内容正文:
第02讲 分子动理论的初步知识
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
概念建构:梳理核心概念,形成知识框架
考点精讲:聚焦常考要点,讲清逻辑
例题精析:典型题目带路,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
关键词
学习目标导航
分子构成
分子间隙
扩散现象
分子热运动
分子作用力
1.知道物质由分子、原子构成,了解物质微观结构模型。
2.能依据实例说明分子间存在间隙。
3.认识扩散现象,明白扩散是分子无规则运动导致,区分扩散与宏观机械运动。
4.掌握温度影响分子热运动快慢的规律,温度越高分子运动越剧烈。
5.结合实例辨别分子引力、斥力的相关现象,熟记分子间作用力变化规律。
6. 熟练利用分子动理论知识解释日常相关生活现象。
学习重点:扩散现象、分子动理论核心内容、分子热运动与温度的关系、分子间作用力。
学习难点:区分分子微观运动和物体宏观运动、理解分子引力与斥力同时存在。
情|境|启|思
墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来。”这首诗描绘了梅花不惧严寒、傲然独放的情境。你知道花香是怎么传播到远处的吗?
概|念|构|建
1、物质组成:物质由 构成,分子很小。
2、分子运动:一切分子 做无规则热运动, 是实证。
3、分子作用力:分子间同时存在 。
深|研|精|炼
知识点01 物质的构成
1、物质的构成:常见物质是由大量极其微小的粒子—— 构成的。
2、分子的大小:分子的直径很小,人们通常以 m 来量度分子;人们用肉眼甚至光学显微镜都分辨不出它们。只有电子显微镜可以让我们观察到这些微小的粒子。
3、分子间有间隙
实验演示:取50ml的水与50ml酒精,倒入量筒中,轻轻摇晃几下,静止后观察量筒中液体体积,发现水喝酒精混合后的总体积小于100ml。
这是酒精与水的混合过程。实际上是酒精分散到了水中,从微观的角度看,酒精分子分散到了水分子中间,这一现象说明水分子和酒精分子间都有间隙。
注意:分子的直径很小,用肉眼和光学显微镜不能直接观察到,只能用电子显微镜才能观察到。因此用肉眼直接观察到的一定 分子。
【例1】分析如图所示实验现象,这个实验现象表明( )
A.物体是由大量分子组成的 B.分子在不停地运动
C.分子间存在引力和斥力 D.分子间有间隙
【探究归纳】水和酒精混合后,总体积减小,这是因为分子进入了彼此的空隙中;当由分子构成的物质混合时,由于分子间的间隙,总体积可能会发生变化。
【即练1】如图,桂花糕是用糯米粉、糖和桂花蜜为原料制作而成的中国特色传统小吃。下列描述错误的是( )
A.糯米粉、糖和桂花蜜都是由分子构成的
B.熟桂花糕可以用肉眼看出有气孔,说明分子间有间隙
C.闻到桂花的清香,这是扩散现象
D.熟桂花糕中的糯米粉粘在一起,说明分子之间存在引力
【即练2】通过观察宏观现象,可以分析推理出微观世界存在的规律。小芳在试管中加入大约一半体积的水,再向试管中加入酒精,加满后盖上密封盖,如图所示。将试管上下颠倒几次,静止后,你看到的现象是___________,这个实验现象说明___________。
知识点02 分子的热运动
1、探究实验:物质的扩散
气体扩散实验
液体扩散实验
固体扩散实验
实验
操作和现象
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
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
把磨的很光滑铅块和金块紧紧压在一起,在室温下防止五年后在将它们切开,发现它们互相渗入月1mm深
现象分析
空气和二氧化氮气体彼此进入对方
水和硫酸铜溶液彼此进入对方
金和铅彼此进入对方
实验结论
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,即固体、液体和气体都会发生扩散现象
2、扩散现象
(1)定义: 物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫 。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。
(2)扩散现象表明:一切物质的分子都在 ,也说明物质的分子间 。
