初中苏科版走进分子世界精练
展开知识点讲解
1、分子与物质的组成
(1)分子:保持物质化学性质的最小微粒称为分子;
科学家发现物质是可分的,许多现象都能用物质的微粒模型来解释,物质被分到一定程度后,就不再保持其原有的性质了!
(2)物质的组成:常见的物质是由大量分子组成的。
(3)分子很小,若把分子看成一个小球,则一般分子直径的数量级为10-10m。例如,水分子的直径约为4x10-10m,氢气分子的直径约为2.3x10-10m。
(4)分子间有空隙:组成物质的分子并不是一个紧挨着一个排列的,分子之间存在空隙。
实验现象与结论:水与酒精混合后,总体积减小(比水与酒精的体积之和小),这是因为分子间有空隙。
2、分子的热运动
(1)自然界中与物体冷热程度有关的现象称为热现象,利用温度计可以准确地测量物体的温度,我们说物体吸热和放热,这里的热指的是能量。
(2)物体是由大量分子组成的,分子永不停息地做无规则运动,分子之间存在着相互作用力,大量分子无规则的运动叫做分子的热运动。
3、扩散现象
(1)扩散现象:不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象。①进入鲜花店时,香气扑鼻而来,长时间堆放煤的墙角,墙皮内部会变黑,把冰糖放入水中,过段时间水会变甜等现象都是扩散现象,扩散现象表明分子在不停地运动着;
②气体、液体、固体之间均能发生扩散现象。
(2)扩散现象与温度的关系:温度越高,扩散现象越明显。
①在两个相同的烧杯中,分别装半杯凉水和半杯热水,用滴管分别在两个杯底注入一滴红墨水,结果热水中的红墨水扩散得快,这是因为装热水的杯子中水温高,分子运动快,所以水先变红,这实际上说明了分子的运动与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
4、分子间的作用力
(1)分子间存在着相互作用的引力和斥力;
①如固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在引力;
②分子间的斥力使分子离得很近的固体和液体很难进一步被压缩;
③当分子距离很小时,分子间作用力表现为斥力;
④当分子间距离稍大时,分子间作用力表现为引力,如果分子相距很远,分子间作用力就变得十分微弱,可以忽略。
(2)分子间的作用力(包括引力和斥力)随分子间距离的减小而增大!
5、分子的运动与分子动理论
(1)一切物质都是由分子和原子组成的;
(2)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;
(3)分子之间存在着相互作用的引力和斥力;
(4)分子做无规则运动的快慢与温度有关,温度越高,热运动越剧烈;
(5)不管温度高低,分子都在无规则运动,只是运动的快慢不同;
(6)扩散运动是分子热运动的宏观体现。
※注意分子的热运动是永不停息的,物体的温度低时,分子的热运动缓慢,但并没有停止,不要误以为温度低时,分子的热运动就停止!!
典例分析+变式训练
考点1 分子与物质的组成
【典例1-1】“油膜法”是实验室测量油酸分子大小的一种科学方法。具体操作如下:取一定量的油酸溶于某有机溶剂,用滴定管取出含有10﹣10m3油酸的有机溶剂滴入水槽中。由于该有机溶剂与水的结合力远大于油酸,故水面最终留下了一层面积为0.2m2单分子油酸膜(如图甲所示)。将油酸分子视为球形且不考虑各油酸分子间的间隙,油酸分子的直径就等于油膜的厚度(如图乙所示),由此可估算油酸分子的直径d为( )
A.5.0×10﹣10m B.5.0×10﹣9m C.2.5×10﹣9m D.2.5×10﹣10m
【典例1-2】关于物质的组成,下列说法中错误的是( )
A.首先发现电子的科学家是汤姆孙
B.原子核位于原子中心,核外电子绕原子核高速旋转
C.分子是微观粒子中最小微粒
D.原子的质量几乎全部集中在原子核内
【变式1-1】古希腊哲学家德谟克里特猜想,大物块是由极小的物质粒子组成的,并把这种物质微粒叫做( )
A.微粒B.分子C.原子D.电子
【变式1-2】物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识,研究发现,常见的物质是由大量的 构成的。在天文观测中,人们通常用光年表示 的单位。核物理研究中发现原子核里的π+介子是一种不稳定粒子,π+介子在实验室中的寿命为4.3×10﹣8s,如果此粒子相对于实验室以0.8c(c为光速3×108m/s)的速度运动,那么π+介子在“死亡”前运动了 m。
考点2 分子的热运动
【典例2-1】茶道是品赏茶的美感之道,客人能闻到茶杯中茶香说明( )
A.分子间有引力B.分子间有斥力
C.分子间有间隙D.分子在做无规则运动
【典例2-2】在探究影响扩散快慢因素时,某同学在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的凉水,用滴管分别在两个杯中滴入一滴墨水,如图甲所示,几分钟后观察到图乙所示现象,这说明 。
【变式2-1】吸烟有损自己和他人的健康,据世卫组织统计,每年因吸烟导致近600万人失去生命,造成他人吸二手烟是由于( )
A.烟分子间存在着引力
B.烟分子太小
C.烟分子间存在着斥力
D.烟分子在不停地做无规则运动
