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分子热运动
【考情分析】
考点(知识点) 重要程度 中考题型 本讲教学目标 升学教学目标
物质的构成 ★☆☆ 选择题、填空题 理解 掌握并运用
分子热运动 ★☆☆ 选择题、填空题 理解 掌握并运用
分子间的作用力 ★☆☆ 选择题、填空题 理解 掌握并运用
注:★☆☆:普通考点知识点;★★☆:中考、高考高频考点;★★★:中高考重点、难点、必考点;
【知识导图】
【知识梳理】
知识点一:物质的构成
常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
知识诠释:
分子、原子的体积很小,用肉眼和光学显微镜都分辨不出它们。不过,电子显微镜可以观察到分子、原子。
在化学中,物质是由分子或原子组成的。但在物理学中,分子是指广义的分子,是从热运动的角度讨论的,包括了化学中分子、原子和粒子,即分子不是严格的概念,而是一种描述方法。
题型一:物质的构成
【例1】刮大风时尘埃在空中飞舞,对于尘埃,下列说法正确的是( )
A.它和一个分子差不多大小 B.可以借助光学显微镜观察到尘埃分子
C.它的直径大约为10﹣10m D.它是由许多分子构成的
【答案】D
【详解】刮大风时的尘埃属于固体小颗粒,尘埃的直径大约10μm左右,而分子的直径在10﹣10m左右,分子的体积很小,尘埃是由很多的分子组成的,所以尘埃的体积要远远大于分子的体积;尘埃用肉眼就能看到,不需要借助光学显微镜观察,故D正确,ABC错误。
故选D。
[变式1]如图所示是铍原子(元素符号为Be)的结构示意图。从空间尺度的角度判断,以下微观粒子中尺度最大的是( )
A.中子 B.原子 C.电子 D.原子核
【答案】B
【详解】物质是由分子、原子构成的,原子又由原子核和核外电子构成,原子核还有更小的结构质子和中子,所以从空间尺度的角度判断,原子是这几种微观粒子中尺度最大。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
[变式3]分子是自然界中能保持物质________性质不变的最小微粒,宏观世界的物质都是由粒子组成。以下粒子中:分子、原子、原子核、电子、病毒,不是构成物质的粒子是________,分子直径的尺度其数量级为10-10m=0.1________(填写单位符号),现在流行的新冠病毒直径约为10-7m。
【答案】 化学 病毒 nm
【详解】[1]物质是由分子组成,分子又由原子组成的,分子是自然界中能保持物质化学性质不变的最小微粒。
[2]物质是由分子、原子组成,原子又由原子核和核外电子组成,病毒不是构成物质的粒子。
[3]分子直径的尺度其数量级为10-10m=10-10×109nm=0.1nm
知识点二:分子热运动
探究实验一:物质的扩散
气体扩散实验 液体扩散实验 固体扩散实验
实验
操作和现象 在透明的瓶中分别装入空气和二氧化氮,抽去玻璃板后,无色的空气和红棕色的二氧化氮混合在一起,最后颜色变得均匀 在装入清水的量筒底部注入蓝色的硫酸铜溶液。静待几天后,清水与硫酸铜溶液的界面变得模糊,静待几周后颜色变得均匀 把磨的很光滑铅块和金块紧紧压在一起,在室温下防止五年后在将它们切开,发现它们互相渗入月1mm深
现象分析 空气和二氧化氮气体彼此进入对方 水和硫酸铜溶液彼此进入对方 金和铅彼此进入对方
实验结论 气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动,能彼此进入分子的间隙中,即固体、液体和气体都会发生扩散现象
特别提醒
用转换法研究分子运动:分子很小,我们不能用肉眼观察到分子运动情况,但可以通过宏观的扩散现象间接研究分子的运动情况,这种通过易于感知的现象来推测不易感知的现象研究方法叫转换法。在研究声音的产生、压力作用效果等实验中,都用到了转换法。
扩散现象:不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象,叫扩散;
影响扩散快慢的主要因素:
(1)物质的温度:温度越高,扩散越快。
(2)物质的种类:气体之间的扩散最快,其次是液体,固体之间的扩散最慢。
4. 扩散现象说明了:
(1)一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
(2)分子之间有间隙。
5. 分子的热运动:由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
知识诠释:
(1)扩散现象只能发生在不同的物质之间,同种物质间是不能发生扩散现象的。例如:冷热水混合,虽然冷水分子和热水分子都能彼此进入对方,但不是扩散现象。
(2)扩散现象是反映分子的无规则运动的。而灰尘颗粒、大雾中的微粒及烟尘中的微粒等肉眼能观察到的分子聚合体在外力下的机械运动,都不是扩散现象。
(3)扩散是人能够直接观察或感知到的宏观现象;分子的无规则运动是微观现象,人无法直接观察。因此不能说“观察到分子无规则运动”,或“分子的扩散现象”。
(4)物体内部大量分子的无规则运动叫做分子热运动。温度的高低是物体内分子热运动剧烈程度的标志。温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快。例如,炒菜时,老远就能闻到菜的香味,当菜冷下来后,香味就逐渐减少了。
题型二:扩散现象
【例2】用如图的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。
