内容正文:
第十三章 内能
课题1 热量 比热容
模块导引:
学习目标 思维导图 知识精讲
考点解析 课后作业
1. 知道热量的概念和单位,知道物质吸收热量的多少与它的质量、升高的温度和物质的种类有关。
2. 通过实验探究,认识到不同物质的吸热能力一般不同,并体会控制变量法和转换法在实验中的作用。
3. 了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性
一、热量
1. 热传递
温度不同的物体相互接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程叫做热传递,例如炒菜。
2. 热量:
在热传递过程中,传递热量的多少叫做热量。其单位为焦耳,简称焦,符号为J。
1g水温度升高1℃时,吸收的热量约为4.2J。
3. 热量的单位:
焦耳,符号为J。
4. 影响物质吸热的因素
(1)物质的质量和升高的温度
同种物质,质量越大、温度升得越高,它吸收的热量就越多。例如烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多;把一壶水烧开比把它烧成温水需要的热量多。
(2)物质的种类
不同的物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量一般不同,即不同物质的吸热本领存在差异。
1. (1)热量是一个过程量,它存在于热传递的过程中,只有发生了热传递,有了能量的转移,才能讨论热量问题,离开热传递谈热量是没有意义的。
2. (2)热量可以用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述,只能说某物体吸收或放出了多少热量,不能说某物体具有或含有多少热量。
5. 比较不同物质吸收热量的情况
【实验目的】探究不同物体的吸热能力。
【实验器材】
相同的电加热器、烧杯、温度计各两个、天平一个、秒表一个、水、煤油若干。
【实验步骤】
(1)按图组装器材。
(2)取质量相同的水和煤油(60g),常温下待温度稳定后(控制两种液体初温相同),测出两种液体的温度,并计入表格。
(3)点燃酒精灯,同时给水和煤油加热,加热时间为5分钟,测量此时两种液体温度并计入表格。
(4)实验表格(参考数据)
物质种类
质量/g
初温/°C
末温/°C
温升/°C
加热时间(min)
水
60
20
40
20
5
煤油
60
20
56
36
5
…
(5)整理器材。
【实验结论】质量相同的水和另一种液体(如煤油),吸收相同的热量,煤油的温度升高较大。
【注意事项】
(1)温度计的使用方法
液泡要全部浸入液体中,不能碰容器壁,也不能碰容器底部
(2)选择相同的热源、保证相同加热时间相同目的
是为了让两种物质吸收的热量相同(本实验是一个理想化实验,不考虑热量散失)
(3)安装实验器材的顺序
自下而上
(4)可选择不同的液体进行实验,目的是什么?
这样可以减小实验中偶然因素造成的误差,使实验结论更具有普遍性。
(5)控制变量法的应用
①取质量相同的水和食用油分别放入两个烧杯中(注意不是体积相同)。
②实验中选用相同的电加热器给水和煤油加热相同时间,使两种物质吸收的热量相同。
③让水和煤油升高相同的温度,比较加热的时间。
(6)转换法的应用
电加热器每秒放出的热量是一定的,加热相同时间,放出的热量相同。不考虑热量损失,放出的热量全部被水和煤油吸收,故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。
(7)判断物质吸热能力强弱的两种方法
①加热相同的时间,通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力的强弱,温度变化快的吸热能力弱。
②升高相同的温度,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱,加热时间长的物体吸热能力强
二、比热容
1. 比热容
(1)定义:一定质量的某种物质在温度升高时,吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容,用符号c表示。
(2)公式及单位:;单位:焦耳每千克摄氏度,符号是:J/(kg·℃)
1. 比热容是物质本身的特征,它是反映物质吸、放热本领强弱的物理量;
2. 影响因素:只与物质的种类和物质存在的状态有关,与物体的质量、温度变化情况、吸收或放出的热量等因素没有关系;
3. 同种物质不同状态下比热容不同;
4. 不同物质的比热容一般不同。
在同样环境中,质量相同的不同物质,当吸收或放出同样热量时,比热容较大的物质温度变化较小,比热容较小的物质温度变化较大。
2. 一些常见物质的比热容
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水
4.2×10³
铝
0.88×10³
酒精
2.4×10³
干泥土
约0.84×10³
煤油
约2.1×10³
铁、钢
0.46×10³
冰
2.1×10³
铜
0.39×10³
色拉油
约1.97×10³
水银
0.14×10³
沙子
约0.92×10³
铅
0.13×10³
3. 水的比热容
(1)大小:水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)
(2)物理意义是:1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
(3)有关水比热容的利用
①冷却和取暖。冬天,北方地区用热水取暖;汽车发动机用水作为冷却液。
②调节气温。沙漠地区的昼夜温差大,沿海地区昼夜温差小。
三、热量的计算
1. 物质吸热时热量的计算
吸热:Q吸=cm△t=cm(t-t0);t:表示末温,t0表示初温,△t表示末温减初温。
2. 物质放热时热量的计算
放热:Q放=cm△t= cm(t0-t)。t:表示末温,t0表示初温,△t表示初温减末温。
1. 同一公式中各物理量的单位务必统一为国际单位:c→J/(kg·℃),m→kg,△t→℃,Q→J。
2. 公式适用于物质状态不变时物体升温(或降温)过程中吸热(或放热)的计算。如果吸、放热过程中存在着物态变化,则不能使用这几个公式。例如冰熔化为水的过程,此时冰水混合物的温度没有变化,但需要从外界吸收热量。
3. 解题时要认真审题,注意文字叙述中升高t(℃)、升高了t(℃)、降低t(℃)、降低了t(℃)对应的是温度的改变量,而升高到t(℃)、降低到t(℃)对应的是物体的末温。
4. 计算液体的末温时,要考虑液体的沸点,末温不能超过沸点。
考点一:不同物质的吸热本领
1.彤彤学习了比热容后,设想了一个家庭小实验来探究不同材料金属的比热容关系。周末彤彤用冰柜制作了一大块表面平整的冰,将向物理老师借的甲、乙、丙三块质量相同的不同材料金属加热到相同温度后,放到其冰块上。经过一段时间后,观察到的现象如图所示,则三种金属的比热容( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
2.用电热棒分别给甲、乙两种液体加热(比热容c甲=2c乙),两种液体每秒吸收的热量相同,这两种液体的温度—加热时间的图线如图所示,下面说法正确的是( )
A.甲的质量大于乙的
B.同时加热120s,甲吸收的热量比乙的大
C.同时加热120s,甲升高的温度比乙的多
D.如果相同质量的甲、乙液体,降低相同的温度,乙放出的热量比甲的多
考点二:比热容的概念及理解
3.糖炒栗子是很多人喜爱的零食。制作糖炒栗子时为了让温度上升得较快,一般会在锅中加入砂石,这是因为砂石的( )
A.熔点高 B.硬度高 C.密度大 D.比热容小
4.依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容c/J/(kg·℃)-1
水
4.2×103
煤油
2.1×103
砂石
约0.92×103
A.一桶煤油用掉一半,桶内剩余煤油的比热容变小
B.水和砂石吸收相等的热量,水的温度升高得较多
C.水的比热容表示水的温度降低1°C放出的热量是4.2×103J
D.质量相等的水和煤油,升高相同温度,煤油吸收热量少
考点三:生活中的比热容现象解释
5.新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大,这主要是因为沙石的( )
A.密度较大 B.熔点较高
C.比热容较小 D.导热性好
6.洞庭湖,古称云梦、九江和重湖,如图所示。洞庭湖是长江流域重要的调蓄湖泊,具有强大蓄洪能力。洞庭湖区是中国最大的淡水湿地,在维护长江中游水域生态平衡、调节气温、控制土壤侵蚀、维护生态环境等方面具有十分重要的作用。其中,调节气温是利用了水的( )
A.密度大 B.热值大
C.温度低 D.比热容大
考点四:生活中水比热容的应用
7.青山环绕、碧水荡漾的东莞水濂山水库对周边气温有调节作用,主要因为水具有较大的( )
8.某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A.比热容 B.密度 C.电阻 D.质量
考点五:计算物体温度变化的吸放热
9.两杯温度不同的同种液体,其质量和温度变化数据如表格,则它们放出的热量关系正确的是( )
质量
下降温度
放出热量
热液
300
10
冷液
600
7
A.
B.
C.
