内容正文:
第2节 看不见的运动
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 分子热运动 1
题型2 分子间作用力的现象 3
【能力培优练】 7
【链接中考】 20
【重难题型讲解】
题型1 分子热运动
1.物质中的分子在 永不停息地做无规则运动 .
2.当水与酒精混合时,总体积比它们的体积之和要 小 .虽然肉眼不能直接看到物质内的分子,但实验表明:分子间 存在 着空隙.
①一切气体、液体和固体之间都能发生扩散现象。
②一般情况下,固体扩散最慢,液体次之,气体最快。
③扩散现象表明:一切物质的分子都处在永不停的无规则运动中,分子间存在间隙。
3.分子热运动:(1)做一做:在两个烧杯内盛有质量相等的热水、冷水,用滴管注入两滴红墨水,观察现象。
实验现象:一段时间后,热水先变红.
实验结论:温度越高,扩散越快,分子运动越剧烈。
(2)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.
【典例1-1】如图所示,将相同的两滴红墨水分别滴入冷水和热水中,两杯水全部变红的先后顺序为热水、冷水,下列说法错误的是( )
A.这个现象叫扩散
B.只有墨水分子运动,进入水分子间隙
C.水分子和墨水分子都在运动,彼此进入对方的分子间隙
D.扩散快慢与温度有关
【答案】B
【详解】将相同的两滴红墨水分别滴入冷水和热水中,两杯水全部变红的先后顺序为热水、冷水,这是墨水分子在水中彼此进入对方的现象,是扩散现象,扩散现象表明分子在不停地做无规则运动,故水分子和墨水分子都在运动,彼此进入对方的分子间隙。热水先变红,说明扩散的速度和温度有关,温度越高,扩散越快,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
【典例1-2】劳动课上同学们正在制作蛋糕,教室内弥漫着蛋糕的香气,下列现象的原理与其相同的是( )
A.天竺山下炊烟袅袅 B.海沧大道木棉絮飞
C.园博苑里杉叶飘落 D.湿地公园荷花飘香
【答案】D
【详解】ABC.劳动课上同学们制作蛋糕时,教室内弥漫着蛋糕的香气,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;而天竺山下炊烟袅袅、海沧大道木棉絮飞、园博苑里杉叶飘落这些都能用眼睛直接看到,它们是机械运动,不属于分子运动,不属于扩散现象,故ABC不符合题意;
D.湿地公园荷花飘香,说明荷花的香气分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象,故D符合题意。
故选D。
跟踪训练1图为一杯陕西西乡县有名的富硒绿茶“午子仙毫”,茶叶翠绿,茶香袭人。下列诗词中描述的情景与“茶香袭人”的物理原理相同的是( )
A.姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船
B.两岸青山相对出,孤帆一片日边来
C.谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城
D.梅需逊雪三分白,雪却输梅一段香
【答案】D
【详解】茶香袭人描述的是茶香的扩散现象,这是由于分子在不停地做无规则运动(即扩散现象)导致的。AC选项描述的是声音以声波的方式传播,B选项描述的是物体的相对运动,属于机械运动,都与分子运动无关;只有D选项描述的是梅花的香气扩散,属于分子无规则运动,与茶香的扩散现象相同,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
跟踪训练2同学们在劳动课上制作蛋糕,教室内弥漫着蛋糕的香气,下列现象的原理与其相同的是( )
A.腊山河边炊烟袅袅 B.济西湿地荷花飘香
C.园博园里枫叶飘落 D.齐鲁大道杨絮飞舞
【答案】B
【详解】劳动课上同学们正在制作蛋糕,教室内弥漫着蛋糕的香气,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
ACD.腊山河边炊烟袅袅、齐鲁大道杨絮飞舞、园博园里枫叶飘落都用眼睛能直接看到,它们不是分子运动,是机械运动,故ACD不符合题意;
B.济西湿地荷花飘香是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B符合题意。
故选B。
题型2 分子间作用力的现象
1.物体很难被拉开,说明分子间存在 引力 ;物体很难被压缩,说明分子间存在 斥力 .
(1)做一做:找一个注射器,桶内加入一些水,用手指封住口,另一支手用力向外拉活塞时,体验所用力的大小。
实验现象:会发现用力向外拉时,活塞内的水会吸引。
实验结论:当分子间距离变大时,分子间相互吸引,存在引力。
(2)综合分析以上实验可得出:
分子间同时存在引力和斥力. 其大小都跟分子间距离有关系.
4.(1)物质的状态常分为 固态 、 液态 和 气态 .
(2)固体中,分子间力的作用比较 强 ,因而,固体可以保持一定的 体积 和 形状 ,不能流动;液体中,分子间力的作用较 弱 ,因而,液体没有固定的形状,但占有一定的 体积 , 能够 流动;气体中,分子间力的作用更 弱 了,因而,气体 没有 固定的形状,也没有确定的 体积 ,能够流动.