【变式2-2】两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水,向其中分别放入同样的糖块,经过一段相同的时间(杯中的糖块都没有完全溶解)品尝杯中水,更甜的是 (选填“冷水”或“热水”),这说明分子的无规则运动与 有关。
考点3 扩散现象
【典例3-1】如图为演示气体扩散现象的实验装置,上瓶装有空气,下瓶装有红棕色二氧化氮气体,二氧化氮的密度比空气大。抽出两瓶之间的玻璃板后观察到两瓶内气体颜色发生变化,最后两瓶气体颜色一样。下面说法正确的是( )
A.上瓶的气体只会向下运动,下瓶的气体只会向上运动
B.如果将二氧化氮装在上瓶,那么两瓶气体不会混合
C.若温度越高,瓶内气体颜色变化会越快
D.两瓶气体颜色都一样时,分子不再运动
【典例3-2】今年由于气候异常,形成“八月桂花九月香”的奇异现象,“桂花飘香”这是
现象。新冠病毒可通过飞沫传播,飞沫传播的方式与花香飘散的方式 (填“相同”或“不同”)。
【变式3-1】唐诗《山亭夏日》是一首描写夏日风光的七言绝句。其内容为:“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘。水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香。”诗句中描述的情境属于扩散现象的是( )
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
【变式3-2】如图,下面的这些事例都属于 现象,要想加快这种现象,可以通过提高物体的 来实现。
图1:厨师在汤中放一勺盐,整锅汤都会有咸味
图2:是将硼、磷等物质扩散到纯净的硅晶体中可以制成各种性能的半导体
图3:是在机械制造行业常在齿轮、轴等表面层中渗碳、渗硅,来改善其表面性能
【变式3-2】如图所示,上层内装有空气,下层内装有红棕色的二氧化氮气体,将上下两瓶间的玻璃板抽掉后两压气体混合在一起,颜色变均匀。
(1)这种现象叫 ,说明 。
(2)小明认为将装有密度较大的二氧化氮气体的瓶子放在玻璃板上面,空气瓶放在玻璃
板下面进行实验更合理,小明的想法是 (选填“正确”或“错误”)的。
考点4 分子间的作用力
【典例4-1】如图所示把干净的玻璃板悬挂在弹簧测力计下面,读出弹簧测力计的示数。再使玻璃板水平接触水面,然后稍用力向上拉玻璃板,发现弹簧测力计的示数变大了。这个实验说明( )
A.分子在不停地运动B.玻璃板受到大气压力
C.分子间存在斥力D.分子间存在引力
【典例4-2】如表是教材的课后习题,证明分子间存在引力且与分子间距有关,爱思考的小明同学认为分子间的引力大小还可能与分子种类也有关。请你设计一个实验方案验证小明的观点是否正确。(温馨提示:注意实验方案的可操作性)
(1)实验器材: ;
(2)实验步骤: ①
;
②
;
③
;
;
(3)实验结论:
。
【变式4-1】如图所示,将两个铅柱的底面削平、削干净、紧紧压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开。这个实验说明( )
A.分子间有间隙
B.分子之间存在斥力
C.分子之间存在引力
D.分子在做永不停息的无规则运动
【变式4-2】在天宫课堂中王亚平老师往一个水球中注入适量的蓝色颜料,观察到整个水球很快就变蓝了,如图所示,这是 现象。组成水球的水分子没有四处散开,是因为分子间存在 力。
考点5 分子的运动与分子动理论
【典例5-1】关于分子动理论及有关现象,下列说法不正确的是( )
A.红墨水在热水中比在冷水中扩散得快,说明温度越高分子热运动越剧烈
B.水和酒精混合后总体积变小,说明分子之间存在间隙
C.铁块很难被压缩,说明铁块受压时分子之间只有斥力
D.人可以闻到花香,说明分子在不停地做无规则运动
【变式5-1】自2022年5月以来,全球范围不断有猴痘病例报告。如图是在电子显微镜下拍摄到的猴痘病毒,该病毒直径在200nm左右,可通过飞沫传播。下列说法正确的是( )
A.病毒不是分子,因为它可以用肉眼直接看到
B.病毒随飞沫传播过程是杂乱无章的分子运动
C.病毒由分子构成,且这些分子之间有引力也有斥力
D.佩戴口罩可预防病毒感染,因为制造口罩的材料分子之间没有空隙
【变式5-2】(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,此实验此现象表明: 。
巩固训练
一、选择题。
1.(2022秋•内江期末)下列现象中,能够说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.运动员在2022年世界杯赛场上奋力奔跑
B.打开一瓶酒精消毒液的瓶盖,就能闻到酒精气味
C.放假回家时,小明乘坐高速行驶的火车
D.“T型空间站”在太空中绕地球飞行
2.(2022秋•越秀区校级期末)关于扩散现象,下列说法正确的是( )
A.扩散现象只有在气体间进行
B.固体之间不能发生扩散现象
C.扩散现象就是分子热运动,分子热运动就是扩散现象
D.气体、液体和固体之间均能发生扩散现象
3.如图,一根松松的棉线系在一个铁丝圈相对的两边上,把铁丝圈浸入肥皂液再取出来,如图甲所示。用烧热的针刺破一侧的肥皂膜,另一侧的肥皂膜会把细线拉过去,如图乙所示。下列教材实验原理与上述实验相同的是( )
A. 铅柱粘合实验
B.气体扩散实验
