内容正文:
第十三章 内能
第2节 分子动理论的初步知识
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第2节 分子动理论的初步知识
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2
知识梳理
1.物质的构成
常见的物质是由极其微小的粒子——______、______等构成的。分
子很小,通常以_______ 为单位来量度分子。
分子
原子
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2.分子热运动
(1)扩散:不同的物质在__________时彼此__________的现象。扩散现
象可以发生在______、______和______之间。
互相接触
进入对方
气体
液体
固体
(2)热运动:扩散现象等大量事实表明,一切物质的分子都在______
地做________的运动。这种无规则运动叫作分子的________。分子运动
越剧烈,物体温度越____。
不停
无规则
热运动
高
(3)拓展:扩散现象也表明分子间存在间隙。
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3.分子间的作用力
(1)分子间既有______又有______。
(2)当分子间的距离较小时,分子间的作用力表现为______。相关现
象:固体和液体______被压缩。
(3)当分子间的距离较大时,分子间的作用力表现为______。相关现
象:固体______被拉断。
(4)当分子间相距很远时,分子间的作用力就变得__________,可以
忽略。相关现象:气体具有流动性,______被压缩。
引力
斥力
斥力
很难
引力
很难
十分微弱
容易
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4.分子动理论的初步知识
常见的物质是由大量的分子、原子构成的;物质内的分子在不停地
做热运动;分子之间存在引力和斥力。
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问题导思
1.生活中体现分子引力和斥力的现象分别有哪些?请举例说明。
答:略
2.生活中,镜子摔碎后不能直接拼接复原,请解释“破镜难圆”的原因。
答:镜片拼接处分子间距离很大,超出了分子力作用的范围。
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典例精析
知识点1 扩散实验
例1 在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,倒扣一个空瓶子,使两个
瓶口相对,如图13-2-1所示。抽掉玻璃板后,保持两瓶口紧贴静置较长
时间。(二氧化氮气体的密度比空气的大)
图13-2-1
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图13-2-1
(1)两瓶中气体的颜色变得相同,这是______现象,
说明分子________________________。
扩散
在不停地做无规则的运动
【解析】两瓶中气体的颜色变得相同,这是扩散现象,
说明分子在不停地做无规则运动。
(2)分别在不同室温下进行实验,发现温度越高时,两瓶中气体颜色
变均匀所用时间越短,说明温度越高,________________。
分子运动越剧烈
【解析】分别在不同室温下进行实验,发现温度越高时,两瓶中气体颜
色变均匀所用时间越短,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈。
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(3)若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,则抽掉玻璃板后,两瓶中气体的颜色____(选填“会”或“不会”)
变得相同。______(选填“能”或“不能”)根据此现象得出与(1)相同
的结论。
图13-2-1
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图13-2-1
【解析】把装着红棕色二氧化氮气体的瓶子放在上面,
空瓶子放在下面,抽掉玻璃板后,因为二氧化氮的密
度大于空气的密度,二氧化氮气体会迅速下沉到下方
的瓶子中,同时下方瓶子内的空气由于受到挤压进入
上方的瓶子中,使得两瓶中气体的颜色很快变得相同;
此时使两瓶内气体颜色变得相同的主要原因是密度差导致的气体对流,
故不能据此得出“分子在不停地做无规则的运动”的结论。
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(3)若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,则抽掉玻璃板后,两瓶中气体的颜色____(选填“会”或“不会”)
变得相同。______(选填“能”或“不能”)根据此现象得出与(1)相同
的结论。
会
不能
图13-2-1
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方法点拨
①液态、气态和固态各物态间的物质都可以发生扩散现象。温度
越高,扩散越快。