(1)为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是_____(选填“A”或“B”)瓶。过一段时间后的现象是_____;
(2)扩散现象说明气体分子_____。
【答案】 B B瓶内的气体颜色会变淡,A瓶内的气体颜色会变红 在永不停息地做无规则运动
【详解】(1)[1]二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大,空气要处于二氧化氮气体的上方,所以装二氧化氮气体的应是B。
[2]如果将两个瓶口对在一起,则二氧化氮气体分子会向空气中运动,所以B瓶内的气体颜色会变淡,A瓶内的气体颜色会变红。
(2)[3]由(1)的现象可得,该现象说明二氧化氮气体分子在永不停息做无规则运动,证明了扩散现象的存在。
[变式1]如图所示,抽掉玻璃板后,会看到两个瓶子内的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀。下列季节中描述的现象与此实验现象产生的原因相同的( )
A.春:尘土飞扬 B.夏:花香袭人
C.秋:树叶纷飞 D.冬:瑞雪飘飘
【答案】B
【详解】不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散,扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动。抽掉玻璃板后,会看到两个瓶子内的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀属于扩散现象。
A.尘土飞扬,尘土不是分子,是物体的运动,不能说明分子在不停地做无规则运动,故A不符合题意;
B.花香袭人,能闻到花香,说明分子在不停地做无规则运动,故B符合题意;
C.树叶纷飞,是物体的运动,故C不符合题意;
D.瑞雪飘飘,是物体的运动,故D不符合题意。
故选B。
[变式2]下列现象中,属于扩散现象的是( )
A.液体很难被压缩 B.春风吹过,柳絮弥漫
C.美味佳肴香气扑鼻 D.酒精和水充分混合后总体积变小
【答案】C
【详解】A.液体很难被压缩,是因为分子间有相互作用的斥力,故A不符合题意;
B.春风吹过,柳絮弥漫,柳絮的运动是机械运动,故B不符合题意;
C.美味佳肴香气扑鼻属于扩散现象,是有香味的分子做无规则热运动造成的,故C符合题意;
D.酒精和水充分混合后总体积变小,是因为分子间有间隙,故D不符合题意。
故选C。
【例3】如图所示,在进行酒精和水混合实验中,通过比较应选择___________(甲/乙)玻璃管,并先倒入___________(酒精/水),这样做是因为我们___________(填“希望”或“不希望”)水和酒精在实验刚开始就混合。若将1L酒精和1L水混合后液体密度___________0.9g/cm3(ρ酒精=0.8g/cm3,选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 乙 水 不希望 >
【详解】[1]图示中,乙玻璃管上端更细,水和酒精混合后,体积的变化量相同时,乙玻璃液面变化更明显,所以应选择乙玻璃管进行实验。
[2][3]由于水的密度大于酒精的密度,在实验中先倒入水,则酒精较长时间浮在水面,可得出水与酒精混合前的体积,两者混合后,再比较两次体积,可得出混合前后,体积有无变化。所以不希望水和酒精一开始就混合。
[4]1L酒精和水的质量分别,
混合后的总质量m=m酒精+m水=800g+1000g=1800g
混合后总体积不变,则总体积V总=1L+1L=2L=2×103cm3
混合后的密度
由于分子间有间隙,水和酒精混合后,总体积变小,所以混合后液体的密度大于0.9g/cm3。
[变式]如图甲所示,玻璃板的下表面接触水面,向上拉动时会发现弹簧测力计示数大于玻璃板的重力,说明分子间存在 ____,如图乙所示,把水倒入酒精后水和酒精的总体积变小,说明分子间存在 ____。
【答案】 引力 间隙
【详解】[1]图甲:玻璃板的下表面接触水面,发现弹簧测力计示数大于玻璃板的重力,说明分子之间总存在相互作用的引力。
[2]图乙:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,是因为水分子进入到酒精分子的间隙中,说明分子之间有间隔。
知识点三 分子间的作用力
1.分子之间存在斥力:当固体被压缩时,分子间的距离变小,作用力表现为斥力。
2.分子之间存在引力:当固体被拉伸时,分子间的距离变大,作用力表现为引力。
3.分子动理论的基本观点:
(1)常见物质是由大量的分子、原子构成的;
(2)物质内的分子在不停地做热运动;
(3)分子之间存在引力和斥力。
知识诠释:
1.分子之间的引力和斥力同时存在,只是对外表现不同。
2.分子间的引力和斥力的作用范围是很小的,只有分子彼此靠得很近时才能产生,分子间的距离太大时,分子间的作用力就十分微弱,可以忽略。打碎的玻璃不能吸引在一起,是因为两块玻璃碎片不可能相距很近,无法达到引力明显的距离,所以不能吸引在一起。电焊、气焊钢板时,用高温加热钢板,使钢熔化为钢水,钢水中的分子可以自由运动相互靠近,靠引力集结在一起。当钢水冷却凝结为钢块时,原来分离的钢板就被“焊接”在一起。
3.固体:固体分子间的距离小,不容易被压缩和拉伸,具有一定的体积和形状。
4.气体:气体分子之间的距离就很远,彼此之间几乎没有作用力,因此,气体具有流动性,容易被压缩。
5.液体:液体分子间的距离比气体的小,比固体的大;液体分子间的作用力比固体的小,分子没有固体的位置,运动比较自由。所以液体很难被压缩,没有确定的形状,具有流动性。
题型三:分子间的相互作用力