C. 酒精和水的混合实验
D.液体扩散实验
4.(2022秋•武侯区期末)新型冠状病毒直径为100nm左右,传播方式主要是病毒混杂在飞沫中传播,而制造医用口罩的材料间隙约为0.3μm。下列说法正确的是( )
A.病毒在空气中传播时,用肉眼可直接看到病毒
B.虽然新冠病毒直径很小,但它还是由分子构成的
C.医用口罩对新型冠状病毒完全没有防御的能力
D.制作口罩的材料,其分子间没有相互作用的斥力
二、填空题。
5.(2022秋•永城市月考)现代科学研究发现,常见的物质是由极其微小的粒子—— 、原子构成的。 的发明及广泛应用,使人类迈入了工业化社会,对人类社会的发展起到了重要的作用。
6.(2022春•长宁区校级期中)两杯清水,同时分别滴入一滴红墨水后,出现如图(a)、(b)所示情景,则a杯中的水温 (选填“高于”、“等于”或“低于”)b杯中的水温。这是由于温度越 (选填“高”或“低”),分子 运动越剧烈。
7.(2022秋•金牛区期末)劳动课上小果学习了四川传统美食“甜烧白”的做法。刚出锅的“甜烧白”香气四溢,这是 现象;咀嚼时感觉糖粘牙,因为分子间存在 。
8.(2022春•云龙区校级月考)把两块表面刮净的铅压紧,它们便结合在一起,这是由于分子间存在 ;在装了一半水的试管中再加满酒精,用塞子塞住后颠倒几次试管,发现液体的总体积变 ,这是由于分子间存在 。
三、实验探究题。
9.(2022秋•临汾月考)请你选用生活中常见物品来探究“分子热运动与温度的关系”,写出你选择的实验器材,实验步骤、现象及得到的实验结论。
(1)实验器材: ;
(2)实验步骤和实验现象:
;
(3)实验结论: 。
10.(2022春•碑林区校级期末)如图所示,在一端封闭的细长玻璃管中,先注入半管水,再缓慢注入酒精,直到装满玻璃管;封住管口,将玻璃管上下颠倒几次,使酒精和水混合,发现玻璃管中水和酒精混合后总体积变小,并没有装满玻璃管。此实验表明:分子间存在 。
四、解答题。
11.(2022•赛罕区二模)新冠肺炎疫情自2019年末爆发至今,我国疫情做到了有效控制。新冠病毒是直径仅为0.3μm的颗粒物,可通过飞沫传播,飞沫传播的方式是扩散现象吗?为什么?在做好各项防控工作中,其中重要的一种方法是用酒精消毒,在使用酒精前要进行稀释,手上沾有酒精时会感到凉凉的,而且我们很远就能闻到酒精气味,请分别说出这两个现象的物理知识。
12.(2023秋•永顺县期末)如图小红在做的一个小实验中:她发现同时在冷水和热水杯中各滴一滴墨水,结果热水杯中的颜色先变得均匀,这说明了什么道理?
把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面(例如用吸盘吸住玻璃板或用细线棒住玻璃板),读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板如图。弹簧测力计示数有什么变化?解释产生这个现象的原因。
7.1走进分子世界(考点解读)(解析版)
知识导航
知识点讲解
1、分子与物质的组成
(1)分子:保持物质化学性质的最小微粒称为分子;
科学家发现物质是可分的,许多现象都能用物质的微粒模型来解释,物质被分到一定程度后,就不再保持其原有的性质了!
(2)物质的组成:常见的物质是由大量分子组成的。
(3)分子很小,若把分子看成一个小球,则一般分子直径的数量级为10-10m。例如,水分子的直径约为4x10-10m,氢气分子的直径约为2.3x10-10m。
(4)分子间有空隙:组成物质的分子并不是一个紧挨着一个排列的,分子之间存在空隙。
实验现象与结论:水与酒精混合后,总体积减小(比水与酒精的体积之和小),这是因为分子间有空隙。
2、分子的热运动
(1)自然界中与物体冷热程度有关的现象称为热现象,利用温度计可以准确地测量物体的温度,我们说物体吸热和放热,这里的热指的是能量。
(2)物体是由大量分子组成的,分子永不停息地做无规则运动,分子之间存在着相互作用力,大量分子无规则的运动叫做分子的热运动。
3、扩散现象
(1)扩散现象:不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象。①进入鲜花店时,香气扑鼻而来,长时间堆放煤的墙角,墙皮内部会变黑,把冰糖放入水中,过段时间水会变甜等现象都是扩散现象,扩散现象表明分子在不停地运动着;
②气体、液体、固体之间均能发生扩散现象。
(2)扩散现象与温度的关系:温度越高,扩散现象越明显。
①在两个相同的烧杯中,分别装半杯凉水和半杯热水,用滴管分别在两个杯底注入一滴红墨水,结果热水中的红墨水扩散得快,这是因为装热水的杯子中水温高,分子运动快,所以水先变红,这实际上说明了分子的运动与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
4、分子间的作用力
(1)分子间存在着相互作用的引力和斥力;
①如固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在引力;
②分子间的斥力使分子离得很近的固体和液体很难进一步被压缩;
③当分子距离很小时,分子间作用力表现为斥力;
④当分子间距离稍大时,分子间作用力表现为引力,如果分子相距很远,分子间作用力就变得十分微弱,可以忽略。
(2)分子间的作用力(包括引力和斥力)随分子间距离的减小而增大!