②扩散现象等大量事实表明:一切物质的分子都在不停地做无规
则的运动,且温度越高,分子的运动越剧烈。
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针对训练
图13-2-2
1.甲、乙两个烧杯内分别盛有质量相等的冷水和热水。
小明同时向两个烧杯中各滴入一滴黑墨水,几分钟后,
他观察到了图13-2-2所示的现象。
(1)分析实验现象可知,盛热水的是____(选填“甲”或“乙”)烧杯。
(2)该实验说明分子热运动的剧烈程度与______(填写物理量的名称)
有关。
甲
温度
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知识点2 分子热运动
例2 (多选)下列事例能说明分子在不停地做无规则的运动的是
( )
A.打开香水瓶,不久就满屋飘香 B.打扫教室时,灰尘在空中飞舞
C.酒精和水混合后体积减小 D.铅笔芯用了一段时间后会变短
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【解析】打开香水瓶,不久就满屋飘香,是香气分子不停地做无规则运
动的结果,A符合题意;分子很小,肉眼是看不见的,打扫教室时,灰
尘在空中飞舞,是宏观物体的机械运动,不是分子热运动,B不符合题
意;酒精和水混合后体积减小,说明分子间有间隙,同时说明分子不停
地做无规则运动,C符合题意;铅笔芯用了一段时间后会变短,是使用
时磨损造成的,不能说明分子不停地做无规则运动,D不符合题意。
【答案】AC
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方法点拨
机械运动与分子热运动的区别
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针对训练
2.(多选)大量事实表明组成物质的分子在不停地做无规则运动,下列
现象由分子热运动形成的是( )
BC
A.狂风扬起漫天飞沙
B.人造木板黏结剂中的甲醛散发到空气中危害人体健康
C.腌制鸭蛋时盐分子进入蛋中
D.病毒通过飞沫传播
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知识点3 分子间的作用力
图13-2-3
例3 如图13-2-3所示,将两个表面光滑的铅块相互压紧,
它们会粘在一起,在它们下方可以挂起重物。该现象
主要说明( )
A.分子间有空隙
B.分子间存在引力
C.分子间存在斥力
D.分子在不停地做无规则的运动
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方法点拨
分子间同时存在引力和斥力,并且引力和斥力都随分子间距离的
增大而减小。通常液体分子之间的距离比气体的小,比固体的大。
【解析】分子间存在相互作用的引力和斥力,将两个表面光滑的铅块相
互压紧,它们会粘在一起,这一现象证明分子间存在相互作用的引力,
B正确。
【答案】B
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针对训练
图13-2-4
3.(多选)天宫课堂第二课中,宇航员王亚平老师在
两片塑料板上分别滴上一团水,将两团水接触后再慢
慢拉开两塑料片,两塑料片间的水形成“水桥”,如图
13-2-4所示。“水桥”能形成的原因是( )
CD
A.水和塑料板间有胶水
B.空间站内的气体有支持力
C.水分子之间有作用力
D.空间站内几乎不受重力影响
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第2节 分子动理论的初步知识
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基础巩固
1.关于物质的构成,下列说法正确的是( )
C
A.分子的直径很小,一般为
B.可以借助光学显微镜观察到分子
C.常见物质是由分子、原子构成的
D.是悬浮在空气中,直径不大于 的固体小颗粒,它们就是
一个个小分子
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图13-2-5
2.(多选)清晨,荷叶上的水珠如颗颗珍珠(如图
13-2-5)。摇一摇荷叶,水珠会很快滑落,而荷叶
上竟然滴水不沾。下列关于荷叶上水珠的说法,正
确的是( )
CD
A.当水珠静止不动时,水珠中的水分子也静止不动
B.很小的水珠就是一滴水分子
C.“秋荷一滴露”中的“露”是空气中的水蒸气液化形成的
D.两滴水珠相遇时能形成一滴较大的水珠,说明分子之间存在引力
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3.桂林山水举世闻名,千百年来都享有“桂林山水甲天下”的美誉,“山青、
水秀、洞奇、石美”堪称桂林“四绝”。下列美景中,能说明分子在不停
地运动的是( )
C
A.春天,木龙湖湖畔柳枝摇曳 B.夏天,漓江之上云雾润蒸
C.秋天,桂林满城桂花飘香 D.冬天,猫儿山上雪花飘飘
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图13-2-6
4.如图13-2-6所示是小阳妈妈制作的丰盛早餐,小阳利
用所学分子动理论知识对一些现象进行了解释,其中
正确的是( )
B
A.做早餐时会产生油烟,这是扩散现象
B.做好的早餐冒出香气,说明分子在做热运动
C.面包片很容易被捏扁,说明分子间只有引力