【例4】圆圆同学设计了一组实验(如图),请同学们一齐观察实验并完成填空:
(1)如图甲所示,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,观察液面的位置,发现液体总体积变小,说明分子间存在______;
(2)如图乙所示的装置,其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一个装有空气,在演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在______方,根据______方瓶内的气体颜色会变红的现象可知气体发生了扩散(均选填“上”或“下”);
(3)如图丙所示,圆圆同学用弹簧测力计把一块玻璃板拉出水面,因为分子间存在______,所以在玻璃板离开水面前,圆圆同学会观察到弹簧测力计示数______玻璃板所受到的重力(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 间隙 下 上 引力 >
【详解】(1)[1]因为分子间存在着空隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的间隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了。
(2)[2]二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大,因此必须放在下面的瓶子中,避免由于重力使气体向下落,分不清是重力作用还是扩散。
[3]二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大,因此必须放在下面的瓶子中。将两个瓶口对在一起,二氧化氮气体分子会向空气中运动,空气分子也会向二氧化氮中运动,所以扩散现象说明了气体分子在不停地做无规则运动。
(3)[4][5]因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大,大于玻璃板的重力。
[变式1](1)如图甲所示,往试管装进一半染红的水,再注满酒精,加盖密封后静置一段时间。混合后酒精和红水的总体积明显减小,此现象说明分子间有_____;
(2)如图乙所示,荷叶上两滴水珠接触时,会自动结合成一大滴水珠,此事实说明分子间存在着_____;
(3)如图丙所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶,下瓶中气体颜色逐渐变淡,最后两瓶中气体颜色变得均匀,此实验中的二氧化氮的作用是_____,此现象表明:_____;
(4)如图丁所示,将两个铅圆柱体的接触面用小刀刮平,用力挤压在一起。把压在一起的铅圆柱体小心地挂在支架上,并轻轻挂上钩码,可观察到两铅块不会分开。根据你看到的实验现象你能归纳的结论是_____。
【答案】 间隙 引力 显示分子的运动,便于观察扩散现象 分子在不停地做无规则运动 分子之间存在相互作用的引力
【详解】(1)[1]由于分子间有间隙,所以混合后酒精和红水的总体积明显减小。
(2)[2]由于分子间存在着吸引力,荷叶上两滴水珠接触时,会自动结合成一滴较大的水珠。
(3)[3]二氧化氮气体比空气的密度大,空气要处于二氧化氮气体的上方,所以装二氧化氮气体的应是下方的瓶子,二氧化氮的颜色是红棕色的,作用显示分子的运动,便于观察扩散现象。
[4]扩散现象说明分子在不停地进行无规则运动。
(4)[5]把压在一起的铅圆柱体小心地挂在支架上,并轻轻挂上钩码,可观察到两铅块不会分开,说明分子之间存在相互作用的引力。
[变式2]夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是 ___________现象;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在 ___________;水和酒精充分混合后,酒精与水的总体积会变小,说明分子间有 ___________。
【答案】 扩散 引力 间隙
【详解】[1]荷花盛开飘来阵阵花香,是花香分子发生的扩散现象,说明分子在不停息的做无规则运动。
[2]清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在引力。
[3]因为分子间存在着空隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了。
【基础演练】
一、单选题
1.下列现象与对应的解释合理的是( )
A.扫地时尘土飞扬,说明分子在做无规则运动
B.破碎的玻璃无法复原是由于分子间存在斥力
C.固体很难被压缩,说明固体分子之间只有斥力
D.两个表面磨平的铅块压紧后能粘在一起,说明分子间存在引力
【答案】D
【详解】A.扫地时尘土飞扬,这里是机械运动现象,故A不符合题意;
B.破碎的玻璃无法复原,是因为分子间距离太大,分子力非常微弱,可以忽略不计,故B不符合题意;
C.固体很难被压缩,是因为分子间存在斥力,但同时也有引力,故C不符合题意;
D.由于分子间存在引力,两个表面磨平、削干净的铅块压紧后吸在一起,可以挂较重的物体,故D符合题意。
故选D。
2.下列现象中,不是扩散现象的是( )
A.雾霾天气时,大量极细微的尘粒、烟粒等悬浮在空中
B.紧压在一起的铅片和金片,5年后互相渗入约1mm深
C.墙角长期堆煤时,墙壁里面都变黑了
D.鸭蛋放入盐水中,一段时间后变咸了
【答案】A
【详解】A.雾霾天气时,大量极细微的尘粒、烟粒等悬浮在空中是机械运动,不是扩散现象,故A符合题意;