D.液体的比热容未知,无法判断放出热量的大小关系
10.以下过程不发生物态变化。质量相同的两块金属甲、乙吸收了相同的热量,甲升高的温度比乙低;那么,初温相同的甲、乙放出的热量Q甲<Q乙,( )
A.甲的末温比乙的低,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B.甲的末温比乙的高,且可以判断甲、乙比热容哪一个大
C.无法判断甲、乙比热容哪一个大,且无法判断甲、乙的末温哪一个高
D.可以判断甲、乙比热容哪个大,但无法判断甲、乙的末温哪一个高
考点六:判断物体吸放热情况
11.(24-25九年级上·广东汕头·期末)质量和初温均相同的铁块和铜块(已知),它们吸收相同的热量后,放在一起,充分接触,则( )
A.吸收的热量相同,不会发生热传递 B.会发生热传递,温度从铜块传向铁块
C.会发生热传递,热量从铜块传向铁块 D.无法确定它们之间是否发生热传递
12.(24-25九年级上·安徽六安·阶段练习)已知铁和铜的比热容大小为c铁>c铜,当质量和初温都相同的铁块和铜块,分别放出相同的热量后立即接触,则( )
A.热量由铁传给铜 B.热量由铜传给铁
C.它们之间不发生热传递 D.无法确定热传递的情况
考点七:冷热混合时温度变化
13.(24-25九年级上·安徽淮南·阶段练习)锻造铁质工具时要“淬火”以提高工具的硬度。现将一质量为温度为的烧红的铁件立即放入温度为的水中淬火,热平衡后温水升高到 ℃(铁的比热容为,水的比热容为,假设整个过程没有热量散失)
14.(24-25九年级上·贵州黔东南·阶段练习)工匠用钢铁打制工具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的工具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷,现有一成型的合金钢工具的质量为0.5kg,温度为28℃,放入828℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却,最后与水达到共同的温度,淬火后水的温度为 ℃。[不计热量损失,,]
一、单选题
1.(2025·四川成都·二模)小杨同学学习了初中物理知识后,用其研究地理中的相关问题,其中分析正确的是( )
A.大陆性气候昼夜温差较大 B.海洋性气候昼夜温差较大
C.沿海地区白天吹陆海风 D.多云天气大气压升高
2.(24-25九年级上·江苏常州·期末)甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高15℃,乙物体温度升高30℃时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲物质的比热容是乙的比热容的( )
A.0.25倍 B.1倍 C.2倍 D.4倍
3.(24-25九年级上·福建泉州·期末)现有甲、乙两物体,测得它们在一定质量下温度升高1℃时吸收的热量,根据测得的数据绘制成如图所示的直方图,则( )
A.乙的比热容较小
B.甲的比热容较小
C.甲、乙比热容一样大
D.甲的比热容是乙的5倍
4.(24-25九年级上·辽宁鞍山·阶段练习)嫦娥六号于2024年6月成功实施了月背采样任务,取回了1935.3克月壤样品,开启我国首次月背采样返回之旅,如图所示是嫦娥六号在月球采样的情景,嫦娥六号将月壤带回地球后,月壤发生变化的是( )
A.质量 B.重力 C.比热容 D.密度
5.(22-23九年级上·湖南长沙·阶段练习)关于比热容及其生活中的应用,下列说法中正确的是( )
A.一桶水的比热容比一杯水的比热容大
B.人中暑时,常在额头上擦冷水降温,利用了水的比热容较大的性质
C.物体的温度变化越大,比热容越大
D.沙漠地区昼夜温差大是因为砂石的比热容小
6.(24-25九年级上·四川成都·期末)为比较不同物质吸热本领,某小组分别在相同容器中加入质量均为100g的水和食用油,用相同加热器进行加热。不考虑热损失,且水和食用油在相同时间内吸收热量相等,测得它们温度随时间变化的图像如图所示。c水=4.2×103J/(kg·℃),下列说法正确的是( )
A.加热3min,水吸收的热量大于油吸收的热量
B.A是油的升温图像,其比热容为2.8×103J/(kg·℃)
C.1~2min,水吸收的热量为1.4×103J
D.另一小组用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,则m水∶m油=3∶2
7.(24-25九年级上·山东滨州·期中)两个相同的容器分别装满了质量相等的两种液体,小岭同学用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,正确的是( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两液体吸收热量相同
C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度
二、多选题
8.(24-25九年级上·云南昭通·期中)根据下表的数据,下列判断正确的是( )
比热容:
煤油,冰
铝
水
铜
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.200克水的比热容和100克水的比热容相等
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化的比较大
D.一般情况下,我们把1kg的水加热至沸腾,水需要吸收的热量为
三、填空题
9.(2024·广西南宁·三模)某学校的美食节活动中,小张同学将冰冻食材放入清水中解冻,经过足够长的时间,食材和清水一定相同的物理量是 (选填“温度’、“内能”或“热量”)。在热传递的过程中,传递能量的多少叫做 。
10.(2025·四川成都·一模)新疆是著名的瓜果之乡,这里的瓜果格外香甜。主要是因为新疆地区砂石多,日照时间长,砂石比热容(选填“较大”或“较小”) ,使得昼夜温差大,利于水果糖分积累。在白天,充足的光照让气温升高,果园里的灌溉水会发生 现象。
11.(2025·安徽·二模)用相同的电加热器对相同质量的水和另一种液体进行加热,它们的温度随加热时间的变化图像如图所示,若加热过程中热量损失忽略不计,则可以推算出“另一种液体”的比热容为 J/(kg·℃)【水的比热容为4.2103 J/(kg·℃)】。
12.(24-25九年级上·重庆·期中)甲乙两物体的质量关系为m甲<m乙,当其吸收热量的情况如图所示时,升高的温度关系为,则 (选填“>”“<”“=”)。
四、实验题
13.(2022·江苏常州·中考真题)小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、 相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是: 。测得实验数据如表格所示。
加热时间/
0
1
2
3
4
5
温度/
沙子
18
22
29
37
45
—
水
18
19
21
23
25
27
(3)时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为 。
(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点 (正确/错误)。
(5)分析数据可得沙子的比热容 (小于/等于/大于)水的比热容。
14.(24-25九年级上·湖南株洲·期末)晗晗发现,用燃气灶热油去炸鸡翅,同时烧水煮面条,发现水比油沸腾更晚一些,他设计实验探究水和食用油的吸热情况。他在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油,用规格相同的酒精灯同时给它们加热。请回答下列问题。
(1)在此实验中,除了图甲中所示的器材外,还需要的测量仪器有 。由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量,本实验可根据 来反映两种物质吸收热量的多少(选填“加热时间”或“升高温度”)。
(2)晗晗根据实验数据绘制图乙所示图像,发现加热过程中的任意时刻,食用油的温度始终比水高,同一时间,食用油吸收的热量 水吸收的热量(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)根据图乙可以得出食用油的比热容是 。(已知水的比热容是)
15.(24-25九年级上·云南昭通·期末)如图所示为“探究不同物质吸热能力”的实验装置。
(1)要完成该实验除了如图甲所示的器材外,还需要的测量工具有天平和 。实验时,应该控制两个玻璃杯中装的两种液体 (选填“质量”或“体积”)相同。
(2)实验中可通过 (选填“加热时间”或“温度计示数”)来反应物质吸收热量的多少。
(3)假设、两种液体中有一种是水,则 (选填或)是水;水的比热容为,则另一种液体的比热容是 。
16.(24-25九年级上·福建三明·期末)某项目式学习小组探究海陆风的成因。
【任务一】探究沙子和水的吸热能力
(1)利用如图所示装置探究沙子和水的吸热能力。在两箱子中装入 相等且初温相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,是为了保证相同时间内水和沙子 相同。
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图所示,可知在相同时间内,沙子升高的温度比水升高的温度 ,说明 的吸热能力强。
【任务二】实验模拟海陆风的形成
(3)取下两箱子的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一小孔后,连接上一个两端开口的透明细管AB,点燃一支香放在细管中(如图),通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向,阅读信息窗中的知识并分析判断:相同条件下,加热一段时间后,烟将会从管的 (填“A”或“B”)管口冒出。依据实验和理论分析,可推断夜间海风是 (填选项前字母)。
A.从大海吹向陆地
B.从陆地吹向大海
信息窗:空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,冷空气会从四面八方流过来,从而形成风。
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
第十三章 内能
课题1 热量 比热容
模块导引:
学习目标 思维导图 知识精讲
考点解析 课后作业
1. 知道热量的概念和单位,知道物质吸收热量的多少与它的质量、升高的温度和物质的种类有关。
2. 通过实验探究,认识到不同物质的吸热能力一般不同,并体会控制变量法和转换法在实验中的作用。
3. 了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性
一、热量
1. 热传递
温度不同的物体相互接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程叫做热传递,例如炒菜。
2. 热量:
在热传递过程中,传递热量的多少叫做热量。其单位为焦耳,简称焦,符号为J。
1g水温度升高1℃时,吸收的热量约为4.2J。
3. 热量的单位:
焦耳,符号为J。
4. 影响物质吸热的因素
(1)物质的质量和升高的温度
同种物质,质量越大、温度升得越高,它吸收的热量就越多。例如烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多;把一壶水烧开比把它烧成温水需要的热量多。
(2)物质的种类
不同的物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量一般不同,即不同物质的吸热本领存在差异。
1. (1)热量是一个过程量,它存在于热传递的过程中,只有发生了热传递,有了能量的转移,才能讨论热量问题,离开热传递谈热量是没有意义的。
2. (2)热量可以用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述,只能说某物体吸收或放出了多少热量,不能说某物体具有或含有多少热量。
5. 比较不同物质吸收热量的情况
【实验目的】探究不同物体的吸热能力。
【实验器材】
相同的电加热器、烧杯、温度计各两个、天平一个、秒表一个、水、煤油若干。
【实验步骤】
(1)按图组装器材。
(2)取质量相同的水和煤油(60g),常温下待温度稳定后(控制两种液体初温相同),测出两种液体的温度,并计入表格。
(3)点燃酒精灯,同时给水和煤油加热,加热时间为5分钟,测量此时两种液体温度并计入表格。
(4)实验表格(参考数据)
物质种类
质量/g
初温/°C
末温/°C
温升/°C
加热时间(min)
水
60
20
40
20
5
煤油
60
20
56
36
5
…
(5)整理器材。
【实验结论】质量相同的水和另一种液体(如煤油),吸收相同的热量,煤油的温度升高较大。
【注意事项】
(1)温度计的使用方法
液泡要全部浸入液体中,不能碰容器壁,也不能碰容器底部
(2)选择相同的热源、保证相同加热时间相同目的
是为了让两种物质吸收的热量相同(本实验是一个理想化实验,不考虑热量散失)
(3)安装实验器材的顺序
自下而上
(4)可选择不同的液体进行实验,目的是什么?