(3)影响扩散的因素:温度越高,扩散 (即分子无规则运动跟温度有关,温度越高分子无规则运动越剧烈)。
扩散现象的物理意义:在扩散过程中,气体分子从密度较大的区域移向密度较小的区域,经过一段时间的掺和,密度分布趋向均匀。在扩散过程中,迁移的分子不是单一方向的,只是密度大的区域向密度小的区城迁移的分子数,多于密度小的区域向密度大的区域迁移的分子数。
扩散现象的实质:扩散现象是气体分子的内迁移现象。从微观上分析是大量气体分子做无规则热运动时,分子之间发生相互碰撞的结果。由于不同空间区域的分子密度分布不均匀,分子发生碰撞的情况也不同。这种碰撞迫使密度大的区域的分子向密度小的区域转移,最后达到均匀的密度分布。
判断扩散现象的方法:确认某种现象是否属于扩散现象时,关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发形成的,还是在外力作用下形成的,是由于分子运动形成的,还是由于宏观的机械运动形成的。由于分子运动而自发形成的属于扩散现象,受外力作用下的宏观机械运动形成的现象就不属于扩散现象。例如,秋天,桂花飘香属于由于分子运动而形成的扩散现象,而冬天,雪花飘扬是由于雪花受重力和风力作用下的机械运动,它不属于扩散现象。
特别提醒
(1)扩散现象只能发生在不同的物质之间,同种物质之间是不能发生扩散现象的,不同物质只有相互接触时,才能发生扩散现象,没有相互接触的物质,是不会发生扩散现象的,扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方的现象,而不是单一的一种物质的分子进入另一种物质;气体、液体和固体之间都可以发生扩散,而且不同状态的物质之间也可以发生扩散。
(2)扩散现象是指分子的运动,但注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分,如在阳光下看到的灰尘飞扬,是固态颗粒运动,而不是分子的无规则运动,故这个现象不是扩散现象。
3、分子热运动
(1)探究实验:物质的扩散
现象
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
现象分析
红墨水在热水扩散得快是因为热水中分子运动剧烈,在冷水中扩散慢是因为冷水分子运动较慢
探究归纳
分子热运动的快慢与温度有关:温度越高,物质扩散得越快,分子运动月剧烈
特别提醒:分子的热运动是永不停息的,物体的温度低时,分子的热运动缓慢,但并没有停止,不要误以为温度低时,分子的热运动就停止。
【例2】下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.酒精挥发 B.烟雾缭绕 C.尘土飞扬 D.雪花飞舞
【探究归纳】一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动;分子做无规则运动的快慢与温度有关,温度越高,热运动越剧烈。
【即练3】赏中华诗词,品生活之美。在“水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香”描述中,花香能传满庭院的主要原因是( )
A.分子在不停地运动 B.分子之间有引力
C.分子之间有斥力 D.分子很小
【即练4】福州民俗有“无燕不成宴”之说,太平燕是福州人逢年过节常吃的一道菜,寓意“太平”与“平安”。煮肉燕时,锅上方不断冒出“白气”,这是水蒸气________(填物态变化名称)形成的小水珠。盛好的太平燕香气扑鼻,让人垂涎欲滴,这说明了分子在不停地做_________。
知识点03 分子间的作用力
1、探究实验:分子间的作用力
实验观察
现象分析
现象1:将两个铅块地面磨平,紧压在一起,在下面重物不能它们分开;
现象2:用胶水涂抹在两物体表面,压实后两个物体被牢牢得粘在一起
现象3:生活中常见的固体、液体能保持一定的体积,不会散开
因为物体分子之间存在引力,分子间的压力使两个铅块或涂胶水的两个物体结合在一起,分子间的压力使固体和液体的分子不会散开
现象4:用力去压一个铁块,它的体积不会不发生明显的变化;
现象5: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
结论
分子间存在相互作用的引力和斥力