B.紧压在一起的铅片和金片,5年后互相渗入约1mm深,是固体分子运动的结果,属于扩散现象,故B不符合题意;
C.长期堆放煤的墙角,墙壁里面都变黑了,是固体分子运动的结果,属于扩散现象,故C不符合题意;
D.鸭蛋放入盐水中,鸭蛋变咸是盐分子不停运动的结果,属于扩散现象,故D不符合题意。
故选A。
3.每年三月底,普底景区的杜鹃花就盛开了。站在数花峰顶向远处眺望,可以一览众花峰,百里杜鹃尽收眼底,美不胜收。下列说法错误的是( )
A.清晨的普底景区雾气蒙蒙,像抹了一层纱,雾滴随风四处飘荡,这是扩散现象
B.清晨,杜鹃花上沾满了露珠,微风拂过,小露珠结合成了大露珠,这是因为分子之间有引力
C.站在杜鹃花海中,我们可以闻到花的香味,是因为花香分子在不停地做无规则运动
D.奇奇将100mL水和100mL乙醇混合后的体积小于200mL,该现象说明分子之间有间隙
【答案】A
【详解】A.雾滴随风四处飘荡,属于物体的机械运动,不是分子的运动,不是扩散现象,故A错误,符合题意;
B.分子之间有引力,小露珠在分子间作用下结合成了大露珠,故B正确,不符合题意;
C.花香分子在不停地做无规则运动,所以站在杜鹃花海中能闻到花的香味,故C正确,不符合题意;
D.将100mL水和100mL乙醇混合后的体积小于200mL,该现象说明分子之间有间隙,水分子进入乙醇分子中,乙醇分子进入水分子中,导致水和乙醇的总体积变小,故D正确,不符合题意。
故选A。
4.下列常见的现象,能用分子热运动观点解释的是( )
A.扩散现象只发生在液体和气体中
B.春天柳絮飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
C.两个小水珠靠近后会结合成一个大水珠,说明分子间有引力
D.冰不容易被压缩,是因为分子间只有斥力
【答案】C
【详解】A.扩散现象可以发生在固体、液体和气体中,故A不符合题意;
B.春天柳絮飞扬是机械运动,故B不符合题意;
C.分子间存在相互作用的引力和斥力,两个小水珠靠近后会结合成一个大水珠,说明分子间有引力,故C符合题意;
D.冰不容易被压缩,是因为分子间有斥力,但分子间也有引力,故D不符合题意。
故选C。
5.关于如图所示的四个实验,下面叙述错误的是( )
A.甲图中潜水艇的原理是通过排水和吸水改变自身重力来实现浮沉的
B.乙图中端面磨平的铅块压紧后能够吊住大钩码说明分子间有引力
C.丙图中从左向右往玻璃管中吹风、U形管A管中的液面会上升
D.丁图中向下开口的塑料瓶内倒水、瓶底的乒乓球不会浮起来
【答案】C
【详解】A.如图所示,是潜水艇的模型图,当注射器往里推动时,试管内的压强变大,水往外排,从而减小自身的重力,而小于浮力,而实现上浮,同理当注射器往外拉时,潜水艇吸收水,增大自身的重力,从而实现重力大于浮力,从而实现下沉,故A正确,A不符合题意;
B.磨平的铅块压紧后能够吊住大钩码,说明两个铅块分子间存在引力,故B正确,B不符合题意;
C.丙图中从左向右往玻璃管中吹风,B的管口细,流速大,压强小,故管口A处的压强大,故U形管中A侧的液面低于B侧的液面,故C错误,C符合题意;
D.丁图中向下开口的塑料瓶内倒水,乒乓球的底部没有水,乒乓球不受浮力,故瓶底的乒乓球不会浮起来,故D正确,D不符合题意。
故选C。
6.对下列实验现象的解释错误的是( )
A.甲图中当水与酒精混合时,总体积变小,说明分子之间存在间隙
B.乙图中把中间的玻璃板抽掉后,两瓶的气体颜色慢慢接近,说明分子在运动
C.丙图中注射器针筒内的液体很难被压缩,说明液体分子之间存在斥力
D.丁图中两块表面干净的铅块压紧后不能把它们拉开,说明固体分子之间存在引力
【答案】B
【详解】A.酒精和水混合后的总体积小于混合前它们的体积之和,是因为分子之间有空隙,一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的空隙,故A正确,不符合题意;
B.图中,密度大的二氧化氮气体在上方,抽去玻璃板后,由于重力的作用,二氧化氮气体会向下运动,所以不能完全说明气体分子在不停地做无规则运动,故B错误,符合题意;
C.利用针筒抽取半筒水,用手指指按住针筒嘴,然后用力推入活塞,水不容易压缩,说明分子间存在斥力,故C正确,不符合题意;
D.把两块表面干净的铅压紧,下面吊一个重物时不能把它们拉开,说明分子间存在引力,故D正确,不符合题意。
故选B。
7.2022年3月22日,“天宫课堂”第二次太空授课如期举行。在液桥演示实验中,水将两个塑料板连接起来,连接着两个固体表面之间的一段液体形成了一座桥,即液桥,如图在地面上,两手指沾水,可形成一段很小的液桥。关于液桥,下列说法正确的是( )
A.液桥实验说明水是由大量分子组成的
B.液桥实验说明水分子都在不停地做无规则的运动
C.液桥实验说明水的温度越高,扩散越快
D.液桥实验说明水分子间存在着一定的引力
【答案】D
【详解】水将两个塑料板连接起来,连接着两个固体表面之间的一段液体形成了一座桥,即液桥,说明水分子间有相互作用的引力才会形成水桥。
故选D。
8.唐诗《山亭夏日》是一首描写夏日风光的七言绝句。诗人从视觉、触觉、嗅觉的角度,描写自己对山中夏日的喜爱之情。诗句中也多处涉及到物理知识,诗句中描述的情景能用“分子动理论”解释的一句是( )
A.绿树阴浓夏日长 B.楼台倒影入池塘
C.水晶帘动微风起 D.满架蔷薇一院香
【答案】D
【详解】A.“阴浓”是光在均匀空气中沿直线传播,遇到不透明的树木形成的树荫,故A不符合题意;
B.“楼台倒影”是楼台通过池塘水面反射所成的虚像,故B不符合题意;