这样可以减小实验中偶然因素造成的误差,使实验结论更具有普遍性。
(5)控制变量法的应用
①取质量相同的水和食用油分别放入两个烧杯中(注意不是体积相同)。
②实验中选用相同的电加热器给水和煤油加热相同时间,使两种物质吸收的热量相同。
③让水和煤油升高相同的温度,比较加热的时间。
(6)转换法的应用
电加热器每秒放出的热量是一定的,加热相同时间,放出的热量相同。不考虑热量损失,放出的热量全部被水和煤油吸收,故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。
(7)判断物质吸热能力强弱的两种方法
①加热相同的时间,通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力的强弱,温度变化快的吸热能力弱。
②升高相同的温度,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱,加热时间长的物体吸热能力强
二、比热容
1. 比热容
(1)定义:一定质量的某种物质在温度升高时,吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容,用符号c表示。
(2)公式及单位:;单位:焦耳每千克摄氏度,符号是:J/(kg·℃)
1. 比热容是物质本身的特征,它是反映物质吸、放热本领强弱的物理量;
2. 影响因素:只与物质的种类和物质存在的状态有关,与物体的质量、温度变化情况、吸收或放出的热量等因素没有关系;
3. 同种物质不同状态下比热容不同;
4. 不同物质的比热容一般不同。
在同样环境中,质量相同的不同物质,当吸收或放出同样热量时,比热容较大的物质温度变化较小,比热容较小的物质温度变化较大。
2. 一些常见物质的比热容
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水
4.2×10³
铝
0.88×10³
酒精
2.4×10³
干泥土
约0.84×10³
煤油
约2.1×10³
铁、钢
0.46×10³
冰
2.1×10³
铜
0.39×10³
色拉油
约1.97×10³
水银
0.14×10³
沙子
约0.92×10³
铅
0.13×10³
3. 水的比热容
(1)大小:水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)
(2)物理意义是:1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
(3)有关水比热容的利用
①冷却和取暖。冬天,北方地区用热水取暖;汽车发动机用水作为冷却液。
②调节气温。沙漠地区的昼夜温差大,沿海地区昼夜温差小。
三、热量的计算
1. 物质吸热时热量的计算
吸热:Q吸=cm△t=cm(t-t0);t:表示末温,t0表示初温,△t表示末温减初温。
2. 物质放热时热量的计算
放热:Q放=cm△t= cm(t0-t)。t:表示末温,t0表示初温,△t表示初温减末温。
1. 同一公式中各物理量的单位务必统一为国际单位:c→J/(kg·℃),m→kg,△t→℃,Q→J。
2. 公式适用于物质状态不变时物体升温(或降温)过程中吸热(或放热)的计算。如果吸、放热过程中存在着物态变化,则不能使用这几个公式。例如冰熔化为水的过程,此时冰水混合物的温度没有变化,但需要从外界吸收热量。
3. 解题时要认真审题,注意文字叙述中升高t(℃)、升高了t(℃)、降低t(℃)、降低了t(℃)对应的是温度的改变量,而升高到t(℃)、降低到t(℃)对应的是物体的末温。
4. 计算液体的末温时,要考虑液体的沸点,末温不能超过沸点。
考点一:不同物质的吸热本领
1.彤彤学习了比热容后,设想了一个家庭小实验来探究不同材料金属的比热容关系。周末彤彤用冰柜制作了一大块表面平整的冰,将向物理老师借的甲、乙、丙三块质量相同的不同材料金属加热到相同温度后,放到其冰块上。经过一段时间后,观察到的现象如图所示,则三种金属的比热容( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】C
【详解】金属块丙下方的冰熔化快,说明金属块丙放出的热量多,甲、乙、丙的初温、末温都是相等的,温度变化量是相同的,根据公式可知,甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的,金属块丙放出的热量多,所以金属块丙的比热容比最大,甲最小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.用电热棒分别给甲、乙两种液体加热(比热容c甲=2c乙),两种液体每秒吸收的热量相同,这两种液体的温度—加热时间的图线如图所示,下面说法正确的是( )
A.甲的质量大于乙的
B.同时加热120s,甲吸收的热量比乙的大
C.同时加热120s,甲升高的温度比乙的多
D.如果相同质量的甲、乙液体,降低相同的温度,乙放出的热量比甲的多
【答案】A
【详解】B.由题意可知, “两种液体每秒吸收的热量相同”,所以在相同的时间内甲液体和乙液体吸收的热量相同,故B错误;
C.由图知同时加热120s,甲的温度变化是20℃,乙的温度变化是60℃,甲升高的温度小于乙升高的温度,故C错误;
A.在0~120min时间内,相同的时间甲乙吸收相同的热量,即Q甲=Q乙,因c甲=2c乙,根据可得,则,,故。故A正确;
D.相同质量的甲、乙两种液体,降低相同的温度,因c甲=2c乙,根据可知甲放出的热量多,故D错误。
故选A。
考点二:比热容的概念及理解
3.糖炒栗子是很多人喜爱的零食。制作糖炒栗子时为了让温度上升得较快,一般会在锅中加入砂石,这是因为砂石的( )
A.熔点高 B.硬度高 C.密度大 D.比热容小
【答案】D
【详解】制作糖炒栗子时为了让温度上升得较快,一般会在锅中加入砂石,这是因为砂石的比热容小,吸收相同的热量后,温度升高的较快。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容c/J/(kg·℃)-1
水
4.2×103
煤油
2.1×103
砂石
约0.92×103
A.一桶煤油用掉一半,桶内剩余煤油的比热容变小
B.水和砂石吸收相等的热量,水的温度升高得较多
C.水的比热容表示水的温度降低1°C放出的热量是4.2×103J
D.质量相等的水和煤油,升高相同温度,煤油吸收热量少
【答案】D
【详解】A. 比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,一桶煤油用掉一半, 桶内剩余煤油的质量变小但比热容不变,故A错误;
B. 根据可知,质量相等的水和砂石吸收相同的热量,水的比热容大于砂石的比热容,水的温度升高得较少,由于不知道质量的大小,无法确定温度的变化关系,故B错误;
C. 水的比热容是,它表示质量为1kg的水的温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是,该选项的叙述漏掉了“质量为1kg的”故C错误;
D. 由表格数据可知,水的比热容大于煤油的比热容,水和煤油质量相等、升高相同温度,根据可知,煤油吸收热量少,故D正确。
故选D。
考点三:生活中的比热容现象解释
5.新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大,这主要是因为沙石的( )
A.密度较大 B.熔点较高
C.比热容较小 D.导热性好
【答案】C
【详解】由于沙子的比热容较小,白天吸收热量后,沙子的温度升高的多,气温较高;夜晚放出热量后,沙子的温度下降的多;新疆吐鲁番的火焰山属于沙漠地带,基本上都是砂石,所以吐鲁番的火焰山昼夜温差大,故C符合题意,ABC不符合题意。
故选C。
6.洞庭湖,古称云梦、九江和重湖,如图所示。洞庭湖是长江流域重要的调蓄湖泊,具有强大蓄洪能力。洞庭湖区是中国最大的淡水湿地,在维护长江中游水域生态平衡、调节气温、控制土壤侵蚀、维护生态环境等方面具有十分重要的作用。其中,调节气温是利用了水的( )
A.密度大 B.热值大
C.温度低 D.比热容大
【答案】D
【详解】比热容是表示物质吸热能力的物理量,比热容越大物质的吸热能力越强。湿地含水分多,水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙土比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少。夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜温差小,能有效调节周围环境的气温。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
考点四:生活中水比热容的应用
7.青山环绕、碧水荡漾的东莞水濂山水库对周边气温有调节作用,主要因为水具有较大的( )
A.比热容 B.热值 C.导热性 D.导电性
【答案】A
【详解】青山环绕、碧水荡漾的东莞水濂山水库对周边气温有调节作用,主要因为水具有较大的比热容,相同质量的水和砂石相比,吸收或放出相等热量时,水的温度变化较小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A.比热容 B.密度 C.电阻 D.质量
【答案】A
【详解】为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,这是因为水比土有更大的比热容,由可知,在质量和升高温度一定时,能吸收更多热量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
考点五:计算物体温度变化的吸放热
9.两杯温度不同的同种液体,其质量和温度变化数据如表格,则它们放出的热量关系正确的是( )
质量
下降温度
放出热量
热液
300
10
冷液
600
7
A.
B.
C.