5、分子的运动与分子动理论
(1)一切物质都是由分子和原子组成的;
(2)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;
(3)分子之间存在着相互作用的引力和斥力;
(4)分子做无规则运动的快慢与温度有关,温度越高,热运动越剧烈;
(5)不管温度高低,分子都在无规则运动,只是运动的快慢不同;
(6)扩散运动是分子热运动的宏观体现。
※注意分子的热运动是永不停息的,物体的温度低时,分子的热运动缓慢,但并没有停止,不要误以为温度低时,分子的热运动就停止!!
典例分析+变式训练
考点1 分子与物质的组成
【典例1-1】“油膜法”是实验室测量油酸分子大小的一种科学方法。具体操作如下:取一定量的油酸溶于某有机溶剂,用滴定管取出含有10﹣10m3油酸的有机溶剂滴入水槽中。由于该有机溶剂与水的结合力远大于油酸,故水面最终留下了一层面积为0.2m2单分子油酸膜(如图甲所示)。将油酸分子视为球形且不考虑各油酸分子间的间隙,油酸分子的直径就等于油膜的厚度(如图乙所示),由此可估算油酸分子的直径d为( )
A.5.0×10﹣10m B.5.0×10﹣9m C.2.5×10﹣9m D.2.5×10﹣10m
【答案】A。
【解答】解:油酸的体积为v=1×10﹣10m3,s=0.2m2,把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,油膜的厚度近似等于油酸分子的直径,
d===5×10﹣10m 。
故选:A。
【典例1-2】关于物质的组成,下列说法中错误的是( )
A.首先发现电子的科学家是汤姆孙
B.原子核位于原子中心,核外电子绕原子核高速旋转
C.分子是微观粒子中最小微粒
D.原子的质量几乎全部集中在原子核内
【答案】C。
【解答】解:
A、首先发现电子的科学家是汤姆孙,故A正确;
B、原子由原子核和电子组成,原子核位于原子中心,核外电子绕原子核高速旋转,故B正确;
C、电子、质子、原子等都比分子小,所以分子不是微观粒子中最小微粒,故C错误;
D、原子的质量几乎集中在原子核内,电子的质量相对于原子核来说很小,故D正确;
故选:C。
【变式1-1】古希腊哲学家德谟克里特猜想,大物块是由极小的物质粒子组成的,并把这种物质微粒叫做( )
A.微粒B.分子C.原子D.电子
【答案】C。
【解答】解:物体是由分子或原子构成的,原子这个词是不可再分的意思。但随着科技的发展,我们发现原子也是可以再分的。
故选:C。
【变式1-2】物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识,研究发现,常见的物质是由大量的 分子或原子 构成的。在天文观测中,人们通常用光年表示 长度(距离) 的单位。核物理研究中发现原子核里的π+介子是一种不稳定粒子,π+介子在实验室中的寿命为4.3×10﹣8s,如果此粒子相对于实验室以0.8c(c为光速3×108m/s)的速度运动,那么π+介子在“死亡”前运动了 10.32 m。
【答案】分子或原子;长度(距离);10.32。
【解答】解:常见的物质都是由大量的分子或原子组成的;
光年是指光在真空中一年内通过的距离,在天文观测中,通常用光年表示长度(距离)的单位。
由v=得
π+介子在“死亡”前运动的距离:s=vt=0.8ct=0.8×3×108m/s×4.3×10﹣8s=10.32m。
故答案为:分子或原子;长度(距离);10.32。
考点2 分子的热运动
【典例2-1】茶道是品赏茶的美感之道,客人能闻到茶杯中茶香说明( )
A.分子间有引力B.分子间有斥力
C.分子间有间隙D.分子在做无规则运动
【答案】D。
【解答】解:客人能闻到茶香,这是因为香气分子运动到了人们的身边,说明茶香分子是不停地做无规则运动的。
故选:D。
【典例2-2】在探究影响扩散快慢因素时,某同学在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的凉水,用滴管分别在两个杯中滴入一滴墨水,如图甲所示,几分钟后观察到图乙所示现象,这说明 分子热运动与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈 。
【解答】答:乙图所示现象说明分子热运动与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
【变式2-1】吸烟有损自己和他人的健康,据世卫组织统计,每年因吸烟导致近600万人失去生命,造成他人吸二手烟是由于( )
A.烟分子间存在着引力
B.烟分子太小
C.烟分子间存在着斥力
D.烟分子在不停地做无规则运动
【答案】D。
【解答】解:由于一切分子都在不停地做无规则运动,所以公共场合吸烟的时候,烟气会扩散到空气中,被在场的其他人吸收。故造成他人吸二手烟是由于分子在不停地做无规则运动的缘故。
故选:D。
【变式2-2】两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水,向其中分别放入同样的糖块,经过一段相同的时间(杯中的糖块都没有完全溶解)品尝杯中水,更甜的是 热水 (选填“冷水”或“热水”),这说明分子的无规则运动与 温度 有关。