C.“帘动”是指水晶帘在微风(力)的作用下动了起来,这说明力可以改变物体的运动状态,故C不符合题意;
D.满架蔷薇一院香,蔷薇花香充满整个院子,这是扩散现象,说明蔷薇花香分子在不停地运动,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
9.重庆市长寿中学校的桂花在金秋时节盛开,阳光下清香缕缕不绝,这是 ______现象,表明组成物质的分子做______。
【答案】 扩散 无规则运动
【详解】[1][2]花朵绽放时,清香缕缕不绝是花香分子无规则运动到空气中去,是扩散现象;扩散现象是分子无规则运动的结果。
10.如图所示,往试管装进一半染红的水,再注满酒精,加盖密封后静置一段时间,混合后酒精和红水的总体积 ___________(选填“变大”、“不变”或“变小”),此现象说明分子间有 ___________;冰箱内的食物不密封存放的话,容易“串味”,这是由于不同的物质之间发生了 ___________现象,该现象说明分子在不停地做 ___________,这种现象更容易发生在 ___________(选填“冷藏室”或“冷冻室”)。
【答案】 变小 间隙 扩散 无规则运动 冷藏室
【详解】[1][2]由于分子间有间隙,所以混合后酒精和红水的总体积明显变小。
[3][4][5]冰箱内的食物不密封存放的话,容易“串味”,是不同的两种物质相互接触时发生了扩散现象,扩散现象表明分子不停地无规则运动;由于冷藏室的温度比冷冻室的温度高,分子运动的更快,更容易发生串味。
11.如图所示,小松在制作“拔丝地瓜”时发现:“拔丝地瓜”香甜浓郁,远远的都能闻到它的香甜,这是___现象,说明了___;夹起一块地瓜就会拉出很长的丝,是因为分子间存在___。
【答案】 扩散 分子在永不停息地做无规则运动 引力
【详解】[1][2]“拔丝地瓜”香甜浓郁,远远的都能闻到它的香甜,说明分子渗透到了空气中去了,这是扩散现象,扩散现象说明了分子在永不停息地做无规则运动。
[3]分子间存在相互作用的引力,在分子间引力作用下,使地夹起一块地瓜时就会拉出很长的丝而不断开。
12.如图所示为一名工作人员在学生放学后给教室进行消毒,人们离很远就能闻到刺鼻的味道是因为_____;药液喷到黑板上不会全部流下去,有一部分会附着在黑板上是因为分子间存在_____;用一定体积的酒精和水混合勾兑消毒液,总体积将会减小,是因为分子间存在_____。
【答案】 分子在不停的做无规则运动 引力 间隙
【详解】[1]人们离很远就能闻到刺鼻的味道是扩散现象,表明分子在不停的做无规则运动。
[2]分子间存在引力和斥力。药液喷到黑板上不会全部流下去,有一部分会附着在黑板上是因为分子间存在引力。
[3]因为分子间存在着空隙,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,所以酒精和水混合后的总体积小于酒精和水的体积之和。
三、实验题
13.小明和同学在研究分子动理论的相关实验。
(1)如图1,小明把一块表面干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面,测得示数为2.5N,手持弹簧测力计的上端,使玻璃板水平接触水面,再慢慢提起弹簧测力计,当玻璃板即将离开水面时,弹簧测力计的示数F___________2.5N(选填“大于小于/等于”),其中的原因是水分子和玻璃分子之间存在___________。
(2)小华、小琴两个探究小组在进行酒精和水混合实验中,分别采用两种不同的设备,小华小组用的是图2甲所示的一端开口的直玻璃管,小琴小组用的是乙图所示的容器(甲乙底面积相同)。两组同学在进行实验时,都先注入一半体积的水,然后将另外一种液体注满设备。最后用食指堵住容器口并上下颠倒几次,发现容器中的液面降低,这说明了___________。通过比较你觉得___________小组的实验效果更好。
【答案】 大于 引力 分子之间存在间隙 乙
【详解】(1)[1][2]当玻璃板即将离开水面时,由于水分子存在引力,会阻碍玻璃板向上运动,故拉力大于重力,故弹簧测力计的示数大于2.5N;因为分子之间存在引力。
(3)[3][4]最后用食指堵住容器口并上下颠倒几次,发现容器中的液面降低,即总体积变小,说明分子之间存在间隙;通过乙组小组的实验效果好,因为乙小组的上端细,体积稍微有点变化,液面的高度变化明显些。
四、简答题
14.腌菜时,要隔几天后菜才会有咸味,而煮菜时,只要几分钟就咸了,试分析这是什么原因。
【答案】见详解
【详解】不论是腌菜,还是煮菜,菜之所以变咸,都是食盐扩散到菜里的结果。在腌菜时,菜缸内的温度较低,分子运动得较慢,所以扩散进行得也较慢,因此要经过较长的时间菜才能变咸;而在煮菜时,锅内的温度很高,分子运动得剧烈,扩散进行得迅速,因此菜很快就变咸了。
15.“浦北红椎菌”是纯天然的保健食用菌,红椎菌排骨汤营养丰富,口感鲜美嫩滑,是滋补的美味佳肴。刚炖好的红椎菌排骨汤香气扑鼻,这是什么现象?而且红椎菌排骨汤的温度越高,香气就越浓,这又是为什么?
【答案】见解析
【详解】煮好的排骨汤香气扑鼻,是排骨汤的芳香分子扩散到空气中,是扩散现象。扩散现象表明分子不停地做无规则运动,且温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快,排骨汤的香气就越浓。
16.周末,小明的爸爸带小明去看刚装修完的房子,打开房门时小明就闻到一股刺鼻的气味。爸爸说,这种气味主要来自装修材料中的甲醛,对人体有害,为了减少这种有害气体对人体的伤害,新房装修后,尽量开窗通风,并经过炎热的暑期后再入住。请问:
(1)小明为什么会闻到一股刺鼻的气味?