D.液体的比热容未知,无法判断放出热量的大小关系
【答案】B
【详解】由于同种物质比热容相同,根据可知,热液放出的热量为
冷液放出的热量为
因此,故B正确,ACD错误。
故选B。
10.以下过程不发生物态变化。质量相同的两块金属甲、乙吸收了相同的热量,甲升高的温度比乙低;那么,初温相同的甲、乙放出的热量Q甲<Q乙,( )
A.甲的末温比乙的低,但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B.甲的末温比乙的高,且可以判断甲、乙比热容哪一个大
C.无法判断甲、乙比热容哪一个大,且无法判断甲、乙的末温哪一个高
D.可以判断甲、乙比热容哪个大,但无法判断甲、乙的末温哪一个高
【答案】B
【详解】根据题意可知,质量相同的两块金属甲、乙吸收了相同的热量,甲升高的温度比乙低,由可知,甲的比热容大于乙的比热容;初温相同的甲、乙放出的热量Q甲<Q乙,由可知甲的温度变化小,甲的末温高,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
考点六:判断物体吸放热情况
11.(24-25九年级上·广东汕头·期末)质量和初温均相同的铁块和铜块(已知),它们吸收相同的热量后,放在一起,充分接触,则( )
A.吸收的热量相同,不会发生热传递 B.会发生热传递,温度从铜块传向铁块
C.会发生热传递,热量从铜块传向铁块 D.无法确定它们之间是否发生热传递
【答案】C
【详解】由于c铁>c铜,根据可知,质量和初温均相同的铁块和铜块,吸收相同的热量后,铜升高的温度高,铜的末温较高,故放在一起,充分接触,热量从铜块传向铁块。
故选C。
12.(24-25九年级上·安徽六安·阶段练习)已知铁和铜的比热容大小为c铁>c铜,当质量和初温都相同的铁块和铜块,分别放出相同的热量后立即接触,则( )
A.热量由铁传给铜 B.热量由铜传给铁
C.它们之间不发生热传递 D.无法确定热传递的情况
考点七:冷热混合时温度变化
13.(24-25九年级上·安徽淮南·阶段练习)锻造铁质工具时要“淬火”以提高工具的硬度。现将一质量为温度为的烧红的铁件立即放入温度为的水中淬火,热平衡后温水升高到 ℃(铁的比热容为,水的比热容为,假设整个过程没有热量散失)
【答案】34.74
【详解】铁件放入水中时,铁件会放出热量,而水会吸收热量,直到两者的温度达到相同,即达到热平衡状态。
首先,计算铁件放出的热量。根据放热公式Q放=cmΔt,铁件放出的热量
其中,c铁是铁的比热容,m铁是铁件的质量,t铁0是铁件的初始温度,t是热平衡后的温度。
水吸收的热量其中,c水是水的比热容,m水是水的质量,t0水是水的初始温度,t同样是热平衡后的温度。
由于题目中假设整个过程没有热量散失,所以铁件放出的热量等于水吸收的热量,即:
14.(24-25九年级上·贵州黔东南·阶段练习)工匠用钢铁打制工具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的工具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷,现有一成型的合金钢工具的质量为0.5kg,温度为28℃,放入828℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却,最后与水达到共同的温度,淬火后水的温度为 ℃。[不计热量损失,,]
【答案】28
【详解】不计热量损失,合金钢制工具放入水中后放出的热量等于水吸收的热量,即,设淬火后水的温度为t,则有
淬火后水的温度
一、单选题
1.(2025·四川成都·二模)小杨同学学习了初中物理知识后,用其研究地理中的相关问题,其中分析正确的是( )
A.大陆性气候昼夜温差较大 B.海洋性气候昼夜温差较大
C.沿海地区白天吹陆海风 D.多云天气大气压升高
【答案】A
【详解】A.大陆性气候区域(如内陆)地表以沙石为主,比热容较小,吸热和散热更快,导致昼夜温差较大,故A正确;
B.海洋性气候因水的比热容大,温度变化缓慢,昼夜温差较小,故B错误;
C.因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,白天,在太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量,海水温度上升慢;陆地吸热后,温度上升快,热空气上升,风从海洋吹向陆地,形成海陆风;同样的道理,夜晚的风向则正好相反,故C错误;
D.多云天气常伴随低气压(因水汽多、空气密度较低或上升气流强),而晴天通常气压较高,故D错误。
故选A。
2.(24-25九年级上·江苏常州·期末)甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高15℃,乙物体温度升高30℃时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲物质的比热容是乙的比热容的( )
A.0.25倍 B.1倍 C.2倍 D.4倍
【答案】D
【详解】甲、乙两物体质量相等,即,甲物体吸收的热量为2Q,乙物体吸收热量的Q,甲的比热容与乙的比热容之比
则甲的比热容是乙的比热容的4倍,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.(24-25九年级上·福建泉州·期末)现有甲、乙两物体,测得它们在一定质量下温度升高1℃时吸收的热量,根据测得的数据绘制成如图所示的直方图,则( )
A.乙的比热容较小
B.甲的比热容较小
C.甲、乙比热容一样大
D.甲的比热容是乙的5倍
【答案】B
【详解】由知,在质量和升高温度相同时,比热容与吸收的热量成正比,由图知甲和乙质量相同、均升高1℃,乙吸收热量是甲的5倍,则乙的比热容是甲的5倍,即乙的比热容大,甲的比热容小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(24-25九年级上·辽宁鞍山·阶段练习)嫦娥六号于2024年6月成功实施了月背采样任务,取回了1935.3克月壤样品,开启我国首次月背采样返回之旅,如图所示是嫦娥六号在月球采样的情景,嫦娥六号将月壤带回地球后,月壤发生变化的是( )
A.质量 B.重力 C.比热容 D.密度
【答案】B
【详解】A.质量是物体所含物质的多少,它不随物体的位置、形状、状态、温度的改变而改变。因此,嫦娥六号将月壤从月球带回地球,月壤的位置发生变化,它的质量不会发生变化。故A不符合题意;
B.同一物体月球上的重力约为地球上重力的 ,所以同样的物体在月球上的重力比在地球上小。当嫦娥六号将月壤带回地球时,月壤所受的重力会增大,故B符合题意;
C.比热容只和物质的种类和状态有关,与物质的位置无关。将月壤标本从月球带回地球后,月壤的比热容不变,故C不符合题意;
D.当嫦娥六号将月壤从月球带回地球时,虽然月壤的位置发生了变化,但只要月壤的种类和状态没有改变,其密度就不会发生变化,故将月壤标本从月球带回地球后,月壤的密度不变,故D不符合题意。
故选B。
5.(22-23九年级上·湖南长沙·阶段练习)关于比热容及其生活中的应用,下列说法中正确的是( )
A.一桶水的比热容比一杯水的比热容大
B.人中暑时,常在额头上擦冷水降温,利用了水的比热容较大的性质
C.物体的温度变化越大,比热容越大
D.沙漠地区昼夜温差大是因为砂石的比热容小
【答案】D
【详解】A.比热容是物质的一种特性,不管是一桶水还是一杯水,都是水,物质的种类和状态没有改变,比热容不变,故A错误;
B.发现人中暑时,常在额头上擦冷水,水蒸发吸收热量,达到降温的目的,不是利用水的比热容大的特点,故B错误;
C.比热容是物质的一种特性,比热容与物质吸收(放出)热量的多少、温度变化、物体质量大小都没有关系,故C错误;
D.沙漠地区的昼夜温差大,主要是因为砂石的比热容小,在同样吸放热的情况下,其温度变化大,故D正确。
故选D。
6.(24-25九年级上·四川成都·期末)为比较不同物质吸热本领,某小组分别在相同容器中加入质量均为100g的水和食用油,用相同加热器进行加热。不考虑热损失,且水和食用油在相同时间内吸收热量相等,测得它们温度随时间变化的图像如图所示。c水=4.2×103J/(kg·℃),下列说法正确的是( )
A.加热3min,水吸收的热量大于油吸收的热量
B.A是油的升温图像,其比热容为2.8×103J/(kg·℃)
C.1~2min,水吸收的热量为1.4×103J
D.另一小组用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,则m水∶m油=3∶2
【答案】B
【详解】A.由题意可知,水和食用油在相同时间内吸收热量相等,所以加热3min,水吸收的热量等于油吸收的热量,故A错误;
B.由图可知,加热相同时间,B升温较慢,则B的比热容大,B为水,则A为食用油,升高20℃,A、B的加热时间分别为2min和3min,由转换法,对应的吸热之比为2∶3,根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,油的比热容为
故B正确;
C.由图可知,水加热3分钟升高20℃,则水吸热
在1~2min内,水吸收的热量为
故C错误;
D.用该装置实验,得到水和油的温度随时间变化图线均为A,故相同时间,吸热相同,升高的温度相同,根据Q=cmΔt可知,质量与比热容成反比,则
故D错误。
故选B。
7.(24-25九年级上·山东滨州·期中)两个相同的容器分别装满了质量相等的两种液体,小岭同学用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,正确的是( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两液体吸收热量相同
C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度
【答案】D
【详解】AB.读图像可知,要使二者升高相同的温度,对乙要更长时间,即乙吸收的热量多,根据比热容概念可知,乙的比热容大。故AB错误;
C.有同一热源对物体加热,在相同的时间内,物体吸收的热量是相同的。故C错误;
D.读图可知,二者原来温度相同,加热相同时间后,甲的温度更高,即甲升高的温度大。故D正确。
故选D。
二、多选题
8.(24-25九年级上·云南昭通·期中)根据下表的数据,下列判断正确的是( )
比热容:
煤油,冰
铝
水
铜