【典例2-1】如图所示的甲、乙、丙三幅图中,能形象地描述气态物质分子排列方式的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.乙和丙
【答案】C
【详解】甲中同学之间的距离很小,约束力很大,每个同学的位置固定,和固态分子的特点相似;乙中同学间的距离略大,约束力较小,每个同学的位置不固定,和液态分子的特点相似;丙中同学间的距离很大,约束力几乎没有,每个同学的位置极度散乱,和气态分子特点相似,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【典例2-2】如图所示的实验中,浓氨水和无色酚酞溶液没有直接接触,但观察到纸花变红,这一现象表明( )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力
C.分子可以用肉眼观察 D.分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【详解】浓氨水未接触含有酚酞溶液的纸花变红,说明分子在永不停息地做无规则运动(热运动),导致染料分子从源头扩散到纸花。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选 D。
跟踪训练1如图所示是物质在不同状态下的分子模型,下列有关说法正确的是( )
A.甲、乙、丙三图分别表示固体、液体、气体分子的排列情况
B.甲图中分子静止,乙、丙两图中分子在做无规则运动
C.乙图中分子相距最远,分子间的作用力最小
D.甲图中分子相距最近,分子间的作用力最小
【答案】C
【详解】A.甲图中物质分子排列紧密,是固体分子的排列情况;乙图中分子极度散乱,间距很大,是气体分子的排列情况;丙图中分子没有固定的位置,运动比较自由,是液体分子的排列情况,故A错误;
B.一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,甲、乙、丙三图中分子都在做无规则运动,故B错误;
C.乙图中分子极度散乱,间距很大,分子间的作用力最小,故C正确;
D.甲图中分子相距最近,分子间的作用力最大,故D错误。
故选C。
跟踪训练2玻璃被摔成两半后,紧紧拼在一起也不能聚合成一块,原因是 ( )
A.此时玻璃破裂处分子间只有引力
B.此时玻璃破裂处分子间只有斥力
C.此时玻璃破裂处分子间引力和斥力同时存在,且斥力大于引力
D.此时玻璃破裂处分子间距离太大,作用力十分微弱
【答案】D
【详解】一切物质的分子间都有相互作用的引力和斥力,但分子间的作用力是有范围的;玻璃被摔成两半后, 紧紧拼在一起,玻璃之间的绝大多数分子间距离较大,大于分子直径的10倍,故分子间的作用力就十分微弱,两块玻璃无法结合成一块,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【能力培优练】
1.关于分子和原子,下列说法正确的是( )
A.常见的物质是由分子或原子构成的 B.分子的直径很小,一般为
C.分子和原子能够用肉眼直接观察到 D.一粒灰尘就是一个分子
【答案】A
【详解】A.常见的物质是由大量分子或原子构成的,分子和原子都是非常小的微粒,故A正确;
B.分子的直径很小,一般为,故B错误;
C.分子和原子都是非常小的微粒,不能用肉眼直接观察到,故C错误;
D.分子的直径很小,一粒灰尘含有非常多的分子,故D错误。
故选A。
2.下列现象中能够说明分子间存在斥力的是( )
A.固体、液体难以压缩 B.滴入热水中的红墨水散开
C.压紧后两铅块会粘在一起 D.破镜难圆
【答案】A
【详解】A.固体、液体很难被压缩,说明分子间有斥力,分子间相互排斥,使得物体的体积不易减小,故A符合题意;
B.滴入热水中的红墨水散开,说明分子在不停地做无规则运动,故B不符合题意;
C.压紧后两铅块粘在一起,说明分子间存在引力,故C不符合题意;
D.破镜难圆是因为分子间距过大,分子间作用力非常小,可以忽略不计,故D不符合题意。
故选A。
3.根据图片信息,下列有关分子动理论解释正确的是( )
A.甲:用弹簧测力计稍稍用力拉与水面接触的玻璃板,测力计示数变大,说明分子间有斥力
B.乙:抽去隔板,密度较大的二氧化氮气体与空气混合在一起,说明分子不停做无规则运动
C.丙:红墨水在热水中扩散得快些,说明温度越高分子运动越剧烈
D.丁:铅块与金块长时间紧压在一起,相互渗透,说明分子间有引力
【答案】C
【详解】A.玻璃板与水面不接触时,拉着玻璃板的测力计,其示数等于玻璃板自身的重力,玻璃板与水面接触时,测力计示数变大,说明玻璃板所受的向下的力除了重力,还有其它力,这个力是分子间的引力,所以说明分子间有引力,故A错误;
B.抽去隔板,密度较大的二氧化氮气体在重力的作用下,会与密度较小的空气混合在一起,不能说明分子在不停地做无规则的运动,故B错误;
C.图丙中,红墨水在热水中比在冷水中扩散快些,说明在热水中分子的运动更剧烈,所以温度越高,分子运动越剧烈,故C正确;
D.铅块与金块长时间紧压在一起,相互渗透,即相互进入对方,这说明了分子在不停地做无规则运动,故D错误。
故选C。
4.如图所示,将两个端面平整的铅块相互紧压,它们会“粘”在一起,主要原因是( )
A.分子间有吸引力 B.分子间有排斥力
C.分子间有空隙 D.分子直径很小
【答案】A
【详解】将两个端面平整的铅块相互紧压,铅块表面分子之间的距离减小,表现为分子间引力作用,它们会“粘”在一起,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.“凉面”是夏天城市中的特色美食,下列说法正确的是( )
A.我们可以直接看到面粉分子附在面条表面上
B.凉面条之间有缝隙,说明分子间存在着空隙