(2)小明爸爸说的话有什么道理?
【答案】(1)装修材料中的甲醛分子不停地做无规则运动,扩散到空气中的结果。(2)因为扩散现象跟温度有关,温度越高,扩散越快.夏季温度高,装修材料中的甲醛分子扩散更快,搁置一段时间,并加强通风,有助于甲醛分子扩散到室外。
【分析】简答题。
【详解】(1)装修材料中的甲醛分子不停地做无规则运动,扩散到空气中的结果。
(2)因为扩散现象跟温度有关,温度越高,扩散越快.夏季温度高,装修材料中的甲醛分子扩散更快,搁置一段时间,并加强通风,有助于甲醛分子扩散到室外。
【点睛】容易题.失分原因:没有记住分子热运动的影响因素,没有注意到题中的关键字词“炎热”、“通风”。
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分子热运动
【考情分析】
考点(知识点) 重要程度 中考题型 本讲教学目标 升学教学目标
物质的构成 ★☆☆ 选择题、填空题 理解 掌握并运用
分子热运动 ★☆☆ 选择题、填空题 理解 掌握并运用
分子间的作用力 ★☆☆ 选择题、填空题 理解 掌握并运用
注:★☆☆:普通考点知识点;★★☆:中考高频考点;★★★:高考重点、难点、必考点;
【知识导图】
【知识梳理】
知识点一:物质的构成
常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
知识诠释:
分子、原子的体积很小,用肉眼和光学显微镜都分辨不出它们。不过,电子显微镜可以观察到分子、原子。
在化学中,物质是由分子或原子组成的。但在物理学中,分子是指广义的分子,是从热运动的角度讨论的,包括了化学中分子、原子和粒子,即分子不是严格的概念,而是一种描述方法。
题型一:物质的构成
【例1】刮大风时尘埃在空中飞舞,对于尘埃,下列说法正确的是( )
A.它和一个分子差不多大小 B.可以借助光学显微镜观察到尘埃分子
C.它的直径大约为10﹣10m D.它是由许多分子构成的
[变式1]如图所示是铍原子(元素符号为Be)的结构示意图。从空间尺度的角度判断,以下微观粒子中尺度最大的是( )
A.中子 B.原子 C.电子 D.原子核
[变式3]分子是自然界中能保持物质________性质不变的最小微粒,宏观世界的物质都是由粒子组成。以下粒子中:分子、原子、原子核、电子、病毒,不是构成物质的粒子是________,分子直径的尺度其数量级为10-10m=0.1________(填写单位符号),现在流行的新冠病毒直径约为10-7m。
知识点二:分子热运动
探究实验一:物质的扩散
气体扩散实验 液体扩散实验 固体扩散实验
实验
操作和现象 在透明的瓶中分别装入空气和二氧化氮,抽去玻璃板后,无色的空气和红棕色的二氧化氮混合在一起,最后颜色变得均匀 在装入清水的量筒底部注入蓝色的硫酸铜溶液。静待几天后,清水与硫酸铜溶液的界面变得模糊,静待几周后颜色变得均匀 把磨的很光滑铅块和金块紧紧压在一起,在室温下防止五年后在将它们切开,发现它们互相渗入月1mm深
现象分析 空气和二氧化氮气体彼此进入对方 水和硫酸铜溶液彼此进入对方 金和铅彼此进入对方
实验结论 气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动,能彼此进入分子的间隙中,即固体、液体和气体都会发生扩散现象
特别提醒
用转换法研究分子运动:分子很小,我们不能用肉眼观察到分子运动情况,但可以通过宏观的扩散现象间接研究分子的运动情况,这种通过易于感知的现象来推测不易感知的现象研究方法叫转换法。在研究声音的产生、压力作用效果等实验中,都用到了转换法。
扩散现象:不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象,叫扩散;
影响扩散快慢的主要因素:
(1)物质的温度:温度越高,扩散越快。
(2)物质的种类:气体之间的扩散最快,其次是液体,固体之间的扩散最慢。
4. 扩散现象说明了:
(1)一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
(2)分子之间有间隙。
5. 分子的热运动:由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
知识诠释:
(1)扩散现象只能发生在不同的物质之间,同种物质间是不能发生扩散现象的。例如:冷热水混合,虽然冷水分子和热水分子都能彼此进入对方,但不是扩散现象。
(2)扩散现象是反映分子的无规则运动的。而灰尘颗粒、大雾中的微粒及烟尘中的微粒等肉眼能观察到的分子聚合体在外力下的机械运动,都不是扩散现象。
(3)扩散是人能够直接观察或感知到的宏观现象;分子的无规则运动是微观现象,人无法直接观察。因此不能说“观察到分子无规则运动”,或“分子的扩散现象”。
(4)物体内部大量分子的无规则运动叫做分子热运动。温度的高低是物体内分子热运动剧烈程度的标志。温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快。例如,炒菜时,老远就能闻到菜的香味,当菜冷下来后,香味就逐渐减少了。
题型二:扩散现象
【例2】用如图的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。