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.200克水的比热容和100克水的比热容相等
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化的比较大
D.一般情况下,我们把1kg的水加热至沸腾,水需要吸收的热量为
【答案】BC
【详解】A.冰与水的比热容不同,但它们是同一种物质,故比热容与物质状态有关。故A错误;
B.同种物质在相同状态下,比热容是相等的。故B正确;
C.二者质量相等,铜的比热容小,根据可知,铜的温度变化大。故C正确;
D.因不知道水的初温,无法用计算水吸收的热量。故D错误。
故选BC。
三、填空题
9.(2024·广西南宁·三模)某学校的美食节活动中,小张同学将冰冻食材放入清水中解冻,经过足够长的时间,食材和清水一定相同的物理量是 (选填“温度’、“内能”或“热量”)。在热传递的过程中,传递能量的多少叫做 。
【答案】 温度 热量
【详解】[1]冰冻食材放入清水中,食材温度低于水的温度,食材从水中吸收热量,食材温度升高,水的温度降低,经过足够长的时间,食材和水达到相同的温度,此时食材和水具有相同的温度。
[2]在热传递过程中,传递的能量的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。
10.(2025·四川成都·一模)新疆是著名的瓜果之乡,这里的瓜果格外香甜。主要是因为新疆地区砂石多,日照时间长,砂石比热容(选填“较大”或“较小”) ,使得昼夜温差大,利于水果糖分积累。在白天,充足的光照让气温升高,果园里的灌溉水会发生 现象。
【答案】 较小 汽化
【详解】[1]该地区砂石较多、日照时间长,由于砂石的比热容较小,吸收或放出相同的热量,砂石的温度升高或降低的多,导致昼夜温差大,非常有利于水果中糖分的积累。
[2]充足的光照让气温升高,果园里的灌溉水物质状态由液态变为气态,发生物态变化为汽化。
11.(2025·安徽·二模)用相同的电加热器对相同质量的水和另一种液体进行加热,它们的温度随加热时间的变化图像如图所示,若加热过程中热量损失忽略不计,则可以推算出“另一种液体”的比热容为 J/(kg·℃)【水的比热容为4.2103 J/(kg·℃)】。
【答案】
【详解】加热8min时水与另一种液体吸收的热量相同。当加热16min时水吸收的热量为
则加热8min时另一种液体吸收的热量为
由可知,另一种液体的比热容为
12.(24-25九年级上·重庆·期中)甲乙两物体的质量关系为m甲<m乙,当其吸收热量的情况如图所示时,升高的温度关系为,则 (选填“>”“<”“=”)。
【答案】>
【详解】由图像可知甲、乙两物体吸收的热量为
Q甲=2Q乙根据比热容式子可得
且质量关系为m甲<m乙,温度升高关系为Δt甲<Δt乙,可得,所以。
四、实验题
13.(2022·江苏常州·中考真题)小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、 相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是: 。测得实验数据如表格所示。
加热时间/
0
1
2
3
4
5
温度/
沙子
18
22
29
37
45
—
水
18
19
21
23
25
27
(3)时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为 。
(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点 (正确/错误)。
(5)分析数据可得沙子的比热容 (小于/等于/大于)水的比热容。
【答案】 质量 让物质受热均匀 52 错误 小于
【详解】(1)[1]要比较沙子和水的比热容,利用控制变量法要控制初始温度相同,同时质量也要相同。
(2)[2]加热的时候用玻璃棒搅拌的目的是让水和沙子受热均匀。
(3)[3]根据温度计的刻度,可知此时温度为52度。
(4)[4] 加热相同的时间,相同初始温度,相同质量的水和沙子吸收的热量是等量的,此时升高的温度不同证实它们的比热容不同。
(5)[5]根据比热容的公式可知:相同初始温度相同质量的不同物质,吸收相同热量后升高的温度越高的,其比热容越小。即沙子的比热容小于水的比热容。
14.(24-25九年级上·湖南株洲·期末)晗晗发现,用燃气灶热油去炸鸡翅,同时烧水煮面条,发现水比油沸腾更晚一些,他设计实验探究水和食用油的吸热情况。他在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油,用规格相同的酒精灯同时给它们加热。请回答下列问题。
(1)在此实验中,除了图甲中所示的器材外,还需要的测量仪器有 。由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量,本实验可根据 来反映两种物质吸收热量的多少(选填“加热时间”或“升高温度”)。
(2)晗晗根据实验数据绘制图乙所示图像,发现加热过程中的任意时刻,食用油的温度始终比水高,同一时间,食用油吸收的热量 水吸收的热量(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)根据图乙可以得出食用油的比热容是 。(已知水的比热容是)
【答案】(1) 秒表 加热时间
(2)等于
(3)
【详解】(1)[1]实验中要测量水和食用油的温度变化以及加热时间,图甲中有温度计测量温度,还需要秒表来测量加热时间。
[2]因为用规格相同的酒精灯同时给它们加热,在相同时间内酒精灯放出的热量相同,那么水和食用油吸收的热量也相同,所以本实验可根据加热时间来反映两种物质吸收热量的多少。
(2)由于用规格相同的酒精灯同时给质量和初温均相同的水和食用油加热,相同时间内酒精灯放出的热量是一样的,所以食用油吸收的热量等于水吸收的热量。
(3)水和食用油质量相等,如图乙,都升高40℃,水加热时间是12min,食用油加热时间是6min,因为用了相同规格的加热器,升高相同温度水吸收的热量是食用油的2倍,故
即
解得。
15.(24-25九年级上·云南昭通·期末)如图所示为“探究不同物质吸热能力”的实验装置。
(1)要完成该实验除了如图甲所示的器材外,还需要的测量工具有天平和 。实验时,应该控制两个玻璃杯中装的两种液体 (选填“质量”或“体积”)相同。
(2)实验中可通过 (选填“加热时间”或“温度计示数”)来反应物质吸收热量的多少。
(3)假设、两种液体中有一种是水,则 (选填或)是水;水的比热容为,则另一种液体的比热容是 。
【答案】(1) 秒表 质量
(2)加热时间
(3) a
【详解】(1)[1]使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法,故要完成该实验除了如图甲所示的器材外,还需要的测量工具有天平和秒表。
[2]根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验时,应该控制两个玻璃杯中装的两种液体质量相同。
(2)实验中可通过加热时间反映物质吸收热量的多少,加热时间长表示吸收热量多,这是科学探究中常见的转换法。
(3)[1]分析图乙可知,升高相同的温度,a加热时间长,a的比热容大,根据Q=cmΔt,在质量和升高的温度相同时,a吸热多,故a液体是水。
[2]由图乙可知,两种液体升高相同的温度时,即从10℃都上升到30℃时,a需要的加热时间为6min,b需要的加热时间为3min,因实验中通过加热时间反映吸收热量的多少,因此
由可知,当质量和升高温度一定时,比热容与吸收的热量成正比,即
所以则另一种液体的比热容是
16.(24-25九年级上·福建三明·期末)某项目式学习小组探究海陆风的成因。
【任务一】探究沙子和水的吸热能力
(1)利用如图所示装置探究沙子和水的吸热能力。在两箱子中装入 相等且初温相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,是为了保证相同时间内水和沙子 相同。
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图所示,可知在相同时间内,沙子升高的温度比水升高的温度 ,说明 的吸热能力强。
【任务二】实验模拟海陆风的形成
(3)取下两箱子的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一小孔后,连接上一个两端开口的透明细管AB,点燃一支香放在细管中(如图),通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向,阅读信息窗中的知识并分析判断:相同条件下,加热一段时间后,烟将会从管的 (填“A”或“B”)管口冒出。依据实验和理论分析,可推断夜间海风是 (填选项前字母)。
A.从大海吹向陆地
B.从陆地吹向大海
信息窗:空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,冷空气会从四面八方流过来,从而形成风。
【答案】(1) 质量 吸热
(2) 多(大、高) 水
(3) B B
【详解】(1)[1]在两箱子中装入质量相等且初温相同的水和沙子,这是为了确保它们具有相同的初始条件和接受相同的热量。
[2]使用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热,这样可以保证在相同时间内水和沙子吸收的热量相同。
(2)[1][2]根据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像,可以观察到在相同时间内,沙子升高的温度比水升高的温度高。这说明水在吸收相同热量时,温度升高的较慢,即水的吸热能力强。
(3)[1]在实验模拟海陆风的形成时,通过点燃一支香放在连接两个箱子的透明细管中,观察白烟的流向来模拟日晒下海边的风向。由于水的比热容大,相同条件下,水吸热升温慢,沙子吸热升温快。因此,加热一段时间后,沙子(模拟陆地)的温度会高于水(模拟海洋)的温度。根据信息窗中的知识,空气因受热体积膨胀,密度变小而上升,冷空气会从四面八方流过来。所以,烟将会从管的B(连接沙子的管子,代表热空气上升的地方)管口冒出。
[2]夜间,海洋和陆地的温度会发生变化。由于水的比热容大,放热降温慢,而沙子的比热容小,放热降温快。因此,夜间海洋的温度会高于陆地的温度。根据信息窗中的知识,此时海洋上的空气会受热上升,形成低压区,而陆地上的空气会流向海洋,形成海风,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