C.油辣子能附着在凉面上,说明分子间存在引力
D.面条掰断后不能连接上,说明分子间存在斥力
【答案】C
【详解】A.分子是非常小的,其直径的数量级一般为,肉眼是无法直接看到的,所以我们不可能直接看到面粉分子附在面条表面上,故A错误;
B.凉面条之间的缝隙,是宏观上的空隙,此现象并不能说明分子间存在着间隙;而从微观角度来看,物质是由分子组成的,分子间确实存在着空隙,就像水和酒精混合后总体积会变小,就是因为分子间有间隙,故B错误;
C.分子间存在着相互作用的引力和斥力,油辣子能附着在凉面上,是因为分子间存在引力,故C正确;
D.面条掰断后不能连接上,是因为掰断后,断裂处的分子间距离变得很大,远远大于分子间作用力的有效距离,此时分子间的引力和斥力都非常微弱,几乎可以忽略,所以不是因为分子间存在斥力,故D错误。
故选C。
6.【劳动主题】劳动中蕴含着深刻的物理规律,小红闻到西红柿炒鸡蛋的香味,原因是( )
A.分子间存在引力 B.分子做无规则运动
C.分子间存在斥力 D.分子间有间隙
【答案】B
【详解】闻到炒菜的香味属于分子的扩散现象,是由于菜中的分子不断做无规则运动,扩散到空气中,进入人的鼻腔引起嗅觉,故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
7.唐代诗人于良史在《春山夜月》中写道“掬水月在手,弄花香满衣”,从物理学角度看,“弄花香满衣”现象说明( )
A.分子之间存在引力 B.分子之间存在斥力
C.分子在不停地运动 D.温度越高分子运动越剧烈
【答案】C
【详解】“弄花香满衣”现象属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.下列说法不正确的是( )
A.微观粒子按空间尺度由大到小排序正确的是:原子、原子核、质子、夸克
B.槐花飘香,表明分子在不停地做无规则运动
C.破镜不能重圆,是由于分子间存在斥力
D.水和酒精混合后总体积变小,说明物质的分子间存在间隙
【答案】C
【详解】A.原子由原子核与核外电子组成,原子核由质子与中子组成,夸克是目前发现的最小微粒,故微观粒子按空间尺度由大到小排序正确的是:原子、原子核、质子、夸克,故A正确,不符合题意;
B.槐花飘香,是因为花香分子扩散到空气中,表明分子在不停地做无规则运动,故B正确,不符合题意;
C.破镜不能重圆,破镜间的间距肉眼可见,不属于分子范畴,不是因为分子间存在斥力,故C错误,符合题意;
D.水和酒精混合后总体积变小,说明物质的分子间存在间隙,水分子与酒精分子分别进入对方分子间隙中,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.如图所示的四种情景,下列说法不正确的是( )
A.分子、原子、质子、夸克、病毒是按照尺度由大到小的顺序排列的
B.如图甲所示,注射器内水的体积很难压缩,说明分子间存在着斥力
C.如图乙所示,两个铅块没有被重物拉开,说明分子间存在引力
D.如图丙所示,将一定量水与酒精混合后总体积变小,说明分子间存在空隙
【答案】A
【详解】A.物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由原子核和核外电子组成的,原子核是由质子和中子组成的,质子和中子又是由夸克组成的,而病毒是由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成,其尺度比分子大得多。所以按照尺度由大到小的顺序排列是病毒、分子、原子、质子、夸克,故A错误,符合题意。
B.分子间存在着相互作用的引力和斥力。注射器内水的体积很难压缩,是因为分子间存在斥力,当分子间距离变小时,斥力会迅速增大,阻碍分子进一步靠近,故B正确,不符合题意。
C.两个铅块没有被重物拉开,说明分子间存在引力。当两个铅块的表面磨平并紧压在一起时,铅分子之间的距离足够小,分子间的引力就会发挥作用,使两个铅块结合在一起,故C正确,不符合题意。
D.将一定量水与酒精混合后总体积变小,是因为分子之间存在空隙,水分子和酒精分子彼此进入对方的空隙中,导致总体积变小,故D正确,不符合题意。
故选A。
10.如图为真空罩装置,图表示真空罩模型中未抽气前气体分子的分布情况(“〇”表示气体分子)。用抽气泵抽出部分气体后,真空罩内气体分子的分布最合理的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】气体分子间距很大,作用力很小,具有流动性。用抽气筒抽出该烧瓶中部分气体后,真空罩内的气体减少(根据抽气泵原理,不可能抽成真空),由于气体具有流动性,分子间的作用力很小,下面的气体分子会向上运动,因此充满整个真空罩内,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
11.陕西人会在很多重大节日时制作花馍,下列关于花馍制作过程中所涉及的物理知识说法正确的是( )
A.如图1,和面时需要加水,是因为不加水时面粉之间不存在引力
B.如图2,制作花馍时可以将面团塑造成任意形状,此时的面团发生的是弹性形变
C.如图3,花馍制作好后需要进行二次醒发,醒发结束后面团体积明显增大,面团密度变小
D.如图4,蒸制后就完成了整个制作过程,在蒸制的过程中花馍通过做功的方式改变自身内能
【答案】C
【详解】A.和面时需要加水,主要是因为水分子能够占据面粉颗粒间的空隙,使得面粉分子间的相互作用力得以发挥,从而使面团变得柔韧,故A错误;
B.物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫弹性形变,与之对应的是塑性形变,塑性形变撤去外力后不能恢复原状,撤去外力后,面团不能恢复原状,因此面团发生的是塑性形变,故B错误;