【答案】热水;温度。
【解答】解:
两个杯子中分别盛有质量相同的热水和冷水,向其中分别放入同样的糖块,经过一段时间后,则热水杯中的水更甜,这是因为温度越高,分子运动的越剧烈。
故答案为:热水;温度。
考点3 扩散现象
【典例3-1】如图为演示气体扩散现象的实验装置,上瓶装有空气,下瓶装有红棕色二氧化氮气体,二氧化氮的密度比空气大。抽出两瓶之间的玻璃板后观察到两瓶内气体颜色发生变化,最后两瓶气体颜色一样。下面说法正确的是( )
A.上瓶的气体只会向下运动,下瓶的气体只会向上运动
B.如果将二氧化氮装在上瓶,那么两瓶气体不会混合
C.若温度越高,瓶内气体颜色变化会越快
D.两瓶气体颜色都一样时,分子不再运动
【答案】C。
【解答】解:
A、因为分子在无规则运动,所以分子是向各个方向运动,因此上、下瓶的气体均会向各个方向运动,故A错误;
B、如果将二氧化氮装在上瓶,由于二氧化氮的密度大于空气密度,因此在重力作用和分子无规则运动的作用下,两瓶气体将在更短时间内混合,故B错误;
C、由于分子的运动跟温度有关,所以分子的无规则运动叫做分子的热运动,温度越高,热运动越剧烈,瓶内气体颜色变化会越快,故C正确;
D、分子在永不停息地做无规则运动,所以当两瓶气体颜色都一样时,分子仍然会做无规则运动,故D错误。
故选:C。
【典例3-2】今年由于气候异常,形成“八月桂花九月香”的奇异现象,“桂花飘香”这是 扩散 现象。新冠病毒可通过飞沫传播,飞沫传播的方式与花香飘散的方式 不同 (填“相同”或“不同”)。
【答案】扩散;不同。
【解答】解:“桂花飘香”是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。新冠病毒可通过飞沫传播,飞沫传播是物体做了机械运动,因此飞沫传播的方式与花香飘散的方式不同。
故答案为:扩散;不同。
【变式3-1】唐诗《山亭夏日》是一首描写夏日风光的七言绝句。其内容为:“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘。水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香。”诗句中描述的情境属于扩散现象的是( )
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。
【解答】解:A、绿树阴浓夏日长,是因为光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到绿树阻挡后,在其后面形成阴凉,故A错误;
B、楼台倒影入池塘,是平面镜成像,属光的反射现象,故B错误;
C、水晶帘动微风起,说明力可以改变物体的运动状态,故C错误;
D、满架蔷薇一院香是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选:D。
【变式3-2】如图,下面的这些事例都属于 扩散 现象,要想加快这种现象,可以通过提高物体的 温度 来实现。
图1:厨师在汤中放一勺盐,整锅汤都会有咸味
图2:是将硼、磷等物质扩散到纯净的硅晶体中可以制成各种性能的半导体
图3:是在机械制造行业常在齿轮、轴等表面层中渗碳、渗硅,来改善其表面性能
【答案】扩散;温度。
【解答】解:图中的事例都属于扩散现象,是分子的无规则运动形成的。物体的温度越高,构成物体的分子运动越剧烈,扩散越快,所以要想加快这种现象,可以通过提高物体的温度来实现。
故答案为:扩散;温度。
【变式3-2】如图所示,上层内装有空气,下层内装有红棕色的二氧化氮气体,将上下两瓶间的玻璃板抽掉后两压气体混合在一起,颜色变均匀。
(1)这种现象叫 扩散 ,说明 分子永不停息地做无规则运动 。
(2)小明认为将装有密度较大的二氧化氮气体的瓶子放在玻璃板上面,空气瓶放在玻璃
板下面进行实验更合理,小明的想法是 错误 (选填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1)扩散;分子永不停息地做无规则运动;(2)错误。
【解答】解:(1)二氧化氮气体和空气相互接触时,分子彼此进入对方的现象属于扩散。
该现象说明分子永不停息地做无规则运动。
(2)如果把装着红棕色二氧化氮气体的瓶子放在上面,装空气的瓶子放在下面,由于二氧化氮的密度大于空气,在重力作用下也会出现相同的现象,不能说明分子在不停地做无规则运动,所以小明的想法是错误的。
故答案为:(1)扩散;分子永不停息地做无规则运动;(2)错误。
考点4 分子间的作用力
【典例4-1】如图所示把干净的玻璃板悬挂在弹簧测力计下面,读出弹簧测力计的示数。再使玻璃板水平接触水面,然后稍用力向上拉玻璃板,发现弹簧测力计的示数变大了。这个实验说明( )
A.分子在不停地运动B.玻璃板受到大气压力
C.分子间存在斥力D.分子间存在引力
【答案】D。
【解答】解:当玻璃接触水面时,由于水分子和玻璃分子距离较近,故两种分子之间会产生相互作用的引力,弹簧测力计要将玻璃拉起需提供比玻璃重力大的力,故说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力。
故选:D。