(1)为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是_____(选填“A”或“B”)瓶。过一段时间后的现象是 ;
(2)扩散现象说明气体分子_____ 。
[变式1]如图所示,抽掉玻璃板后,会看到两个瓶子内的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀。下列季节中描述的现象与此实验现象产生的原因相同的( )
A.春:尘土飞扬 B.夏:花香袭人 C.秋:树叶纷飞 D.冬:瑞雪飘飘
[变式2]下列现象中,属于扩散现象的是( )
A.液体很难被压缩 B.春风吹过,柳絮弥漫
C.美味佳肴香气扑鼻 D.酒精和水充分混合后总体积变小
【例3】如图所示,在进行酒精和水混合实验中,通过比较应选择___________(甲/乙)玻璃管,并先倒入___________(酒精/水),这样做是因为我们___________(填“希望”或“不希望”)水和酒精在实验刚开始就混合。若将1L酒精和1L水混合后液体密度___________0.9g/cm3(ρ酒精=0.8g/cm3,选填“>”、“<”或“=”)。
[变式]如图甲所示,玻璃板的下表面接触水面,向上拉动时会发现弹簧测力计示数大于玻璃板的重力,说明分子间存在 ,如图乙所示,把水倒入酒精后水和酒精的总体积变小,说明分子间存在 。
知识点三:分子间的作用力
分子之间存在斥力:当固体被压缩时,分子间的距离变小,作用力表现为斥力。
分子之间存在引力:当固体被拉伸时,分子间的距离变大,作用力表现为引力。
分子动理论的基本观点:
(1)常见物质是由大量的分子、原子构成的;
(2)物质内的分子在不停地做热运动;
(3)分子之间存在引力和斥力。
知识诠释:
1.分子之间的引力和斥力同时存在,只是对外表现不同。
2.分子间的引力和斥力的作用范围是很小的,只有分子彼此靠得很近时才能产生,分子间的距离太大时,分子间的作用力就十分微弱,可以忽略。打碎的玻璃不能吸引在一起,是因为两块玻璃碎片不可能相距很近,无法达到引力明显的距离,所以不能吸引在一起。电焊、气焊钢板时,用高温加热钢板,使钢熔化为钢水,钢水中的分子可以自由运动相互靠近,靠引力集结在一起。当钢水冷却凝结为钢块时,原来分离的钢板就被“焊接”在一起。
3.固体:固体分子间的距离小,不容易被压缩和拉伸,具有一定的体积和形状。
4.气体:气体分子之间的距离就很远,彼此之间几乎没有作用力,因此,气体具有流动性,容易被压缩。
5.液体:液体分子间的距离比气体的小,比固体的大;液体分子间的作用力比固体的小,分子没有固体的位置,运动比较自由。所以液体很难被压缩,没有确定的形状,具有流动性。
题型三:分子间的相互作用力
【例4】圆圆同学设计了一组实验(如图),请同学们一齐观察实验并完成填空:
(1)如图甲所示,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,观察液面的位置,发现液体总体积变小,说明分子间存在______;
(2)如图乙所示的装置,其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一个装有空气,在演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在______方,根据______方瓶内的气体颜色会变红的现象可知气体发生了扩散(均选填“上”或“下”);
(3)如图丙所示,圆圆同学用弹簧测力计把一块玻璃板拉出水面,因为分子间存在______,所以在玻璃板离开水面前,圆圆同学会观察到弹簧测力计示数______玻璃板所受到的重力(填“>”、“<”或“=”)。
[变式1](1)如图甲所示,往试管装进一半染红的水,再注满酒精,加盖密封后静置一段时间。混合后酒精和红水的总体积明显减小,此现象说明分子间有_____;
(2)如图乙所示,荷叶上两滴水珠接触时,会自动结合成一大滴水珠,此事实说明分子间存在着_____;
(3)如图丙所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶,下瓶中气体颜色逐渐变淡,最后两瓶中气体颜色变得均匀,此实验中的二氧化氮的作用是_____,此现象表明:_____;
(4)如图丁所示,将两个铅圆柱体的接触面用小刀刮平,用力挤压在一起。把压在一起的铅圆柱体小心地挂在支架上,并轻轻挂上钩码,可观察到两铅块不会分开。根据你看到的实验现象你能归纳的结论是_____。
[变式2]夏日荷花盛开飘来阵阵花香,这是 ___________现象;清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠,表明分子之间存在 ___________;水和酒精充分混合后,酒精与水的总体积会变小,说明分子间有 ___________。
【基础演练】
一、单选题
1.下列现象与对应的解释合理的是( )
A.扫地时尘土飞扬,说明分子在做无规则运动
B.破碎的玻璃无法复原是由于分子间存在斥力
C.固体很难被压缩,说明固体分子之间只有斥力
D.两个表面磨平的铅块压紧后能粘在一起,说明分子间存在引力
2.下列现象中,不是扩散现象的是( )
A.雾霾天气时,大量极细微的尘粒、烟粒等悬浮在空中
B.紧压在一起的铅片和金片,5年后互相渗入约1mm深
C.墙角长期堆煤时,墙壁里面都变黑了
D.鸭蛋放入盐水中,一段时间后变咸了