C.醒发结束后面团体积明显增大,但是面团的质量不变,由可知,面团密度变小,故C正确;
D.改变内能的方式:做功和热传递,蒸制的过程中花馍吸收热量,内能增大,是通过热传递改变自身内能,故D错误。
故选C。
12.在导热性能良好的注射器内封闭一定质量的空气如图甲,当用力把活塞缓慢推到图乙的位置时,封闭空气温度保持不变,则此过程中,封闭空气( )
A.分子运动剧烈程度变缓慢 B.分子运动剧烈程度不变
C.气体密度变小 D.气体密度不变
【答案】B
【详解】AB.用力把活塞缓慢推到图乙的位置时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使气体的内能增加,封闭空气温度保持不变,筒内气体分子运动剧烈程度也不变,故A不符合题意,B符合题意;
CD.按压活塞,气体的质量不变,体积变小,由得到气体的密度变大,故CD不符合题意。
故选B。
二、填空题
13.分子直径的数量级为,有些病毒可通过飞沫传播,飞沫直径一般大于,飞沫传播 (选填“是”或“不是”)扩散现象,你判断的理由是飞沫 (选填“是”或“不是”)分子。
【答案】 不是 不是
【详解】[1]飞沫传播不是扩散现象。因为扩散现象是分子的运动,而飞沫不是分子,其直径远大于分子直径。
[2]飞沫不是分子,它是由很多分子组成的较大颗粒。
14.如图甲所示,荷叶上两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这一事实说明分子间存在 。如图乙所示,封闭在注射器筒内的液体很难被压缩,这是因为分子间有 。
【答案】 引力 斥力
【详解】[1]荷叶上的两滴水珠接触后自动结合成一滴较大的水珠,说明水分子之间存在相互吸引的力,使得水珠能够聚合在一起。这种分子间的吸引力称为引力。
[2]封闭在注射器内的液体很难被压缩,是因为液体分子之间距离较小,分子间存在相互排斥的力,阻碍了分子的进一步靠近。这种分子间的排斥力称为斥力。
15.如图是某种物质固、液、气三种状态的微观模型,图甲反映的是物质处于 态,图乙反映的是物质处于 态,该物质由图甲状态变为图丙状态时,其分子间的作用力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 液 固 变小
【详解】[1][2]图甲分子没有固定的位置,该物质是液态,图乙分子排列规则该物质是固态,图丙分子极度散乱,间距很大,物质是气态。
[3]该物质由图甲状态变为图丙状态,即由液体变为气态时,发生汽化现象,物质体积变大,分子间的作用力变小。
16.如图甲所示,将两个铅柱的底面削平,然后紧紧地压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开,这说明分子之间存在 。如图乙所示,使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数 (选填“大于”“等于”或“小于”)玻璃板所受的重力。
【答案】 引力 大于
【详解】[1]两个铅柱的底面削平,紧紧地压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开,这说明分子之间存在相互吸引力,即引力。
[2]如图乙所示,使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,由于分子之间存在引力,弹簧测力计的示数大于玻璃板所受的重力。
17.“孔雀卤鸡”是鹿邑县特有的地方美食,已有一百多年历史。当刚卤制好的烧鸡端上餐桌时,肉香、卤汤中的中草药香扑鼻而来,这说明 ;这道菜肴中包含着物质常见的三种状态,如图所示,其中图乙表示的是物质的 态。
【答案】 分子在不停地做无规则运动 液
【详解】[1]当刚卤制好的烧鸡端上餐桌时,各种香味分子从烧鸡运动到鼻腔,让人闻到香味,属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]物体三态的微观模型的特点分别为:固态分子间间隙小,排列整齐和紧密;液体时分子间间隙较大,排列不规则;气态时分子间间隙最大,排列杂乱无章。故图乙表示的是物质的液态。
18.热干面是武汉最著名的食物之一,被誉为武汉的灵魂小吃。它以面条纤细、色泽黄亮、拌以香油、芝麻酱等配料而闻名。拌有配料的热干面闻起来很香,是因为香油、芝麻酱等配料的分子 。一会儿后热干面的 (填“内能”“热量”或“内能和热量都”)减小,这是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式改变的。
【答案】 在永不停息地做无规则运动 内能 热传递
【详解】[1]热干面闻起来香,是因为香油、芝麻酱等配料的分子在永不停息地做无规则运动 ,发生了扩散现象,使香味扩散到空气中被人闻到。
[2][3]热干面温度高于周围环境温度,会向周围环境放出热量,温度降低,内能减小,这是通过热传递的方式改变内能。
19.在南宁之夜新春晚会上,500架无人机在空中幻化成各种画面。无人机升空的过程中,以地面为参照物,无人机是 的(选填“运动”或“静止”);六堡茶是广西十大名茶之一。泡茶时温度越高,茶香越明显,这是因为温度越高,分子热运动越 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
【答案】 运动 剧烈
【详解】[1]在无人机升空过程中,以地面为参照物,无人机与地面之间的位置发生了变化,所以无人机是运动的。
[2]分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。泡茶时温度越高,茶香越明显,就是因为温度升高,茶叶中的香气分子热运动加剧,更容易扩散到空气中,被人闻到。
三、实验题
20.【提出问题】分子运动的快慢和温度有无关系?