【典例4-2】如表是教材的课后习题,证明分子间存在引力且与分子间距有关,爱思考的小明同学认为分子间的引力大小还可能与分子种类也有关。请你设计一个实验方案验证小明的观点是否正确。(温馨提示:注意实验方案的可操作性)
(1)实验器材: 表面干净的玻璃板一块;弹簧测力计一个;足量的水;酒精;花生油;细线 ;
(2)实验步骤: ①用细线系住一块表面很干净的玻璃板将其挂在弹簧测力计下面(图a),待玻璃板静止时记下弹簧测力计的示数F;
②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(图b),并慢慢向上提起弹簧测力计,并记下此时的示数F1;
③将一块表面很干净的玻璃板再分别放到恰好与水槽内酒精面、花生油面相接触,重复上述实验,并记下此时的示数F2、F3;
;
(3)实验结论: 若F1=F2=F3,说明分子之间的引力大小与分子种类没有关系,若F1≠F2≠F3,说明分子之间的引力大小与分子种类有关系 。
【答案】(1)表面干净的玻璃板一块;弹簧测力计一个;足量的水;酒精;花生油;细线;
(2)①用细线系住一块表面很干净的玻璃板将其挂在弹簧测力计下面(图a),待玻璃板静止时记下弹簧测力计的示数F;
②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(图b),并慢慢向上提起弹簧测力计,并记下此时的示数F1;
③将一块表面很干净的玻璃板再分别放到恰好与水槽内酒精面、花生油面相接触,重复上述实验,并记下此时的示数F2、F3;
(3)若F1=F2=F3,说明分子之间的引力大小与分子种类没有关系,若F1≠F2≠F3,说明分子之间的引力大小与分子种类有关系。
【解答】解:要探究分子之间的引力大小与分子种类的关系,需要换用不同的液体进行实验;
(1)实验器材:表面干净的玻璃板一块、弹簧测力计一个、足量的水、酒精、花生油、细线;
(2)实验步骤:
①用细线系住一块表面很干净的玻璃板将其挂在弹簧测力计下面(图a),待玻璃板静止时记下弹簧测力计的示数F;
②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(图b),并慢慢向上提起弹簧测力计,并记下此时的示数F1;
③将一块表面很干净的玻璃板再分别放到恰好与水槽内酒精面、花生油面相接触,重复上述实验,并记下此时的示数F2、F3;
(3)分析数据,得出结论:若F1=F2=F3,说明分子之间的引力大小与分子种类没有关系,若F1≠F2≠F3,说明分子之间的引力大小与分子种类有关系。
故答案为:(1)表面干净的玻璃板一块;弹簧测力计一个;足量的水;酒精;花生油;细线;(2)①用细线系住一块表面很干净的玻璃板将其挂在弹簧测力计下面(图a),待玻璃板静止时记下弹簧测力计的示数F;
②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(图b),并慢慢向上提起弹簧测力计,并记下此时的示数F1;
③将一块表面很干净的玻璃板再分别放到恰好与水槽内酒精面、花生油面相接触,重复上述实验,并记下此时的示数F2、F3;
(3)若F1=F2=F3,说明分子之间的引力大小与分子种类没有关系,若F1≠F2≠F3,说明分子之间的引力大小与分子种类有关系。
【变式4-1】如图所示,将两个铅柱的底面削平、削干净、紧紧压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开。这个实验说明( )
A.分子间有间隙
B.分子之间存在斥力
C.分子之间存在引力
D.分子在做永不停息的无规则运动
【答案】C。
【解答】解:
将两个铅柱的底面削平、削干净、然后紧紧地压在一起,此时分子间的距离很小,表现为引力,
所以,两铅块就会结合起来,在下面吊一个重物都不能把它们拉开,说明了分子之间存在吸引力,故C正确。
故选:C。
【变式4-2】在天宫课堂中王亚平老师往一个水球中注入适量的蓝色颜料,观察到整个水球很快就变蓝了,如图所示,这是 扩散 现象。组成水球的水分子没有四处散开,是因为分子间存在 引 力。
【答案】扩散;引。
【解答】解:由于分子永不停息地做无规则运动,所以王亚平在水球中注入蓝色燃料,不同物质的分子互相进入对方,整个水球很快变成蓝色,该现象是扩散现象;
组成水球的水分子没有四散开来是因为分子间存在引力。
故答案为:扩散;引。
考点5 分子的运动与分子动理论
【典例5-1】关于分子动理论及有关现象,下列说法不正确的是( )
A.红墨水在热水中比在冷水中扩散得快,说明温度越高分子热运动越剧烈
B.水和酒精混合后总体积变小,说明分子之间存在间隙
C.铁块很难被压缩,说明铁块受压时分子之间只有斥力
D.人可以闻到花香,说明分子在不停地做无规则运动
【答案】C。
【解答】解:A、分子运动受温度影响,乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散的快,说明温度越高,分子运动越剧烈,故A正确;
B、水和酒精混合后总体积变小,说明分子之间存在间隙,故B正确;
C、铁块很难被压缩,说明铁块受压时分子之间存在斥力,也存在引力,故C错误;
D、人可以闻到花香,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选:C。
