体分子在不停地做无规则运动。分子热运动固体分子是否会扩散？
存放煤的墙角，一段时间后墙壁表面厚厚的一层都变黑了。分子热运动扩散现象表明： 一切物质的分子都永不停息地做无规则运动．
实验4：两个相同的烧杯，一个装入半杯热水，一个装入等质量的半杯凉水。用滴管在两个烧杯中分别滴入一滴红墨水，观察哪个烧杯中墨水扩散得快。?温度越高，分子运动越剧烈。分子热运动分子的运动跟温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。我们把分子无规则运动叫做分子的热运动。
思考：腌咸菜往往要十天半个月后菜才会变咸，而炒菜时加盐一会儿菜就咸了，这是什么原因？分子热运动分子间的作用力是什么力使得两块铅块结合在一起？实验2一支铅笔既难被压缩也难被拉伸，说明什么？
分子间同时存在着相互作用的引力和斥力。固态、液态和气态的基本特征固体：固体分子距离小，作用力强，不易被拉伸或压缩。
气体：分子间距大，分子间作用力微弱，容易被压缩，且具有流动性。
液体：介于两者之间，难压缩，但具有流动性。
固态、液态和气态的基本特征拓展思考讨论：
“破镜重圆”是不可能实现的，这是为什么？
课堂小结1．通过这节课你学到了什么？
2．物质是由什么构成的？
3．举例说明分子在不停地做无规则运动。为什么分子运动也叫热运动？
4．说说你对分子间的作用力的认识。课堂反馈1．下列现象中，能说明物体的分子在不停地运动的是（ ）
A．脏水中有许多小虫在乱动，毫无规律
B．衣箱里放樟脑丸，过些日子衣服上也有了樟脑味
C．教室里大扫除时，灰尘满屋飞扬
D．洗过的湿衣服，过些日子变干了
2．将两块光滑的干玻璃放在一起，很容易把它们分开，但是如果在玻璃上洒些水，然后再将它们放在一起，就很难把它们分开。这一现象说明（ ）
A．固体分子间没有作用力，而液体分子间有作用力
B．同种分子没有作用力，而异种分子间有作用力
C．任何分子间均有作用力，距离越小，作用力越大
D．水具有黏性，分子间是否具有作用力与此无关
课堂反馈3．吸烟有害健康，国际卫生组织规定了“世界戒烟日”，无烟场所的标志也处处可见。因为在公共场所一个人抽烟，其他人也会“被动吸烟”，试用分子动理论解释导致这种结果的原因。
课堂反馈一、教学内容分析
本节主要由物质的构成、分子热运动和分子间的作用力三部分构成，这三部分内容也是分子动理论的初步知识的三个方面。通过本节的学习，可以知道物质是由分子、原子构成的，分子间存在空隙，分子直径约在10-10m数量级，肉眼无法直接观察到；扩散现象说明了分子在永不信息地做无规则运动，无论是气体、液体还是固体分子都在无规则运动；物体的温度越高，分子运动越剧烈，所以分子的无规则运动也叫热运动；由于固体和液体分子间距离较小，存在较大的作用力，所以固体和液体具有一定的体积；分子间的引力和斥力是同时存在的，当分子间距离增大时，对外表现为引力，当分子间距离缩小时，对外表现为斥力；气体分子间距离很大，几乎没有作用力，所以气体没有一定的形状和体积。
本节的教学重点是知道一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；教学难点是对分子间存在相互作用力的理解。
二、重难点突破
1．知道一切物质的分子都在不停地做无规则的运动
突破建议：
