内容正文:
单元二 物质的组成与结构
第8讲 构成物质的微粒
常见实验5 分子运动现象
【实验目的】探究微粒在不断运动。
实验用品 实验仪器 大烧杯、小烧杯、胶头滴管
实验药品 无色酚酞溶液、浓氨水、蒸馏水等
实验装置
实验过程 实验现象 实验结论
实验1:向烧杯A中加入20 mL蒸馏水,滴入2~3滴无色酚酞溶液,得到溶液甲,向溶液甲中滴加1~2滴浓氨水 溶液
浓氨水显碱性,能使无色酚酞溶液变红
实验2:在烧杯C中重新配制甲溶液。在烧杯B中加入3~5 mL浓氨水,用一个大烧杯把两个烧杯罩在一起 浓氨水中挥发出来的氨分子不断运动,并进入滴有无色酚酞溶液的蒸馏水中,使溶液变红
由无色变为红色
烧杯C中的溶液变红
【实验分析与评价】
1.实验1的作用是
。
2.采用上述实验探究分子运动的优点是 ,不足之处是 。
进行对照,说明浓氨水能使无色酚酞溶液变红
装置的气密性不好,易造成环境污染(或药品使用量大,合理即可)
直观
【实验拓展】
一、为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素,兴趣小组同学设计了以下两种实验方案。
【实验方案一】
取完全相同的无色透明塑料瓶2只,瓶内分别用细线固定着用滤纸折叠成的大小和形状相同的小纸花,小纸花上均匀喷有无色酚酞溶液,如图甲、乙所示。按照图丙的操作方式,分别用注射器向图甲和图乙的塑料瓶底部同时注入8 mL浓氨水,然后将针孔处密封,再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和50 ℃的热水中。甲瓶和乙瓶中可观
察到的现象是 ,
。
与课本中的实验相比,该实验的优点是
。
且小纸花在热水中比在冷水中变红速率快
两个塑料瓶中小纸花逐渐变成红色
可以节约药品,同时也可减少氨气挥发到空气中而污染环境
【实验方案二】
用图丁所示的玻璃管进行实验,向左、右两端的V形玻璃管口分别滴入等量的浓氨水和浓盐酸,塞紧橡胶塞。一段时间后,玻璃管中可以观察到有白烟(白烟为氯化铵固体颗粒)产生,发生反应的化学方程式为 ;实验中观察到白烟的位置离浓盐酸更近(兴趣小组同学查找资料,得知分子的运动速率与其相对分子质量有关),根据实验现象可推论:
。
相对分子质量越小,运动速率越快
NH3+HCl NH4Cl
【实验结论】
上述实验证明:分子是不断运动的,且分子的运动速率与
有关。
二、在老师的引导下,同学们设计了以下实验探究分子的运动。
温度、相对分子质量
1.实验过程:
(1)用镊子取两张pH试纸并用水润湿,分别贴于废旧塑料瓶(标上1号)底部的内外壁上。如图所示,另一个废旧塑料瓶做相同处理,并标上2号。观察试纸的颜色。
(2)取出两个一次性杯子,分别放入50 mL食醋,其中一杯再加入50 mL热水。
(3)用1号废旧塑料瓶罩住加入50 mL食醋的杯子,2号废旧塑料瓶罩住加入热水和食醋的杯子,观察试纸的颜色以及颜色变化的快慢。
2.实验现象:1号贴于废旧塑料瓶底部内壁上的试纸变色,变化速度比较慢, 贴于废旧塑料瓶底部外壁上的试纸
。2号贴于废旧塑料瓶底部内壁上的试纸变色,变化速度比较 , 贴于废旧塑料瓶底部外壁上的试纸颜色无明显变化。
3.实验结论:
。
分子在不断运动,且温度越高,分子运动速率越快
无变化
快
4.实验评价:改进后实验的优点有
用品简单易得,贴近生活;塑料和一次性杯子重量轻、不易损坏;食醋不会对环境造成污染(合理即可) 。
宏微观之间的联系
1.(2023· 贵州)2023年3月,我国首次实现“固态氢能”发电并网,“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图所示。