第三单元 物质构成的奥秘
课题1 分子和原子
模块导引:
学习目标 思维导图 知识精讲 归纳总结
成果小测 考点解析 课后作业
1.了解物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
2.知道分子是保持物质化学性质的最小粒子,原子是化学变化中的最小粒子。
3.以分子为例,能用微观粒子运动的观点解释生产、生活中的一些常见现象。
1、 物质由微观粒子构成
1.物质是由分子、原子等微观粒子构成的。
(1)分子或原子能被观察到,是真实存在的。
用扫描隧道显微镜获得的某种有机物分子(I)和银原子(II)的图像 通过移走硅原子构成的文字
2.分子的一些特性
(1)分子的质量和体积都很小。
(2)分子在不断运动。
①实验3-1品红在冷水和热水中扩散。
现象:品红在水中扩散,且品红在热水中比在冷水中扩散得快,最后两个烧杯中的水都变红了。
结论:分子在不断运动,且温度越高,分子运动速率越快。
②探究“分子运动现象”
实验
内容
现象
溶液呈无色
溶液由无色变为红色
烧杯A溶液由无色变为红色,烧杯B溶液无变化
解释
水不能使酚酞变色
氨水能使酚酞变红
浓氨水具有挥发性,浓氨水挥发出的氨分子运动到烧杯A中,与水结合生成氨水,氨水使酚酞变红
(3)分子之间有间隔。
①气体容易被压缩,而固体、液体难被压缩。说明了气体分子间隔较大,而固体和液体分子间的间隔较小。
②物体热胀冷缩现象,就是物质分子间的 间隔 发生变化,受热时增大,遇冷时缩小,而分子本身不变。
1. 水银是金属,由原子构成;水银温度计测温度,是因为受热汞原子间隔变大。)
2. 分子的大小不会改变,物质体积的变化是分子间隔在改变。
(4)同种分子构成的物质化学性质相同,不同种分子构成的物质化学性质不同。
如:氧气和液氧都是由氧分子构成的,氧气和液氧都具有助燃性;氧气由氧分子构成,氢气由氢分子构成,氧气不具有可燃性;氢气具有可燃性。
2、 分子可以分为原子
1.什么是分子
(1)概念:由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
(2)由分子构成的物质在发生物理变化时,分子本身没有发生变化,物质的化学性质也没有发生变化;在发生化学变化时,分子发生了变化,变成了别的物质的分子,而这些变化后的新分子不再保持原物质的化学性质。
2.分子由原子构成
物质的名称和符号
氧气(O2)
氢气(H2)
二氧化碳(CO2)
氨气(NH3)
构成该物质的分子
氧分子
氢分子
二氧化碳分子
氨分子
物质的分子模型
构成该分子的原子
氧原子
氢原子
碳原子、氧原子
氮原子、氢原子
分子是否由同种原子构成
是
是
否
否
小结
分子可以由同种原子构成,也可以由不同种原子构成
1. 分子由原子构成,不同的原子大小不同,但分子不一定都比原子大,分子只是一定比构成它的原子大。
分子构成的描述:
(1)××分子由××原子和××原子构成。例如:水分子由氢原子和氧原子构成。
(2)一个××分子由几个××原子和几个××原子构成。例如:一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成。
3.什么是原子
举例
氧化汞分子分解
变化微观示意图
微粒变化情况
(1)氧化汞分子分解成氧原子和汞原子;
(2)每2个氧原子结合成1个氧分子;
(3)许多汞原子聚集成金属汞。
小结
在化学变化中,分子可以分成原子,原子又可以结合成新的分子。
可见,在化学变化中,分子的种类发生变化,而原子的种类不会发生变化。
因此,原子是化学变化中的最小粒子。
“最小”是指在“化学变化”这一特定条件下,原子不可再分,离开这一条件,它不是最小粒子,可以再分为质子、中子和电子。例:水在通电条件下分解成氢气和氧气,该变化过程中最小粒子氢原子、氧原子。而保持水的化学性质的粒子是水分子。
金属单质,如:铁、铜、金等
4.由原子直接构成的物质 固体非金属单质,如:碳(金刚石、石墨)、硅
稀有气体单质,如:氦气、氖气、氩气
5.化学变化的实质:
在化学反应中分子分成原子,原子重新组合成新的分子。
化学变化中,原子种类和数目不发生改变,只是组合方式发生改变
例如:过氧化氢分解的微观过程:
6.分子和原子的比较
分子
原子
相同点
1.质量和体积都很小;2.都在不停的运动;3.微粒间都有间隔;4.同种微粒,化学性质相同
不同点
由分子构成的物质,分子是保持化学性质的最小粒子
原子是化学变化中的最小粒子
相互关系
分子可以分成原子,原子可以构成分子
本质区别
在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分
注意
分子可以构成物质,原子也可以直接构成物质;分子不一定比原子大,分子只比构成它的原子大;物质由哪种微粒构成,就由该微粒保持化学性质;
3、 从分子和原子角度(微观角度)认识物质的组成和变化
宏观
微观
示例
纯净物
只含有一种物质
物质中只含有一种分子
、
混合物
含有两种或两种以上的物质
物质中含有多种分子
、
物理变化
没有新物质生成的变化
分子不改变,只是分子间隔在改变
水分子不改变,不同状态下的水转化只是水分子间隔的改变
化学变化
有新物质生成的变化
分子改变,分子破裂成原子,原子重新组合成新分子
一、分子
1.分子概念:
(1)由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
(2)分子是保持物质化学性质的“最小粒子”,但不是唯一粒子。
(3)分子只能保持物质的化学性质,不能体现物质的物理性质。
(4)“最小”只是“保持物质化学性质的最小粒子”,不是绝对意义上的最小,如分子还可以再分。
2.分子之间有间隔
①气体容易被压缩,而固体、液体难被压缩。说明了气体分子间隔较大,而固体和液体分子间的间隔较小。
②水变成水蒸气时,分子间的间隔变大,而分子本身的体积不变(填“变大”、“变小”或“不变”)。
③10mL酒精和10mL 水混合后的体积<20 mL (填“>”、“=”或“<”),这是因为分子间有间隔。
④物体热胀冷缩现象,其实就是分子间的 间隔 发生变化,受热时变大,遇冷时变小,而分子本身不变。
(4)同种分子的化学性质相同,不同种分子化学性质不同。
二、原子
1.原子的概念
原子是 化学变化 中的最小粒子,也就是说原子在化学变化中是 不可以 (填“可以”或“不可以”)再分。
2.基本性质:
(1)原子的 质量 小、 体积 小;(2)原子是 不断运动的 ;(3)原子间 有间隔 。
3.原子也可以构成物质(因此原子也可以保持物质的化学性质)
如:铁粉是由铁原子构成,铁粉中只有铁原子,其化学性质是由铁原子(填“分子”或“原子”)保持。
4.化学反应的实质(微观):
在化学变化中,分子分成原子,原子重新组合成新的分子。
三、分子和原子的区别与联系
分子
原子
定义
保持物质化学性质的最小粒子
化学变化中的最小粒子
微观图示
氧分子
氧原子
构成物质
氧气、氮气、氢气、
二氧化碳等
金刚石、金属等
本质区别
在化学变化中,分子可分,原子不可分
联系
分子由原子构成,原子可以构成分子
四、从微观角度认识纯净物和混合物
对于由分子构成的物质而言,纯净物由同种(填“同种”或“不不同种”,下同)分子构成,混合物由不同种分子构成。
纯净物
物质有 一 种分子
混合物
物质有 两 种分子
1.判断题下列说法是否正确(正确的在括号内打“√”,错误的打“×”)
(1)分子大,原子小。( )
(2)分子能直接构成物质,原子不能直接构成物质。( )
(3)在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分。( )
(4)分子能保持物质的化学性质,原子不能保持物质的化学性质。( )
(5)分子在不断地运动,原子不运动。( )
(6)原子很小,不可再分。( )
(7)分子间有间隔,原子间没有间隔。( )
(8)当液态水变成冰,水分子间不存在间隔( )
(9)变瘪的乒乓球放在热水中鼓起,是由于分子的体积变大( )
(10)通过气味辨别酒精和水—分子不断运动,不同分子的性质不同( )
【答案】(1) × (2) × (3) √ (4) × (5) × (6) × (7) × (8)× (9) × (10) √
2.从分子的角度解释下列现象。
(1)酒香不怕巷子深。
(2)压瘪的乒乓球放入热水中重新鼓起来。
【答案】(1)分子在不断地运动
(2)分子间有间隔,温度升高,分子间的间隔变大
【详解】(1)酒香不怕巷子深,是因为香味分子在不断运动,在远处即可闻到香味,故填:分子在不断运动。
(2)分子间有间隔,压瘪的乒乓球放入热水中重新鼓起来,是因为乒乓球内部的气体分子之间的间隔因温度升高而增大,导致气体体积变大,乒乓球鼓起。故填:分子间有间隔,温度升高,分子间的间隔变大。
3.下图是探究分子性质的两个实验,回答下列问题。
(1)实验甲可以观察到酚酞溶液变红,由此得出的结论是 。
(2)同学们发现两个实验均有明显的现象,都能得出结论,达到实验目的。但同学们一致认为实验甲更好,其优点是 (写出一点即可)。
(3)利用实验甲装置,只要对浓氨水进行一个简单操作,便可观察到酚酞溶液变色的速度加快,由此可探究影响分子运动速率的一个因素,请推测该因素为 。
【答案】(1)分子是不断运动的
(2)氨气逸散较少(或氨水用量少等)
(3)温度
【详解】(1)浓氨水具有挥发性,挥发出氨气,氨气溶于水显碱性,能使酚酞溶液变红,由此得出的结论是分子是不断运动的。故填:分子是不断运动的。
(2)实验甲装置密封性较好,氨气逸散较少;Y形管比烧杯氨水用量少,节约药品。故填:氨气逸散较少(或氨水用量少等)。
(3)分子的运动速率与温度有关,温度越高分子的运动速率越快,由此可探究影响分子运动速率的一个因素是温度。故填:温度。
4.在“宏观—微观—符号”之间建立联系并进行合理的分析、总结是学习化学特有的思维方式。下图是加热氧化汞时发生反应的微观模拟图,请回答下列问题:
(1)为使上图完整准确,应在图丙中补充 (填“A”或“B”)。
(2)从图甲到图丙的过程中不发生改变的粒子是 (填名称)。
(3)图甲到图乙变化的微观实质是 。
(4)该反应的基本反应类型是 。
【答案】(1)A
(2)汞原子、氧原子
(3)分子分成原子
(4)分解反应
【详解】(1)氧化汞分解生成汞和氧气,其中汞是由汞原子直接构成的物质,为使如图所示完整准确,应在图丙中补充2个汞单质,故选:A
(2)原子是化学变化中的最小微粒,从图甲到图丙的过程中不发生改变的粒子是汞原子、氧原子;