D.油炸花生米粘一起,说明分子间没有斥力
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5.通过可直接感知的现象来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。小明观察到下列现象,并进行了初步推测,其中不
符合事实的是( )
A
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
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6.图13-2-7中是常见的研究分子动理论的实验,据图回答以下问题。
图13-2-7
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图13-2-7
(1)如图甲所示,向试管中分别注
入一半容积的水和酒精 ,
封闭管口。将试管翻转几次后,观
察液面的位置,发现液体总体积变
小,说明分子间存在________;实验
(2)如图乙所示,其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮
气体,另一个瓶子装有空气,演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体
的瓶子放在________方;若实验温度分别为、、 ,则在
________ 下气体扩散最快。
进行的过程中,应先加入的液体是________。
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图13-2-7
【解析】(1)(2)为排除重力的
影响,证明扩散现象的实质是分子
运动,无论是做气体扩散实验还是
液体扩散实验,都应将密度较大的
物质放在下方。
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图13-2-7
(1)如图甲所示,向试管中分别注
入一半容积的水和酒精 ,
封闭管口。将试管翻转几次后,观
察液面的位置,发现液体总体积变
小,说明分子间存在________;实验
(2)如图乙所示,其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮
气体,另一个瓶子装有空气,演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体
的瓶子放在________方;若实验温度分别为、、 ,则在
________ 下气体扩散最快。
进行的过程中,应先加入的液体是________。
间隙
水
下
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(3)如图丙所示,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,会观察到弹簧测力计示数
________(选填“大于”“小于”或“等于”)玻璃板受到的重力。
图13-2-7
引力
大于
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能力提升
图13-2-8
7.(多选)如图13-2-8为香薰石,也称纳米香石,是由
具有纳米级多孔性结构的矿石染色后制成,使用时在
石子上滴上适量的香薰油,静置一段时间后香薰油会
渗透到石内。香薰石能够快速消除空气中的异味,同
时营造出怡人且持久的香气氛围。下列说法正确的是
( )
BC
A.矿石能被染成各种颜色,说明分子间存在引力
B.香薰石发出香味是由于分子不停地做无规则运动
C.香薰油渗透到石内能说明分子间存在间隙
D.环境温度升高,香薰石发出的香气浓度不变
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图13-2-9
8.生活应用 图13-2-9为一杯“生椰拿铁”,杯中下半部分
主要是椰浆,上半部分主要是咖啡,整杯生椰拿铁呈
现出了明显的椰浆和咖啡分层现象。顾客在点单时,
有“加冰”和“不加冰”两种选择,______(选填“加冰”或
“不加冰”)的生椰拿铁分层现象持续时间更长。
加冰
【解析】分层现象消失的实质是椰浆和咖啡发生了扩散,相互进入了对
方。要抑制扩散现象,应降低温度。
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综合拓展
图13-2-10
9.如图13-2-10所示,在一个铁丝圈
中间较松弛地系着一根棉线(图a),
将铁丝圈浸入肥皂水后取出,棉线
处于松弛状态(图b),用手指轻触
一下棉线左侧的肥皂膜(图c),左侧的肥皂膜破了,棉线被拉向右侧
张紧(图d)。请分析产生上述现象的原因,并指出该实验说明了分子
间存在引力还是斥力。
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答:浸过肥皂水的铁丝上有一层肥皂膜,棉线在肥皂膜中间,左右两侧
的肥皂膜分子对棉线都有力的作用,且左右两侧的分子力相互平衡,使
棉线处于松弛状态;当用手指捅破左侧肥皂膜时,左侧肥皂膜对棉线的
分子力消失,右侧肥皂膜对棉线的分子力将棉线拉向右侧。所以该实验
说明了分子间存在引力。
图13-2-10
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$$