分子很小，无法用肉眼看到，分子的无规则运动也比较抽象，与日常生活观念有一定的距离，而突破的关键也就在于利用大量的实验与生活现象，推理、总结归纳出分子是在做无规则运动的。扩散是不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，扩散现象就间接地说明了分子是在不停地运动的，否则两种物质分子不可能进入对方。通过实验说明气体、液体和固体都能扩散，说明气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动。固体扩散速度较慢，只可以通过视频来说明。归纳总结可以得出，一切物质的分子都在不停地做无规则运动。解释花香吸引长喙天蛾的现象，正是由于香味分子的扩散，长喙天蛾才能闻到远处的花香。利用红墨水在冷水与热水中扩散速度的对比，可以间接得出分子无规则运动快慢与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，从而得出分子热运动的概念。为了加深对分子无规则运动的理解，还可以说出一些生活中能说明分子无规则运动的实例，以及分子无规则运动在实际中的应用。如解释腌菜和炒菜放盐使菜变咸，所用时间不等。
2．对分子间存在相互作用力的理解
突破建议：
通过前面研究物质的构成及分子热运动，知道研究微观粒子的基本方法，即可以通过宏观现象来推理微观机制。提问：既然分子在不停地做无规则运动，固体和液体分子为什么没有飞散开而保持一定的体积呢？形成思维上的冲突，从而提出分子间可能存在引力，使分子保持一定的体积，固体不容易被拉伸也间接说明了分子间存在引力，通过两块压紧的铅块不容易分开，说明铅块分子间存在引力。分子间存在引力，并且分子间还有空隙，为什么固体和液体的体积不容易被压缩呢？结合前面的内容提出新的问题，学生讨论后提出猜想可能是由于分子间还存在斥力。利用宏观的实验来间接证明，在注射器内装入一定量的水，压缩活塞，水的体积几乎不变。利用分子间的相互作用力的微观模型来解释不同物态的特征，结合固体、液体和气体的图片，进一步让学生了解分子间存在相互作用力，不同物态的物质分子间的距离和相互作用力不同，导致了物质的不同形态。
体验分子间的作用力
实验目的：
利用类比的方法认识分子间存在相互作用的引力和斥力。
实验原理：
固体和液体不容易被压缩和拉伸，是因为分子间存在相互作用的引力和斥力，并且引力和斥力是同时存在的。当分子间距离变小时，对外表现为斥力；当分子间距离变大时，对外表现为引力。
实验器材：
两个乒乓球、弹簧、橡皮筋、细线、海绵双面胶带、锥子、钢丝、牙签。
实验步骤：
1．把乒乓球放在桌面上，用力向下压，将乒乓球的一侧压瘪，在瘪进去的地方贴上小块海绵胶带（如图1）。
2．用锥子从压瘪的中间沿直径方向穿过乒乓球，另一乒乓球也进行同样处理。
3．把橡皮筋的一端穿过其中一个乒乓球，在乒乓球球面外打结或系一个牙签。
4．橡皮筋在乒乓球瘪进去的一侧沿弹簧的轴线方向穿过弹簧，再穿过另一乒乓球（如图2）。
5．把弹簧的两端压在乒乓球上海绵胶带上，粘牢。
6．调节橡皮筋的松紧，使弹簧被压缩，在另一乒乓球的外侧打结或系一个牙签。
7．把钢丝依次穿过乒乓球、弹簧、乒乓球（如图3）。
8．增加和减小乒乓球间的距离，感受乒乓球间的作用力。
操作提示：
1．本实验中要选择劲度系数较小的弹簧，可以选择衣服中的橡皮筋，橡皮筋与弹簧的劲度系数不能相差太大，否则实验效果不明显。
2．实验中两个乒乓球相当于两个分子，橡皮筋表示分子间的引力；弹簧表示分子间的斥力。当两个乒乓球静止时，引力和斥力相平衡；当分子间距离增大时，引力大于斥力，对外表现为引力。
3．钢丝在实验中的作用是使弹簧沿着轴线方向伸长或缩短，注意不要刺伤手。
4．本实验是体验分子间的引力和斥力，分子间既没有压缩弹簧，也没有拉伸橡皮筋，分子间相互作用力的大小与分子间距离的关系也比这个模型要复杂得多。分子间引力和斥力都是随着分子间的距离增大而减小，随着分子间距离减小而增大，只是变化的快慢不同而已。
5．实验中拉伸时，注意不要拉得过长，超过橡皮筋的弹性限度，损坏橡皮筋。
