内容正文:
第十三章 内能
第2节 分子动理论的初步知识
一、物质的构成
1. 分子:物质是由大量及其微小的粒子——分子构成的。分子的直径很小,通常以10-10m为单位来量度,所以物质中分子的数量巨大,如一小水滴中含有约1.67×1021个水分子。
2. 分子间有间隙
如图所示,先后将50mL的水和50mL的酒精倒入玻璃管中,上下几次颠倒玻璃管,可发现水和酒精的总体积小于100mL。这是酒精与水的混合过程,从微观的角度看,是酒精分子与水分子发生了扩散,这一现象说明水分子和酒精分子间都有间隙。
二、分子热运动
1. 探究扩散现象
【探究实验】(1)如图甲所示,在透明的瓶中分别装入空气和二氧化氮,抽去玻璃板后,无色的空气和红棕色的二氧化氮混合在一起,最后颜色变得均匀。
(2)如图乙所示,在装入清水的量筒底部注入蓝色的硫酸铜溶液。静待几天后,清水与硫酸铜溶液的界面变得模糊,静待几周后颜色变得均匀。
甲 乙 丙
(3)如图丙所示,把磨的很光滑的铅块和金块紧紧压在一起,在室温下放置五年后在将它们切开,发现它们互相渗入约1mm深。
【现象分析】气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动,能彼此进入分子的间隙中。
【探究结论】构成物质的分子都在不停地做无规则运动。
2. 扩散
(1)定义:不同的物质互相接触时彼此进入对方的现象,叫作扩散。
(2)扩散现象的理解:
①一切物质的分子都在不停地做无规则运动;
②分子间存在间隙;
③气体、液体和固体之间都可以发生扩散现象,不同状态的物质之间也可以发生。气体扩散最快,液体较快,固体最慢。
3. 分子热运动
(1)分子运动与温度的关系的实验。
如图所示,取两个相同的烧杯,分别装入质量相等的适量冷水和热水,分别向两杯水中滴入一滴红墨水,会发现,热水中的水很快变红,冷水杯中的水变红较慢。
【结论】分子运动的快慢与温度有关:温度越高,扩散越快,分子运动越剧烈。
(2)分子热运动:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,这种无规则运动叫作分子的热运动。分子运动越剧烈,物体的温度越高,温度是物体分子热运动剧烈程度的标志。
三、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)当两个分子的距离处于平衡距离时,分子间的引力等于斥力;
(2)当两个分子的距离变大时,分子间的作用力表现为引力;
(3)当两个分子的距离变小时,分子间的作用力表现为斥力。
2. 认识分子间的作用力
【进行实验】(1)如图甲所示,将两个铅块表面磨平,紧压在一起,在下面挂上重物也不能使它们分开。表明物体分子之间存在引力,是分子间的引力使两个铅块不会散开。
(2)如图乙所示,向配有活塞的厚玻璃筒内注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变化。虽然分子间有间隙,但要压缩固体和液体却很困难,这是因为分子之间存在着斥力。
【探究归纳】分子间存在相互作用的引力和斥力。
3. 物质三态的微观特征和宏观特征
(1)固态分子间距离很小,分子间的作用力很大,只能在平衡位置附近振动。固体很难被压缩和拉伸,具有一定的体积和形状,如图甲所示。
(2)液态分子间距离比固体稍大,作用力较大,既可以振动,也可以移动。液体较难被压缩,具有一定的体积,没有确定的形状,可以流动,如图乙所示。
(3)气态分子间距离很大,分子间力的作用可以忽略,能够自由移动。气体没有一定的体积和形状,具有流动性,容易被压缩,如图丙所示。
四、分子动理论的基本观点
常见的物质是由大量分子构成的;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。
针对训练
1.(2025·云南·中考真题)云南咖啡香气馥郁,一杯咖啡的制作要经过生豆翻炒、石磨研磨、加水煮沸的过程。下列说法正确的是( )
A.咖啡豆研磨成粉,质量变大
B.闻到咖啡香味是因为分子在不停地做无规则运动
C.咖啡粉加水煮沸是通过做功的方式改变内能
D.咖啡沸腾过程中,液体温度持续升高
一、分子动理论
2.(2023·云南·中考真题)云南省各中小学校积极响应“双减”政策,开展劳动实践活动。同学们生火做饭,切菜下锅,大秀厨艺,下列说法正确的是( )
A.刀刃锋利可以减小压强
B.烧水是通过做功的方式改变水的内能
C.炒菜时菜香扑鼻说明分子在不停地做无规则运动
D.锅铲手柄上凹凸不平的花纹可以减小摩擦
3.(2022·云南·中考真题)丽丽帮妈妈用同一把剪刀剪鸡脚时,有如图所示的三种情形。你认为图 的方式最容易把鸡脚剪断。烹饪鸡肉的过程中,能闻到阵阵香味,这是 现象。
4.(2021·云南昆明·中考真题)如图所示,民间艺人将糖加热到流体状态,然后用它在平板上“画成”各种小动物,静待慢慢变硬后就制作成了栩栩如生的“糖画”。关于“糖画”,下列表述正确的是( )
A.糖是晶体 B.糖的内能一直在增加
C.糖分子之间只有引力没有斥力 D.糖先熔化后凝固
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