(3)化学变化的实质是分子分成原子,原子重新组合成新的分子,图甲到图乙变化的微观实质是分子分解成原子;
(4)氧化汞分解生成汞和氧气,该反应是一种物质生成两种物质,符合“一变多”的特点,属于分解反应。
考点一:构成物质的基本微粒
1.(2025·海南海口·二模)物质是由微观粒子构成的,下列物质由分子构成的是
A.锌 B.氢气 C.金刚石 D.氯化钠
【答案】B
【详解】A、锌属于金属单质,是由锌原子直接构成的,不符合题意;
B、氢气是由氢分子构成的,符合题意;
C、金刚石是由碳原子直接构成的碳单质,不符合题意;
D、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,不符合题意;
故选B。
2.(25-26九年级上·全国·课后作业)保持氧气化学性质的最小粒子是
A.液氧 B.氧原子 C.氧分子 D.氧气
【答案】C
【详解】A、液氧是氧气的液态形式,属于宏观物质,由大量氧分子聚集而成,故A不符合题意;
B、氧气分子(O2)由两个氧原子构成,但单独的氧原子不具备氧气的化学性质,故B不符合题意;
C、氧气由氧分子(O2)构成,分子是保持其化学性质的最小粒子,故C符合题意;
D、氧气是宏观物质,由无数氧分子构成,不符合“最小粒子”的要求,故D不符合题意。
故选C。
3.(25-26九年级上·安徽·课后作业)用正确的粒子名称填空。
(1)保持水的化学性质的最小粒子是 。
(2)氧化汞分子是由 和 构成的。
(3)在化学变化中,发生改变的粒子是 ,没有改变的粒子是 。
【答案】(1)水分子
(2) 汞原子 氧原子
(3) 分子 原子
【详解】(1)分子是保持物质化学性质的最小粒子。水由水分子构成,因此保持水的化学性质的最小粒子是水分子;
(2)氧化汞分子(HgO)由两种原子构成。每个氧化汞分子包含一个汞原子和一个氧原子,因此填“汞原子”和“氧原子”;
(3)化学变化中,分子会分解为原子,原子重新组合成新分子。因此,发生改变的是分子,而原子本身不改变(如种类和数量不变)。例如,水分解时,水分子变为氢原子和氧原子,原子再组成新的氢分子和氧分子。
考点二:用微粒的观点解释现象
4.(2025·海南海口·一模)对下列现象的微观解释错误的是
A.湿衣服在夏天比在冬天干得快:温度升高,分子运动速率加快
B.氧气和液氧均可助燃:同种分子化学性质相同
C.氧化汞受热分解成汞和氧气:分子在化学反应中可以再分
D.自行车轮胎在阳光下暴晒而炸裂:分子受热体积变大
【答案】D
【详解】A、夏天温度高,分子运动速率加快,所以湿衣服在夏天比在冬天干得快,该解释正确;
B、氧气和液氧都是由氧分子构成,同种分子化学性质相同,所以均可助燃,该解释正确;
C、氧化汞受热分解,氧化汞分子分成汞原子和氧原子,汞原子聚集成汞,氧原子重新组合成氧分子,说明分子在化学反应中可以再分,该解释正确;
D、自行车轮胎在阳光下暴晒而炸裂,是因为温度升高,分子间的间隔变大,而不是分子体积变大,该解释错误。
故选D。
5.(24-25九年级上·青海西宁·期中)建立宏观与微观之间的联系是化学的思维。下列解释正确的是
A.50mL酒精与50mL水混合后体积小于100mL —— 分子体积变小了
B.尘土飞扬 —— 分子总是在不断地运动
C.酒精燃烧生成二氧化碳和水 —— 在化学变化中分子可以再分
D.氧气和液氧的颜色不同 —— 构成它们的分子不同
【答案】C
【详解】A、酒精与水混合后体积减少,是因为分子之间存在间隙,混合后分子互相填充间隙,而非分子体积变小。选项错误;
B、尘土飞扬是宏观颗粒的机械运动,不能用分子运动解释,选项错误;
C、酒精燃烧是化学变化,化学变化中分子分解为原子,原子重新组合成新分子(CO2和H2O),说明化学变化中分子可分。选项正确;
D、氧气和液氧颜色不同是因状态改变导致的光学性质变化,分子种类相同(均为O2),仅分子间隔不同。选项错误。
故选C。
6.(24-25八年级下·上海嘉定·期末)下列事实的微观解释中错误的是
A.物质的三态变化——微观粒子之间有间隙 B.1滴水中约有1.67×1021个水分子——分子很小
C.闻到花香——分子在不断运动 D.6000L氧气可压入40L钢瓶中——分子的体积变小了
【答案】D
【详解】A、物质的三态变化,是因为微观粒子之间有间隙,且粒子间间隙随温度等条件改变而变化,解释正确;
B、1 滴水中约有1.67×1021个水分子,说明分子的数量非常多,体现了分子很小,解释正确;
C、能闻到花香,是因为花中含有的分子在不断运动,向四周扩散,使人能闻到花香,解释正确;
D、6000L 氧气可压入 40L 钢瓶中,是因为分子间有间隔,气体受压后,分子间间隔变小,而不是分子的体积变小了,解释错误。
故选D。
考点三:分子和原子的区别和联系
7.(24-25八年级下·上海杨浦·期末)关于分子、原子的叙述错误的是
A.分子都是由原子构成的 B.同种原子可能构成不同分子
C.分子和原子在化学变化中都能够再分 D.分子和原子都是构成物质的微粒
【答案】C
【详解】A、分子都是由原子构成的,说法正确,不符合题意;
B、同种原子可能构成不同分子,如氧原子可以构成氧分子和臭氧分子,说法正确,不符合题意;
C、在化学变化中,分子可分,原子不可分,说法错误,符合题意;
D、分子和原子都是构成物质的微粒,说法正确,不符合题意。
故选:C。
8.(25-26九年级上·全国·课后作业)原子和分子的根本区别是
A.大小不同 B.能否保持物质的物理性质
C.在化学反应中能否再分 D.能否直接构成物质
【答案】C
【详解】A、分子和分子的大小不同,原子和原子的大小也不同,所以分子和原子的大小不同,不能作为它们的本质区别,故选项错误;
B、分子是保持物质化学性质的最小粒子,这是对于由分子构成的物质而言的,由原子构成的物质,保持物质化学性质的最小粒子就是原子了,并不能保持物质的物理性质,故选项错误;
C、分子在化学反应中先分成原子,原子再重新组合成新的分子,所以说在化学反应中分子可分,原子不能再分,故选项正确;
D、金属、稀有气体等都是由原子直接构成的,水、二氧化碳、氧气等都是由分子构成的,所以它们都能直接构成宏观物质,故选项错误。
故选:C。
9.(25-26九年级上·全国·课后作业)下图是氧化汞分解的微观示意图。下列说法不正确的是
A.汞原子能保持汞的化学性质 B.在化学变化中,分子和原子都可以再分
C.分子、原子都可以构成物质 D.该反应过程中,原子发生了重新组合
【答案】B
【详解】A、汞是由汞原子构成的,汞原子能保持汞的化学性质,A正确。
B、加热氧化汞时,氧化汞分子分解成氧原子和汞原子,说明分子在化学变化中可分。原子在化学变化中不能再分,原子是化学变化中的最小粒子,B不正确。
C、加热氧化汞时,氧化汞分子分解成氧原子和汞原子,氧原子重新组合成氧分子,汞原子聚集成金属汞,即分子、原子都可以构成物质,C正确。
D、由化学反应的实质可知,该反应过程中,原子发生了重新组合,D正确。
故选:B。
考点四:从微观角度认识物质的分类和变化
10.(2025·山西·中考真题)氢气与氧气反应的微观示意图如下。分析变化过程,其中表述正确的是
A.微观粒子中有氢分子 B.微观粒子模型均为原子
C.微观粒子结构均未改变 D.微观粒子数目均未改变
【答案】A
【详解】A、如图所示,两个氢原子构成一个氢分子,故图示表示氢分子,选项正确;
B、根据A选项分析可知,氢分子模型不是原子模型,选项错误;
C、如图所示,氢分子分解成了氢原子,氧分子分解成了氧原子,选项错误;
D、如图所示,反应前后原子的数目没有哦改变,但反应前分子总数是3个,反应后分子总数为2个,分子数目改变,选项错误;
故选:A。
11.(25-26九年级上·全国·课后作业)已知氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,下图是氢气在氯气中燃烧反应的微观示意图。请根据下图回答下列问题:
(1)该反应所属的基本反应类型是 反应。
(2)在氢气燃烧这一变化中,保持氢气和氯气化学性质的最小粒子是 。
(3)该化学变化中的最小粒子是 ,生成的新粒子是 。
(4)分析图中粒子的变化,请你说出分子与原子的本质区别: 。
【答案】(1)化合
(2)氢分子、氯分子
(3) 氢原子、氯原子 氯化氢分子
(4)在化学反应中,分子可分,原子不可分
【详解】(1)氢气和氯气在点燃的条件下反应生成氯化氢,该反应的反应物为两种,生成物为一种,符合“多变一”的特点,属于化合反应。
(2)由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,氢气是由氢分子构成的,则保持氢气化学性质的最小粒子是氢分子,氯气是由氯分子构成的,保持氯气化学性质的最小粒子是氯分子。
(3) 该化学变化中,氢分子分解为氢原子,氯分子分解为氯原子,氢原子和氯原子重新组合成氯化氢分子,故该化学变化中的最小粒子是氢原子和氯原子,生成的新粒子是氯化氢分子。
(4)分子与原子的本质区别是在化学变化中分子可分,而原子不可分。
12.(25-26九年级上·全国·课后作业)化学观念化学观念是化学学科的核心素养之一、请结合下图信息回答问题。
(1)北京冬奥会“飞扬”火炬(如图1)采用液氢作为燃料,液氢变为氢气时分子之间的间隔 (填“增大”或“减小”)。
(2)“氢”洁冬奥,零碳未来!氢气燃烧后的产物是水,水是由 (填“原子”或“分子”)构成的。
(3)由图2可以得出:在化学变化中, ,原子又可以结合成新的分子。
【答案】(1)增大
(2)分子
(3)分子可以分为原子
【详解】(1)液氢变为氢气时,分子间的间隔增大。
(2)水是由水分子构成的。
(3)由图2可以得出:在化学变化中,分子可以分为原子,原子又可以结合成新的分子。
1.冬天,打开装有热水的保温杯杯盖,有“白气”冒出(如图所示)。形成“白气”的变化过程中,水分子的
A.数目增多 B.质量减小 C.间隔减小 D.运动停止
【答案】C
【详解】形成“白气”的变化过程中,水蒸气遇冷凝结成小水滴,水分子之间的间隔变小,但分子本身没有变化,数目没有增减,分子一直在运动着,故选C。
2.用“分子的观点”解释下列现象,不正确的是
A.水结成冰—分子发生变化
B.墙内开花墙外可闻到花香—分子在不断地运动
C.水壶中的水烧开沸腾后,壶盖被顶起—水分子间的间隔增大
D.氧气和液氧都能支持燃烧—构成物质的分子相同,其化学性质相同
【答案】A
【详解】A、水结成冰,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,分子没有发生变化,符合题意;