固态合金储氢装置中释放出氢气,将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩氢能源时氢分子间的间隔变
(选填“大”或“小”) 。
【解析】 高压加注压缩氢能源时,分子间有间隔,气体受压后,氢分子间的间隔变小。
小
2.(2020贵阳节选)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
(1)氢、碳和氧的原子结构示意图如图1所示,回答下列问题。
①x的值是 。
6
(2)近年来,我国科研人员在“甲烷-二氧化碳重整和Ni基催化剂”的研究方面取得突破。图2是甲烷与二氧化碳反应的微观示意图。
①在框内补充C的微观模型图。
②该反应利用两种温室气体,兼具环保和经济价值;反应难点之一是破坏甲烷分子、二氧化碳分子的稳定结构,分为
(填微粒名称)并重新组合。
碳原子、氢原子、氧原子
【解析】 (1)①在原子中,质子数=核外电子数,所以2+x=8,x=6。
(2)①由微观反应示意图的信息以及质量守恒定律可知,C 处应有4个氢原子,每两个氢原子构成一个氢分子,即C处补充2个氢分子,故答案为 。
②在化学反应中甲烷分子分成碳原子和氢原子、二氧化碳分子分成碳原子和氧原子,碳原子、氢原子和氧原子再重新组合。
3.(2021·贵阳节选)生命的孕育和维系需要水。
(1)图1是氧原子的结构示意图,x的值为 。
(2)图2是水分子分解示意图。请将B框补充完整。
8
【解析】 (1)原子中质子数=核外电子数,则x=2+6=8。
(2)反应前后原子种类、数目不变,2个水分子分解生成1个氧分子和2个氢分子。故B框为
4.(2022· 贵阳节选)电池的研发和使用推动了我国能源结构的优化。
(1)锂原子结构示意图如图1所示,锂原子核外最外层电子数是 。钠原子结构示意图如图2所示,x= 。
(2)在化学反应中,锂原子和钠原子都易 (选填“得到”或“失去”)电子。
1
11
失去
【解析】 (1)由锂原子的结构示意图可知,锂原子核外最外层电子数是1;在原子中,由于核内质子数=核外电子数,所以x=2+8+1=11。
(2)锂原子的最外层电子数是1,在化学反应中易失去1个电子形成阳离子。
5.(2019·贵阳节选)联合国认为提升化学的全球认知至关重要,并将距离门捷列夫发现元素周期律150周年的2019年定为“国际化学元素周期表年”。
(1)我国科学家张青莲教授主持测定的铟等多种元素的相对原子质量已成为国际标准。根据图1、图2完成下列内容。
①铟原子核外有 个电子层;铟的化学性质与铝的化学性质相似,原因是 。
最外层电子数相同
5
(2)铟与氯气反应生成氯化铟的微观过程可表示如下:
①请将B框中的信息补充完整,你这样补充的理由是
,
。
一个氯分子是由两个氯原子构成的
化学反应前后原子的种类、数目不变
【解析】 (1)①由原子结构示意图可知,铟原子核外有5个电子层;元素的化学性质主要是由原子的最外层电子数决定的,铟的化学性质与铝的化学性质相似,原因是最外层电子数相同。
(2)①根据质量守恒定律可将B框中的信息补充完整,如下图:
这样补充的理由是化学反应前后原子的种类、数目不变,一个氯分子由两个氯原子构成。
利用微观粒子性质解释常见自然现象
6.(2020·贵阳)珍爱生命,远离毒品。缉毒犬通过嗅觉寻找毒品的原因是 ( )
A.分子在不断运动
B.分子之间有间隔
C.分子质量很小
D.分子体积很小
A
【解析】 缉毒犬通过嗅觉寻找毒品,是因为毒品中含有的分子在不断地运动并向四周扩散,使缉毒犬闻到毒品的气味。
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