【猜想与假设】
猜想1:分子运动的快慢与温度无关;
猜想2:分子运动的快慢与温度有关,且温度越高分子运动越快。
【进行实验】为了验证猜想,茗茗进行了如下实验:如图所示,取两只相同的烧杯,在其中倒入质量相同的冷水和热水,各滴入一小滴红墨水,观察两杯水的颜色变化的快慢。
【实验分析】
(1)实验中观察到的现象是热水杯中的颜色变化得快,得到的结果是 (选填“猜想1”或“猜想2”)正确,水杯中颜色的变化是红墨水在水中 的结果。
(2)实验过程中,选用两只相同的烧杯,倒入质量相同的冷水和热水,各滴入一小滴红墨水,这种研究问题的方法是 。
(3)实验过程中, (选填“能”或“不能”)用玻璃棒搅动杯中的水,原因是 。
【拓展】墨墨提出猜想:分子运动的快慢还可能与物质的种类有关。
(4)为了验证猜想是否正确,墨墨将上述实验改成研究分子运动的快慢与物质的种类是否有关的实验。具体方法:
①取两只相同的烧杯,在其中倒入质量相同、 相同的水和酒精,各滴入一滴红墨水。
② 。
【答案】(1) 猜想2 扩散(2)控制变量法(3) 不能 即使分子不运动,用玻璃棒搅动,也可使水的颜色发生变化,不能说明水颜色的变化是由于分子无规则运动所引起的
(4) 温度 观察两杯液体中颜色变化的快慢
【详解】(1)[1]实验中看到热水杯中的颜色变化得快,这说明温度越高,红墨水扩散得越快,也就表明分子运动的快慢与温度有关且温度越高分子运动越快,所以猜想2正确。
[2]水杯中颜色的变化是红墨水在水中扩散的结果,扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。
(2)在这个实验里,选用相同的烧杯、质量相同的冷水和热水、相同的一小滴红墨水,只改变温度这一个因素来研究其对分子运动快慢的影响,这种研究方法是控制变量法。
(3)[1][2]实验过程中不能用玻璃棒搅动杯中的水。因为即使分子不运动,用玻璃棒搅动,也可使水的颜色发生变化,不能说明水颜色的变化是由于分子无规则运动所引起的。
(4)[1]要研究分子运动的快慢与物质的种类是否有关,需要控制其他影响因素相同,这里取两只相同的烧杯,倒入质量相同、温度相同的水和酒精,各滴入一滴红墨水,控制温度相同是因为温度也会影响分子运动快慢。
[2]然后观察两杯液体中颜色变化的快慢,根据扩散快慢来判断分子运动的快慢与物质的种类是否有关。
21.如图是一组实验,观察实验完成填空。
(1)如图甲所示,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,然后再注入染成红色的酒精直至充满整个玻璃管,用食指堵住管口,将玻璃管反复翻转,使酒精和水充分混合,发现管内出现大量小“气泡”。“气泡”的出现说明混合后酒精和水的总体积 (选填“大于”“小于”或“等于”)混合前酒精和水的总体积。这是因为分子间存在 。
(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,则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 (选填“上”或“下”)方。
(3)如图丙所示,把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面,在离开水面时,观察到 ,说明了分子间存在 。
【答案】(1) 小于 间隙(2)下(3) 弹簧测力计的示数变大 引力
【详解】(1)[1][2]因为分子间存在着间隙,当水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子会分别进入到对方分子的间隙中。这就导致混合后酒精和水的总体积小于混合前酒精和水的总体积,所以 “气泡”的出现说明混合后酒精和水的总体积小于混合前酒精和水的总体积,这是因为分子间存在间隙。
(2)二氧化氮气体的密度比空气的密度大,如果把装有二氧化氮气体的瓶子放在上方,由于重力作用,二氧化氮气体会自然下落,这样就无法分清是重力作用使气体混合,还是扩散现象导致的混合。所以演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在下方。
(3)[1][2]当玻璃板离开水面时,玻璃分子和水分子间的距离在分子的引力作用范围内,此时水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力。这个引力会阻碍玻璃板离开水面,使得弹簧测力计需要施加更大的力才能将玻璃板拉出水面,所以弹簧测力计的示数会变大,这说明了分子间存在引力。
22.请对下列实验现象做出解释。
(1)如图甲所示的是在电子显微镜下观察到的物质在三种状态下的内部结构,可以说明在保持化学性质不变的前提下,物质是由大量的 构成的,观察到的A、B、C三幅图,物质从A状态变为C状态属于 (物态变化名)过程,此过程中物质需 (吸/放)热;
(2)如图乙所示的装置中,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,在探究扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 (上/下)方,当把中间的玻璃板拿走后,发现两个瓶中气体逐渐变为均匀的浅棕色,该实验现象说明: ,温度越高,实验过程越 (快/慢);
(3)如图丙所示,把两块表面干净的铅块压在一起就很难再分开,说明分子间存在 ,铅块很难被压缩说明分子间存在 。
【答案】(1) 分子 凝华 放(2) 下 分子不停地做无规则运动 快(3) 引力 斥力
【详解】(1)[1]由图甲可知,物质是由更小的微粒即是由分子构成的。
[2][3]物质的状态与分子间作用力有关,气体分子作用力很小,间距大,如图A;固体物分子间作用力最大,排列规则,如图C;液体分子间作用力处于前两者之间,有一定的体积,具有流动性,如图B。物质从A状态变为C状态即由气态变为固态,属于凝华,凝华放热。
(2)[1][2]扩散是分子热运动的结果,为避免其它因素(重力)干扰,在探究扩散现象时应该把装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体的瓶子放在下方,当把中间的玻璃板拿走后,发现两个瓶中的气体逐渐变为均匀的浅棕色,表明二氧化氮与空气相互进入对方,这个实验可以说明分子在不停地做无规则运动。