【变式5-1】自2022年5月以来,全球范围不断有猴痘病例报告。如图是在电子显微镜下拍摄到的猴痘病毒,该病毒直径在200nm左右,可通过飞沫传播。下列说法正确的是( )
A.病毒不是分子,因为它可以用肉眼直接看到
B.病毒随飞沫传播过程是杂乱无章的分子运动
C.病毒由分子构成,且这些分子之间有引力也有斥力
D.佩戴口罩可预防病毒感染,因为制造口罩的材料分子之间没有空隙
【答案】C。
【解答】解:A、由于病毒分子的体积很小,只有借助电子显微镜才能看到,故A错误;
B、分子很小,直接用肉眼看不到,飞沫是肉眼可以看到的,所以奥密克戎病毒随飞沬传播是机械运动,不是分子的运动,故B错误;
C、病毒由分子构成,且这些分子之间有引力也有斥力,故C正确;
D、由分子动理论可知分子之间存在间隙,所以口罩材料分子之间也有空隙,故D错误。
故选:C。
【变式5-2】(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 空隙 。
(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 吸引力 。
(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,此实验此现象表明: 分子处在永久不停息地无规则运动中 。
【答案】(1)空隙;(2)吸引力;(3)分子处在永久不停息地无规则运动中。
【解答】解:(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)荷叶上两滴水珠接触时,会自动结合成一滴较大的水珠,此事实说明分子间存在着吸引力;
(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,作用是显示分子的运动,便于观察扩散现象,说明分子处在永久不停息地无规则运动中。
故答案为:(1)空隙;(2)吸引力;(3)分子处在永久不停息地无规则运动中。
巩固训练
一、选择题。
1.(2022秋•内江期末)下列现象中,能够说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.运动员在2022年世界杯赛场上奋力奔跑
B.打开一瓶酒精消毒液的瓶盖,就能闻到酒精气味
C.放假回家时,小明乘坐高速行驶的火车
D.“T型空间站”在太空中绕地球飞行
【答案】B。
【解答】解:运动员在2022年世界杯赛场上奋力奔跑、小明乘坐高速行驶的火车、“T型空间站”在太空中绕地球飞行现象中,物体的位置随时间发生了变化,属于机械运动;打开一瓶酒精消毒液的瓶盖,就能闻到酒精气味,这是发生了扩散,说明分子在不停地做无规则运动。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
2.(2022秋•越秀区校级期末)关于扩散现象,下列说法正确的是( )
A.扩散现象只有在气体间进行
B.固体之间不能发生扩散现象
C.扩散现象就是分子热运动,分子热运动就是扩散现象
D.气体、液体和固体之间均能发生扩散现象
【答案】D。
【解答】解:扩散现象是由物质分子无规则运动产生,可以在固体、液体、气体之间产生,故AB说法错误,D说法正确;
C、扩散现象是分子的热运动的形成的,分子热运动不一定形成扩散现象,故C说法错误;
故选:D。
3.如图,一根松松的棉线系在一个铁丝圈相对的两边上,把铁丝圈浸入肥皂液再取出来,如图甲所示。用烧热的针刺破一侧的肥皂膜,另一侧的肥皂膜会把细线拉过去,如图乙所示。下列教材实验原理与上述实验相同的是( )
A. 铅柱粘合实验
B.气体扩散实验
C. 酒精和水的混合实验
D.液体扩散实验
【答案】A。
【解答】解: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,此现象说明了分子存在相互的引力。
A、切削干净的两段铅柱可以粘合在一起,说明分子之间存在引力,故A符合题意;
B、气体扩散现象说明分子处于永不停息地无规则运动状态,故B不符合题意;
C、酒精与水混合后的总体积要小于两者体积之和,说明分子之间存在间隙,故C不符合题意;
D、红墨水分散到水中,说明分子是不停地做无规则运动的,故D不符合题意。
故选:A。
4.(2022秋•武侯区期末)新型冠状病毒直径为100nm左右,传播方式主要是病毒混杂在飞沫中传播,而制造医用口罩的材料间隙约为0.3μm。下列说法正确的是( )
A.病毒在空气中传播时,用肉眼可直接看到病毒
B.虽然新冠病毒直径很小,但它还是由分子构成的
C.医用口罩对新型冠状病毒完全没有防御的能力
D.制作口罩的材料,其分子间没有相互作用的斥力
【答案】B。
【解答】解:A.病毒很小,在空气中传播时,用肉眼看不到,故A错误;
B.虽然新冠病毒直径很小,但它还是由分子构成的,故B正确;
C.医用口罩实现“防病毒”的手段都是依靠“过滤层”吸附、阻隔病毒等微颗粒,故C错误;
D.制作口罩的材料,其分子间有相互作用的斥力,故D错误。
故选:B。
二、填空题。
5.(2022秋•永城市月考)现代科学研究发现,常见的物质是由极其微小的粒子—— 分子 、原子构成的。 热机 的发明及广泛应用,使人类迈入了工业化社会,对人类社会的发展起到了重要的作用。