B、墙内开花墙外可闻到花香,是因为分子在不断运动,引起香味的分子四处扩散,不符合题意;
C、水壶中的水烧开沸腾后,壶盖被顶起,是因为温度升高,水分子间的间隔增大,不符合题意;
D、液氧是液态氧气,液氧和氧气均是由氧分子构成,分子构成相同,故化学性质相同,故氧气和液氧都能支持燃烧,不符合题意。
故选A。
3.通常情况下,丁烷是一种无色气体,具有可燃性,其化学式为C4H10,生活中常将其液化后充入打火机中。下列微观解释正确的是
A.将丁烷气体压缩在打火机中——分子停止运动
B.点火时液态丁烷汽化喷出——分子体积变大
C.液态和气态丁烷都能燃烧——同种分子化学性质相同
D.丁烷燃烧时放出热量——分子种类没有改变
【答案】C
【详解】A、丁烷气体压缩后,分子间隔变小,分子仍然在不断运动。A错误;
B、丁烷汽化喷出时,分子间隔变大,分子体积不变。B错误;
C、液态和气态丁烷分子相同,都能燃烧说明同种分子化学性质相同。C正确;
D、丁烷燃烧,发生了化学变化,生成了新物质,分子种类改变。D错误。
综上所述:选择C。
4.下列有关微观粒子的说法正确的是
A.热胀冷缩说明温度能改变分子大小 B.墙内开花墙外香,说明分子是不断运动的
C.分子是保持物质性质的最小粒子 D.分子可以分成原子而原子不能再分
【答案】B
【详解】A 、热胀冷缩是因为温度改变,分子间的间隔发生变化,而不是分子大小改变,错误;
B、墙内开花墙外香,花香分子会从墙内扩散到墙外,从而使墙外的人也能闻到花香,说明分子是不断运动的,正确;
C、分子是保持物质化学性质的最小粒子,而不是保持物质性质的最小粒子,物质的物理性质不一定由分子保持,错误;
D 、在化学变化中,分子可以分成原子,原子不能再分,可以重新组合成新的分子,但在物理层面,原子可以再分,原子由原子核和核外电子构成,原子核又由质子和中子构成(氢原子核内没有中子),错误。
故选B。
5.化学是在分子、原子的基础上研究物质及其变化的一门科学。下列有关分子和原子的认识正确的是
A.分子是运动的,原子是静止的
B.只有分子是保持物质化学性质的最小粒子
C.分子质量和体积一定比原子的大
D.同种原子可以构成分子,不同种原子也能构成分子
【答案】D
【详解】A.分子和原子都是不断运动的,故A错误;
B.分子、原子和离子都是构成物质的微粒,都能保持物质的化学性质,故B错误;
C.分子和原子不能比较大小,但由原子构成的分子,其一个分子比构成它的原子大,故C错误;
D.同种原子可以构成分子,不同种原子也能构成分子,如氧分子是由氧原子构成的,水分子是由氢原子和氧原子构成的,故D正确。
故选:D。
6.下图是氧化汞分解的微观示意图。下列根据图示的有关叙述中,正确的是
A.反应中,发生变化的是汞原子和氧原子
B.反应中,氧化汞分子可以再分,汞原子、氧原子不能再分
C.氧化汞是由汞和氧气组成的
D.氧化汞分子是由汞分子和氧分子构成的
【答案】B
【详解】A、在化学反应中,分子可分,原子不可再分,所以汞原子和氧原子不发生变化,故A错误;
B、在化学反应中,分子可分,原子不可再分,所以氧化汞分子可以再分,汞原子、氧原子不能再分,故B正确;
C、氧化汞是一种纯净物,不是由汞单质和氧气组成的,是由氧化汞分子构成的,故C错误;
D、分子由原子构成,所以氧化汞分子由汞原子和氧原子构成,故D错误。
故选B。
7.建立宏观与微观的联系是学习化学的重要方法。下图是氧化汞受热分解的微观示意图,有关说法正确的是
A.氧化汞、汞、氧气均由分子构成 B.在该反应中氧化汞分子静止不动
C.该反应中氧化汞分子发生了改变 D.氧原子比汞原子大
【答案】C
【详解】A.氧化汞是由氧化汞分子构成的,汞是由汞原子构成的,氧气是由氧分子构成的,此选项错误;
B.分子在不停的做无规则运动,此选项错误;
C. 该反应中氧化汞分子分成了汞原子和氧原子,所以氧化汞分子发生了改变,此选项正确;
D. 汞原子比氧原子大,此选项错误;
故选C。
8.获得诺贝尔化学奖的三位科学家,他们研究功能分子,搭建出复杂的分子结构。下列关于分子的说法正确的是
A.氧气加压后能装入钢瓶说明分子间有间隔
B.水变成冰以后分子停止了运动
C.水沸腾时掀开壶盖说明分子大小随温度升高而增大
D.构成水和过氧化氢的分子相同
【答案】A
【详解】A. 分子间存在着间隔,且气体分子间间隔较大,加压后分子间隔减小,使气体体积缩小,从而能被压缩进钢瓶,选项正确;
B. 分子永不停息地做无规则运动,即使水结冰(固态),分子仍在运动,只是运动幅度减小。选项错误;
C. 水沸腾时壶盖被顶起是因为温度升高,水分子间隔变大,物质的体积变大,而非分子大小变化。 选项错误;
D. 水是由水分子(H2O)构成的,过氧化氢是由过氧化氢分子(H2O2)构成的,构成分子不同。选项错误;
故选A。
9.物质是由分子、原子等微粒构成的。用分子和原子的相关知识解释下列现象,正确的是
A.缉毒犬能根据气味发现毒品,是由于分子在不断运动
B.变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来,是因为分子受热变大
C.水降温会结冰,是因为结冰时水分子静止
D.金属很难被压缩,是因为金属原子间没有间隔
【答案】A
【详解】A. 缉毒犬能根据气味发现毒品,是由于具有特殊气味的分子不停地做无规则运动,运动到空气中,接触到了人的嗅觉细胞而闻到气味,说明分子做无规则运动,此选项正确;
B. 变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来,是因为受热分子间隔变大,此选项错误;
C. 分子在不停地运动着,水降温结冰,水分子也是在不停地运动着,此选项错误;
D. 金属很难被压缩,是因为金属原子间间隔较小,此选项错误。
故选A。
10.对下列实例的解释错误的是
选项
实例
解释
A
一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同
一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B
给水通直流电,能产生氢气和氧气
化学变化中,分子可分,原子不能再分
C
液氧和氧气的化学性质相同
同种分子化学性质相同
D
用水银体温计测量体温,水银柱上升
温度升高,分子体积变大
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、分子是保持物质化学性质的最小粒子,分子不同化学性质不同,一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子,即二氧化碳分子和一氧化碳分子不同,所以一氧化碳和二氧化碳的化学性质不同,选项不符合题意;
B、给水通直流电,能产生氢气和氧气,是因为水分子分裂成了氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子,大量的氢分子和氧分子分别聚集成氢气和氧气,该事实说明分子可以再分,原子不能再分,选项不符合题意;
C、同种分子化学性质相同,液氧和氧气都是由氧气分子构成不同状态的同种物质,所以液氧和氧气的化学性质相同,选项不符合题意;
D、金属汞俗称水银,是由原子构成的物质,温度升高水银柱上升是因为原子间的间隙变大而不是分子体积变大,选项符合题意。
故选:D。
11.根据物质组成种类的多少可以把物质分为纯净物和混合物。现有以下物质:①空气②氢氧化钠溶液③氧气④加碘食盐⑤矿泉水⑥水
其中,属于纯净物的是 ,属于混合物的是 (以上填写序号)。
从微观分析,混合物中含有不同种物质的分子。如图中的“○”和“●”表示不同原子。其中属于纯净物的是 ,属于混合物的是 (填字母代号)。
【答案】 ③⑥/③⑥ ①②④⑤ B ACD
【详解】①空气中存在氧气、氮气等,是由不同种物质组成,属于混合物;
②氢氧化钠溶液中存在氢氧化钠和水,是由不同种物质组成,属于混合物;
③氧气是由一种物质组成,属于纯净物;
④加碘食盐中存在食盐和含碘化合物,是由不同种物质组成,属于混合物;
⑤矿泉水中存在矿物质和水,是由不同种物质组成,属于混合物;
⑥水中只有水,是由一种物质组成,属于纯净物。
故属于纯净物的是③⑥,属于混合物的是①②④⑤。
由分子构成的物质,物质中存在不同分子,属于混合物;由于一种分子构成,属于纯净物;
由微观示意图可知,B是由一种分子构成,属于纯净物;ACD中存在多种分子或原子,属于混合物。
12.某兴趣小组探究分子的特性时做了以下三组实验,请回答实验中的有关问题:
(1)已知:碱性溶液能使无色酚酞溶液变红,而氨水呈碱性,打开盛装浓氨水的试剂瓶时能够闻到强烈刺激性气味。如图1所示,将无色酚酞溶液分别倒入A、B两个小烧杯中,另取一个烧杯C,向其中加入约5mL浓氨水。用个大烧杯罩住A、C两个小烧杯,烧杯B置于大烧杯外(如图1),观察几分钟,烧杯A发生的现象是 ,烧杯B发生的现象是 ,这一现象说明分子的性质是 ;B烧杯的作用是作 实验。
(2)根据图2实验可以得出结论:分子的运动速率与 有关。
(3)如图3所示,先在一支试管中装一半红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),加盖密封后静置,2小时后观察到液面位置下降。此实验可以说明分子的性质是 ,混合均匀后分子 (填“继续”或“停止”)运动。
(4)保持水的化学性质的最小粒子是 。
【答案】(1) 溶液由无色变为红色 无明显现象 分子在不停地做无规则运动 对比
(2)温度
(3) 分子之间存在间隙 继续
(4)水分子
【详解】(1)浓氨水具有挥发性,能够挥发出氨气,氨气在大烧杯内无规则运动,一部分氨气分子运动到A烧杯内后溶于水形成碱性的氨水,氨水能使酚酞试液变红色,故可观察到烧杯A内溶液变红色,说明分子在不停的做无规则的运动。
由于大烧杯的阻隔,氨气分子不能运动到B烧杯内,所以B烧杯内无明显现象,且B烧杯是针对A烧杯进行的对比试验,起到对比作用;
故填溶液由无色变红色;无明显现象;分子在不停地作无规则运动;对比;
(2)在相同条件下将品红放入不同温度的水中,可观察到热水中品红扩散速度较快,而冷水中品红扩散速度较慢,说明分子的运动速度跟温度有关,温度越高,分子运动速度越快。故填温度;
(3)等体积的红墨水和酒精混合后总体积小于二者体积的和,是因为分子之间存在间隙,水分子和酒精分子互相插空紧密排列使得总体积小于二者体积和。故填分子之间存在间隙;
分子是在不停的做无规则的运动,所以当酒精和红墨水混合后,分子仍然继续运动。故填继续;
(4)水是由水分子构成的,所以保持水的化学性质的最小粒子为水分子。故填水分子。
1
学科网(北京)股份有限公司
$$