3.每年三月底,普底景区的杜鹃花就盛开了。站在数花峰顶向远处眺望,可以一览众花峰,百里杜鹃尽收眼底,美不胜收。下列说法错误的是( )
A.清晨的普底景区雾气蒙蒙,像抹了一层纱,雾滴随风四处飘荡,这是扩散现象
B.清晨,杜鹃花上沾满了露珠,微风拂过,小露珠结合成了大露珠,这是因为分子之间有引力
C.站在杜鹃花海中,我们可以闻到花的香味,是因为花香分子在不停地做无规则运动
D.奇奇将100mL水和100mL乙醇混合后的体积小于200mL,该现象说明分子之间有间隙
4.下列常见的现象,能用分子热运动观点解释的是( )
A.扩散现象只发生在液体和气体中
B.春天柳絮飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
C.两个小水珠靠近后会结合成一个大水珠,说明分子间有引力
D.冰不容易被压缩,是因为分子间只有斥力
5.关于如图所示的四个实验,下面叙述错误的是( )
A.甲图中潜水艇的原理是通过排水和吸水改变自身重力来实现浮沉的
B.乙图中端面磨平的铅块压紧后能够吊住大钩码说明分子间有引力
C.丙图中从左向右往玻璃管中吹风、U形管A管中的液面会上升
D.丁图中向下开口的塑料瓶内倒水、瓶底的乒乓球不会浮起来
6.对下列实验现象的解释错误的是( )
A.甲图中当水与酒精混合时,总体积变小,说明分子之间存在间隙
B.乙图中把中间的玻璃板抽掉后,两瓶的气体颜色慢慢接近,说明分子在运动
C.丙图中注射器针筒内的液体很难被压缩,说明液体分子之间存在斥力
D.丁图中两块表面干净的铅块压紧后不能把它们拉开,说明固体分子之间存在引力
7.2022年3月22日,“天宫课堂”第二次太空授课如期举行。在液桥演示实验中,水将两个塑料板连接起来,连接着两个固体表面之间的一段液体形成了一座桥,即液桥,如图在地面上,两手指沾水,可形成一段很小的液桥。关于液桥,下列说法正确的是( )
A.液桥实验说明水是由大量分子组成的 B.液桥实验说明水分子都在不停地做无规则的运动
C.液桥实验说明水的温度越高,扩散越快 D.液桥实验说明水分子间存在着一定的引力
8.唐诗《山亭夏日》是一首描写夏日风光的七言绝句。诗人从视觉、触觉、嗅觉的角度,描写自己对山中夏日的喜爱之情。诗句中也多处涉及到物理知识,诗句中描述的情景能用“分子动理论”解释的一句是( )
A.绿树阴浓夏日长 B.楼台倒影入池塘 C.水晶帘动微风起 D.满架蔷薇一院香
二、填空题
9.重庆市长寿中学校的桂花在金秋时节盛开,阳光下清香缕缕不绝,这是 ______现象,表明组成物质的分子做 。
10.如图所示,往试管装进一半染红的水,再注满酒精,加盖密封后静置一段时间,混合后酒精和红水的总体积 ___________(选填“变大”、“不变”或“变小”),此现象说明分子间有 ___________;冰箱内的食物不密封存放的话,容易“串味”,这是由于不同的物质之间发生了 ___________现象,该现象说明分子在不停地做 ___________,这种现象更容易发生在 ___________(选填“冷藏室”或“冷冻室”)。
11.如图所示,小松在制作“拔丝地瓜”时发现:“拔丝地瓜”香甜浓郁,远远的都能闻到它的香甜,这是___现象,说明了___;夹起一块地瓜就会拉出很长的丝,是因为分子间存在___。
12.如图所示为一名工作人员在学生放学后给教室进行消毒,人们离很远就能闻到刺鼻的味道是因为_____;药液喷到黑板上不会全部流下去,有一部分会附着在黑板上是因为分子间存在_____;用一定体积的酒精和水混合勾兑消毒液,总体积将会减小,是因为分子间存在_____。
三、实验题
13.小明和同学在研究分子动理论的相关实验。
(1)如图1,小明把一块表面干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面,测得示数为2.5N,手持弹簧测力计的上端,使玻璃板水平接触水面,再慢慢提起弹簧测力计,当玻璃板即将离开水面时,弹簧测力计的示数F___________2.5N(选填“大于小于/等于”),其中的原因是水分子和玻璃分子之间存在___________。
(2)小华、小琴两个探究小组在进行酒精和水混合实验中,分别采用两种不同的设备,小华小组用的是图2甲所示的一端开口的直玻璃管,小琴小组用的是乙图所示的容器(甲乙底面积相同)。两组同学在进行实验时,都先注入一半体积的水,然后将另外一种液体注满设备。最后用食指堵住容器口并上下颠倒几次,发现容器中的液面降低,这说明了___________。通过比较你觉得___________小组的实验效果更好。
四、简答题
14.腌菜时,要隔几天后菜才会有咸味,而煮菜时,只要几分钟就咸了,试分析这是什么原因。
15.“浦北红椎菌”是纯天然的保健食用菌,红椎菌排骨汤营养丰富,口感鲜美嫩滑,是滋补的美味佳肴。刚炖好的红椎菌排骨汤香气扑鼻,这是什么现象?而且红椎菌排骨汤的温度越高,香气就越浓,这又是为什么?
16.周末,小明的爸爸带小明去看刚装修完的房子,打开房门时小明就闻到一股刺鼻的气味。爸爸说,这种气味主要来自装修材料中的甲醛,对人体有害,为了减少这种有害气体对人体的伤害,新房装修后,尽量开窗通风,并经过炎热的暑期后再入住。请问:
(1)小明为什么会闻到一股刺鼻的气味?
(2)小明爸爸说的话有什么道理?
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