[3]分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈,实验过程越快。
(3)[1][2]分子间存在相互作用的引力和斥力,如图丙所示,把两块表面干净的铅块压在一起就很难再分开,是分子间相互吸引造成的,说明分子间存在引力,但铅块也很难被压缩,说明分子间存在斥力。
【链接中考】
1.(2025·湖北武汉·中考真题)生活中处处蕴藏着物理奥秘。下列有关热现象说法正确的是( )
A.制作冰凉的饮料时,直接加冷水比加冰块的效果更好
B.烧开水时,壶嘴周围的“白气”是空气液化形成的
C.用干冰保鲜食物,是利用干冰熔化吸热
D.腌制鸭蛋是通过扩散使食盐进入蛋中
【答案】D
【详解】A.冰块在熔化过程中会吸收热量,从而使饮料温度变得更低,效果比直接加冷水好,故A错误;
B.烧开水时,壶嘴周围的“白气”是水壶内冒出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,不是空气液化形成的,故B错误;
C.干冰保鲜食物,是利用干冰升华吸热,而不是熔化吸热,故C错误;
D.腌制鸭蛋时,食盐分子会通过扩散现象进入蛋中,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
2.(2025·青海·中考真题)下列语句与参照物有关的是( )
A.一只巴掌拍不响 B.巍巍青山两岸走 C.酒香不怕巷子深 D.楼台倒影入池塘
【答案】B
【详解】A.‘‘一只巴掌拍不响’’,说明力是物体对物体的作用,一个物体不能产生力的作用,与参照物无关,故A不符合题意;
B.巍巍青山两岸走说明青山相对于船在运动,是以船为参照物,故B符合题意;
C.酒香不怕巷子深说明分子在不停的做无规则运动,故C不符合题意;
D.楼台倒影入池塘的原理是平面镜成像,故D不符合题意。
故选B。
3.(2025·江西·中考真题)如图所示,是具有特色的江西传统小吃。在制作或品尝这些美食时蕴含了相关物理知识,下列说法错误的是( )
A.手工制作艾米果捏成不同的形状,表明力能使物体发生形变
B.瓦罐汤在大型瓦缸内慢慢煨制升温时,吸收热量,内能增加
C.油条与麻糍能黏在一起,表明物质中的分子间仅有引力而没有斥力
D.吃茶饼时闻到桂花香味,是由于分子在空气中不停地做无规则运动
【答案】C
【详解】A.手工制作艾米果时,手对面皮施加力的作用,使其形成不同的形状,说明力的作用效果之一是使物体发生形变,故A正确,不符合题意;
B.瓦罐汤在大型瓦缸内慢慢煨制升温时,瓦罐汤从外界吸收热量,内能增加,这是通过热传递的方式改变物体的内能,故B正确,不符合题意;
C.油条与麻糍能黏在一起,物质中的分子间存在引力,但是同时也是存在斥力的,故C错误,符合题意;
D.吃茶饼时闻到桂花香味,说明了气味分子在空气中不停地做无规则运动,属于扩散现象,故D正确,不符合题意。故选C。
4.(2025·安徽·中考真题)下列现象中能够说明分子间有引力的是( )
A.液体很难被压缩 B.铁丝很难被拉伸
C.墨水在热水中扩散得较快 D.水与酒精混合后总体积减小
【答案】B
【详解】A.由于分子间存在斥力导致液体很难被压缩,故A不符合题意;
B.由于分子间存在引力导致铁丝很难被拉伸,故B符合题意;
C.墨水在热水中扩散得较快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈,扩散越快,故C不符合题意;
D.由于分子间存在间隙导致水与酒精混合后总体积减小,故D不符合题意。
故选B。
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第2节 看不见的运动
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 分子热运动 1
题型2 分子间作用力的现象 3
【能力培优练】 7
【链接中考】 20
【重难题型讲解】
题型1 分子热运动
1.物质中的分子在 永不停息地做无规则运动 .
2.当水与酒精混合时,总体积比它们的体积之和要 小 .虽然肉眼不能直接看到物质内的分子,但实验表明:分子间 存在 着空隙.
①一切气体、液体和固体之间都能发生扩散现象。
②一般情况下,固体扩散最慢,液体次之,气体最快。
③扩散现象表明:一切物质的分子都处在永不停的无规则运动中,分子间存在间隙。
3.分子热运动:(1)做一做:在两个烧杯内盛有质量相等的热水、冷水,用滴管注入两滴红墨水,观察现象。
实验现象:一段时间后,热水先变红.
实验结论:温度越高,扩散越快,分子运动越剧烈。
(2)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.
【典例1-1】如图所示,将相同的两滴红墨水分别滴入冷水和热水中,两杯水全部变红的先后顺序为热水、冷水,下列说法错误的是( )
A.这个现象叫扩散
B.只有墨水分子运动,进入水分子间隙
C.水分子和墨水分子都在运动,彼此进入对方的分子间隙
D.扩散快慢与温度有关
【典例1-2】劳动课上同学们正在制作蛋糕,教室内弥漫着蛋糕的香气,下列现象的原理与其相同的是( )
A.天竺山下炊烟袅袅 B.海沧大道木棉絮飞
C.园博苑里杉叶飘落 D.湿地公园荷花飘香
跟踪训练1图为一杯陕西西乡县有名的富硒绿茶“午子仙毫”,茶叶翠绿,茶香袭人。下列诗词中描述的情景与“茶香袭人”的物理原理相同的是( )
A.姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船
B.两岸青山相对出,孤帆一片日边来
C.谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城
D.梅需逊雪三分白,雪却输梅一段香
跟踪训练2同学们在劳动课上制作蛋糕,教室内弥漫着蛋糕的香气,下列现象的原理与其相同的是( )
A.腊山河边炊烟袅袅 B.济西湿地荷花飘香
C.园博园里枫叶飘落 D.齐鲁大道杨絮飞舞
题型2 分子间作用力的现象
1.物体很难被拉开,说明分子间存在 引力 ;物体很难被压缩,说明分子间存在 斥力 .
(1)做一做:找一个注射器,桶内加入一些水,用手指封住口,另一支手用力向外拉活塞时,体验所用力的大小。
实验现象:会发现用力向外拉时,活塞内的水会吸引。
实验结论:当分子间距离变大时,分子间相互吸引,存在引力。
(2)综合分析以上实验可得出:
分子间同时存在引力和斥力. 其大小都跟分子间距离有关系.