【答案】分子;热机。
【解答】解:现代科学研究发现,常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。热机的发明及广泛应用,使人类迈入了工业化社会,对人类社会的发展起到了重要的作用。
故答案为:分子;热机。
6.(2022春•长宁区校级期中)两杯清水,同时分别滴入一滴红墨水后,出现如图(a)、(b)所示情景,则a杯中的水温 低于 (选填“高于”、“等于”或“低于”)b杯中的水温。这是由于温度越 高 (选填“高”或“低”),分子 无规则 运动越剧烈。
【答案】低于;高;无规则。
【解答】解:温度越高,分子的热运动越剧烈,图中a杯中红黑水的扩散速度小于b杯中红黑水的扩散速度,因此a杯中的水温低于b杯中的水温。
故答案为:低于;高;无规则。
7.(2022秋•金牛区期末)劳动课上小果学习了四川传统美食“甜烧白”的做法。刚出锅的“甜烧白”香气四溢,这是 扩散 现象;咀嚼时感觉糖粘牙,因为分子间存在 引力 。
【答案】扩散;引力。
【解答】解:
(1)刚出锅的“甜烧白”香气四溢,是分子不停地做无规则运动的结果,属于扩散现象。
(2)咀嚼时感觉糖粘牙,因为分子间存在引力。
故答案为:扩散;引力。
8.(2022春•云龙区校级月考)把两块表面刮净的铅压紧,它们便结合在一起,这是由于分子间存在 引力 ;在装了一半水的试管中再加满酒精,用塞子塞住后颠倒几次试管,发现液体的总体积变 小 ,这是由于分子间存在 间隙 。
【答案】引力;小;间隙。
【解答】解:两个表面光滑的铅块相互紧压后,它们会黏在一起,说明了分子间存在引力;因为分子间存在着间隙,所以,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。
故答案为:引力;小;间隙。
三、实验探究题。
9.(2022秋•临汾月考)请你选用生活中常见物品来探究“分子热运动与温度的关系”,写出你选择的实验器材,实验步骤、现象及得到的实验结论。
(1)实验器材: 红墨水、两个相同的杯子、热水、冷水 ;
(2)实验步骤和实验现象: ①分别往两个杯子中倒入相同质量的冷水和热水;②同时往两个杯子中各滴入一滴红墨水;③观察红墨水在两杯水中的扩散速度,发现热水先变红 ;
(3)实验结论: 温度越高,分子无规则运动越快 。
【答案】(1)红墨水、两个相同的杯子、热水、冷水;(2)①分别往两个杯子中倒入相同质量的冷水和热水;②同时往两个杯子中各滴入一滴红墨水;③观察红墨水在两杯水中的扩散速度,发现热水先变红;(3)温度越高,分子无规则运动越快。
【解答】解:(1)实验器材:红墨水、两个相同的杯子、热水、冷水;
(2)实验步骤及现象:①分别往两个杯子中倒入相同质量的冷水和热水;②同时往两个杯子中各滴入一滴红墨水;③观察红墨水在两杯水中的扩散速度,发现热水先变红;
(3)实验结论:温度越高,分子无规则运动越快。
故答案为:(1)红墨水、两个相同的杯子、热水、冷水;(2)①分别往两个杯子中倒入相同质量的冷水和热水;②同时往两个杯子中各滴入一滴红墨水;③观察红墨水在两杯水中的扩散速度,发现热水先变红;(3)温度越高,分子无规则运动越快。
10.(2022春•碑林区校级期末)如图所示,在一端封闭的细长玻璃管中,先注入半管水,再缓慢注入酒精,直到装满玻璃管;封住管口,将玻璃管上下颠倒几次,使酒精和水混合,发现玻璃管中水和酒精混合后总体积变小,并没有装满玻璃管。此实验表明:分子间存在 空隙 。
【答案】空隙。
【解答】解: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。
故答案为:空隙。
四、解答题。
11.(2022•赛罕区二模)新冠肺炎疫情自2019年末爆发至今,我国疫情做到了有效控制。新冠病毒是直径仅为0.3μm的颗粒物,可通过飞沫传播,飞沫传播的方式是扩散现象吗?为什么?在做好各项防控工作中,其中重要的一种方法是用酒精消毒,在使用酒精前要进行稀释,手上沾有酒精时会感到凉凉的,而且我们很远就能闻到酒精气味,请分别说出这两个现象的物理知识。
【解答】答:飞沫是直径较小的含水颗粒物,飞沫的传播不是分子的无规则运动,所以不是扩散现象;
手上沾有酒精时会感到凉凉的,是由于酒精在蒸发时,从人体上吸收热量;我们很远就能闻到酒精的气味,这是扩散现象,是酒精分子在不停地做无规则运动引起的。
12.(2023秋•永顺县期末)如图小红在做的一个小实验中:她发现同时在冷水和热水杯中各滴一滴墨水,结果热水杯中的颜色先变得均匀,这说明了什么道理?
【解答】答:热水的温度高,分子运动快,冷水温度低,分子运动慢,所以热水杯中墨水扩散快,冷水杯中墨水扩散慢,这个实验说明扩散快慢与温度有关。
把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面(例如用吸盘吸住玻璃板或用细线棒住玻璃板),读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板如图。弹簧测力计示数有什么变化?解释产生这个现象的原因。
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