4.(1)物质的状态常分为 固态 、 液态 和 气态 .
(2)固体中,分子间力的作用比较 强 ,因而,固体可以保持一定的 体积 和 形状 ,不能流动;液体中,分子间力的作用较 弱 ,因而,液体没有固定的形状,但占有一定的 体积 , 能够 流动;气体中,分子间力的作用更 弱 了,因而,气体 没有 固定的形状,也没有确定的 体积 ,能够流动.
【典例2-1】如图所示的甲、乙、丙三幅图中,能形象地描述气态物质分子排列方式的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.乙和丙
【典例2-2】如图所示的实验中,浓氨水和无色酚酞溶液没有直接接触,但观察到纸花变红,这一现象表明( )
A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力
C.分子可以用肉眼观察 D.分子在不停地做无规则运动
跟踪训练1如图所示是物质在不同状态下的分子模型,下列有关说法正确的是( )
A.甲、乙、丙三图分别表示固体、液体、气体分子的排列情况
B.甲图中分子静止,乙、丙两图中分子在做无规则运动
C.乙图中分子相距最远,分子间的作用力最小
D.甲图中分子相距最近,分子间的作用力最小
跟踪训练2玻璃被摔成两半后,紧紧拼在一起也不能聚合成一块,原因是 ( )
A.此时玻璃破裂处分子间只有引力
B.此时玻璃破裂处分子间只有斥力
C.此时玻璃破裂处分子间引力和斥力同时存在,且斥力大于引力
D.此时玻璃破裂处分子间距离太大,作用力十分微弱
【能力培优练】
1.关于分子和原子,下列说法正确的是( )
A.常见的物质是由分子或原子构成的 B.分子的直径很小,一般为
C.分子和原子能够用肉眼直接观察到 D.一粒灰尘就是一个分子
2.下列现象中能够说明分子间存在斥力的是( )
A.固体、液体难以压缩 B.滴入热水中的红墨水散开
C.压紧后两铅块会粘在一起 D.破镜难圆
3.根据图片信息,下列有关分子动理论解释正确的是( )
A.甲:用弹簧测力计稍稍用力拉与水面接触的玻璃板,测力计示数变大,说明分子间有斥力
B.乙:抽去隔板,密度较大的二氧化氮气体与空气混合在一起,说明分子不停做无规则运动
C.丙:红墨水在热水中扩散得快些,说明温度越高分子运动越剧烈
D.丁:铅块与金块长时间紧压在一起,相互渗透,说明分子间有引力
4.如图所示,将两个端面平整的铅块相互紧压,它们会“粘”在一起,主要原因是( )
A.分子间有吸引力 B.分子间有排斥力
C.分子间有空隙 D.分子直径很小
5.“凉面”是夏天城市中的特色美食,下列说法正确的是( )
A.我们可以直接看到面粉分子附在面条表面上
B.凉面条之间有缝隙,说明分子间存在着空隙
C.油辣子能附着在凉面上,说明分子间存在引力
D.面条掰断后不能连接上,说明分子间存在斥力
6.【劳动主题】劳动中蕴含着深刻的物理规律,小红闻到西红柿炒鸡蛋的香味,原因是( )
A.分子间存在引力 B.分子做无规则运动
C.分子间存在斥力 D.分子间有间隙
7.唐代诗人于良史在《春山夜月》中写道“掬水月在手,弄花香满衣”,从物理学角度看,“弄花香满衣”现象说明( )
A.分子之间存在引力 B.分子之间存在斥力
C.分子在不停地运动 D.温度越高分子运动越剧烈
8.下列说法不正确的是( )
A.微观粒子按空间尺度由大到小排序正确的是:原子、原子核、质子、夸克
B.槐花飘香,表明分子在不停地做无规则运动
C.破镜不能重圆,是由于分子间存在斥力
D.水和酒精混合后总体积变小,说明物质的分子间存在间隙
9.如图所示的四种情景,下列说法不正确的是( )
A.分子、原子、质子、夸克、病毒是按照尺度由大到小的顺序排列的
B.如图甲所示,注射器内水的体积很难压缩,说明分子间存在着斥力
C.如图乙所示,两个铅块没有被重物拉开,说明分子间存在引力
D.如图丙所示,将一定量水与酒精混合后总体积变小,说明分子间存在空隙
10.如图为真空罩装置,图表示真空罩模型中未抽气前气体分子的分布情况(“〇”表示气体分子)。用抽气泵抽出部分气体后,真空罩内气体分子的分布最合理的是( )
A.B.C.D.
11.陕西人会在很多重大节日时制作花馍,下列关于花馍制作过程中所涉及的物理知识说法正确的是( )
A.如图1,和面时需要加水,是因为不加水时面粉之间不存在引力
B.如图2,制作花馍时可以将面团塑造成任意形状,此时的面团发生的是弹性形变
C.如图3,花馍制作好后需要进行二次醒发,醒发结束后面团体积明显增大,面团密度变小
D.如图4,蒸制后就完成了整个制作过程,在蒸制的过程中花馍通过做功的方式改变自身内能
12.在导热性能良好的注射器内封闭一定质量的空气如图甲,当用力把活塞缓慢推到图乙的位置时,封闭空气温度保持不变,则此过程中,封闭空气( )
A.分子运动剧烈程度变缓慢 B.分子运动剧烈程度不变
C.气体密度变小 D.气体密度不变
二、填空题
13.分子直径的数量级为,有些病毒可通过飞沫传播,飞沫直径一般大于,飞沫传播 (选填“是”或“不是”)扩散现象,你判断的理由是飞沫 (选填“是”或“不是”)分子。
14.如图甲所示,荷叶上两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这一事实说明分子间存在 。如图乙所示,封闭在注射器筒内的液体很难被压缩,这是因为分子间有 。
15.如图是某种物质固、液、气三种状态的微观模型,图甲反映的是物质处于 态,图乙反映的是物质处于 态,该物质由图甲状态变为图丙状态时,其分子间的作用力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.如图甲所示,将两个铅柱的底面削平,然后紧紧地压在一起,在下面吊一个重物都不能把它们拉开,这说明分子之间存在 。如图乙所示,使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的示数 (选填“大于”“等于”或“小于”)玻璃板所受的重力。
17.“孔雀卤鸡”是鹿邑县特有的地方美食,已有一百多年历史。当刚卤制好的烧鸡端上餐桌时,肉香、卤汤中的中草药香扑鼻而来,这说明 ;这道菜肴中包含着物质常见的三种状态,如图所示,其中图乙表示的是物质的 态。
18.热干面是武汉最著名的食物之一,被誉为武汉的灵魂小吃。它以面条纤细、色泽黄亮、拌以香油、芝麻酱等配料而闻名。拌有配料的热干面闻起来很香,是因为香油、芝麻酱等配料的分子 。一会儿后热干面的 (填“内能”“热量”或“内能和热量都”)减小,这是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式改变的。
19.在南宁之夜新春晚会上,500架无人机在空中幻化成各种画面。无人机升空的过程中,以地面为参照物,无人机是 的(选填“运动”或“静止”);六堡茶是广西十大名茶之一。泡茶时温度越高,茶香越明显,这是因为温度越高,分子热运动越 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
三、实验题
20.【提出问题】分子运动的快慢和温度有无关系?
【猜想与假设】
猜想1:分子运动的快慢与温度无关;
猜想2:分子运动的快慢与温度有关,且温度越高分子运动越快。
【进行实验】为了验证猜想,茗茗进行了如下实验:如图所示,取两只相同的烧杯,在其中倒入质量相同的冷水和热水,各滴入一小滴红墨水,观察两杯水的颜色变化的快慢。
【实验分析】
(1)实验中观察到的现象是热水杯中的颜色变化得快,得到的结果是 (选填“猜想1”或“猜想2”)正确,水杯中颜色的变化是红墨水在水中 的结果。
(2)实验过程中,选用两只相同的烧杯,倒入质量相同的冷水和热水,各滴入一小滴红墨水,这种研究问题的方法是 。
(3)实验过程中, (选填“能”或“不能”)用玻璃棒搅动杯中的水,原因是 。
【拓展】墨墨提出猜想:分子运动的快慢还可能与物质的种类有关。
(4)为了验证猜想是否正确,墨墨将上述实验改成研究分子运动的快慢与物质的种类是否有关的实验。具体方法:
①取两只相同的烧杯,在其中倒入质量相同、 相同的水和酒精,各滴入一滴红墨水。
② 。
21.如图是一组实验,观察实验完成填空。
(1)如图甲所示,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,然后再注入染成红色的酒精直至充满整个玻璃管,用食指堵住管口,将玻璃管反复翻转,使酒精和水充分混合,发现管内出现大量小“气泡”。“气泡”的出现说明混合后酒精和水的总体积 (选填“大于”“小于”或“等于”)混合前酒精和水的总体积。这是因为分子间存在 。
(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,则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 (选填“上”或“下”)方。
(3)如图丙所示,把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面,在离开水面时,观察到 ,说明了分子间存在 。
22.请对下列实验现象做出解释。
(1)如图甲所示的是在电子显微镜下观察到的物质在三种状态下的内部结构,可以说明在保持化学性质不变的前提下,物质是由大量的 构成的,观察到的A、B、C三幅图,物质从A状态变为C状态属于 (物态变化名)过程,此过程中物质需 (吸/放)热;
(2)如图乙所示的装置中,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,在探究扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 (上/下)方,当把中间的玻璃板拿走后,发现两个瓶中气体逐渐变为均匀的浅棕色,该实验现象说明: ,温度越高,实验过程越 (快/慢);
(3)如图丙所示,把两块表面干净的铅块压在一起就很难再分开,说明分子间存在 ,铅块很难被压缩说明分子间存在 。
【链接中考】
1.(2025·湖北武汉·中考真题)生活中处处蕴藏着物理奥秘。下列有关热现象说法正确的是( )
A.制作冰凉的饮料时,直接加冷水比加冰块的效果更好
B.烧开水时,壶嘴周围的“白气”是空气液化形成的
C.用干冰保鲜食物,是利用干冰熔化吸热
D.腌制鸭蛋是通过扩散使食盐进入蛋中
2.(2025·青海·中考真题)下列语句与参照物有关的是( )
A.一只巴掌拍不响 B.巍巍青山两岸走 C.酒香不怕巷子深 D.楼台倒影入池塘
3.(2025·江西·中考真题)如图所示,是具有特色的江西传统小吃。在制作或品尝这些美食时蕴含了相关物理知识,下列说法错误的是( )
A.手工制作艾米果捏成不同的形状,表明力能使物体发生形变
B.瓦罐汤在大型瓦缸内慢慢煨制升温时,吸收热量,内能增加
C.油条与麻糍能黏在一起,表明物质中的分子间仅有引力而没有斥力
D.吃茶饼时闻到桂花香味,是由于分子在空气中不停地做无规则运动
4.(2025·安徽·中考真题)下列现象中能够说明分子间有引力的是( )
A.液体很难被压缩 B.铁丝很难被拉伸
C.墨水在热水中扩散得较快 D.水与酒精混合后总体积减小
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