2、对分子间引力和斥力的理解:邻近分子间同时存在相互作用的引力和斥力;实际表现出来的是分子引力和斥力的合力,称为分子力;分子间的引力和斥力都跟 有关系。
(1)固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在 。
(2)分子间的 使分子离得很近的固体和液体很难进一步被压缩。
(3)当分子距离很小时,分子间作用力表现为 。
(4)当分子间距离稍大时,分子间作用力表现为 ,如果分子相距很远,分子间作用力就变得十分微弱,可以忽略。
特别提醒
(1)通常情况下分子引力和分子斥力是同时存在的,它们大小相等,故不表现斥力,也不表现引力;
(2)当分子间的距离减小时,分子引力和斥力同时增大,但分子斥力增大得快,这时分子斥力大于分子引力,作用力表现为斥力;当分子间的距离增大时,分子引力和斥力同时减小,但分子斥力减小得快,这时分子引力大于分子斥力,作用力表现为引力。
【例3】如图所示,荷叶上的小水珠接触时,会自动粘合成一个大水珠,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.分子不停地做无规则运动
【方法点拨】依靠对应实验现象区分两种作用力:难分开对应引力,难压缩对应斥力。
【即练5】注射器中吸满水后,再用橡皮套将注射器口封住,用力推活塞,发现水的体积很难被压缩,关于这现象,下列说法正确的是( )
A.分子在不停地运动 B.分子间存在引力 C.分子间存在斥力 D.分子间存在间隙
【即练6】煮粽子时,香飘四散,而且刚出锅的粽子在空气中的香味比放凉后更浓郁,表明温度越_______ ,分子热运动越剧烈。捆扎粽子的细绳不容易被拉断,是因为分子间存在___________力。
【即练7】根据如图所示的三个研究分子动理论相关的实验情景,回答相关问题:
(1)甲图,将端面已切平的两块铅柱紧压在一起,下面悬挂钩码后两铅柱仍不分离,这说明______;
(2)乙图,把铅板和金板压在一起,几年后将它们分开,会发现金板上渗入一些铅,铅板上渗入一些金,这说明固体也能发生______现象。
知识点04 分子动理论的基本观点
分子动理论的基本观点:
(1)常见的物质是由大量的分子、原子构成的。
(2)一切物质的分子都在 的运动。
(3)分子之间存在着相互作用的 。
(4)温度越高分子运动得越剧烈。
【例4】下列现象不能用分子动理论解释的是( )
A.扫地时,灰尘飞扬 B.春天闻到花香
C.两滴水放在一起会合成一滴 D.鸭蛋放盐水中浸泡成咸鸭蛋
【探究归纳】分子动理论包含四点:物质由大量微粒构成、分子永不停息无规则运动、分子间存引力斥力、分子运动剧烈程度随温度升高而变大。
【即练8】长沙臭豆腐以豆腐等食材烹制而成,初闻臭气扑鼻、细嗅浓香诱人。如图所示,刚出锅的臭豆腐臭气扑鼻、浓香诱人这是因为( )
A.物质是由分子组成的 B.分子间有间隙
C.分子间存在引力 D.分子在永不停息地做无规则运动
【即练9】五月,走进济源下冶大岭村就能闻到淡淡的艾草香,这是___________现象,临近中午随着温度的升高,艾草的香气愈加浓烈,这是因为温度___________,分子的无规则运动越剧烈。炎炎夏日,人们总喜欢驱车到坡头镇的黄河边去感受习习凉风,广阔的黄河水调节了周边的气温,这是因为水具有较大的___________。
一、单选题
1.分子动理论是研究物质热运动性质和规律的经典微观统计理论,我们已经初步学习了相关的内容。关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.用力挤压一个铁块,发现很难将铁块压扁,这是因为分子之间存在引力
B.分别向一杯冷水和一杯热水中加一勺糖,冷水更快变甜
C.春天,广安区花桥镇的油菜花开了,花香四溢是扩散现象
D.同学们扫地时尘土飞扬,这是分子在做无规则运动
2.如图所示为节水灌溉的场景,下列说法正确的是( )
A.白天灌溉的水部分蒸发到空气中属于升华现象
B.早晨凝结在植物叶子表面的露珠属于液化现象
C.农田中弥漫着植物的香味说明分子间存在引力和斥力
D.自然界的水通过物态变化可以循环因而不需要节约用水
3.梅州是“金柚之乡”,如图所示为梅州特产——金柚.下列说法正确的是( )
A.一个金柚质量大约为10kg
B.成熟金柚的高度大约为20dm
C.金柚的生长环境温度长期达以上
D.“金柚飘香”说明分子在永不停息地做无规则运动
4.“遥知不是雪,为有暗香来”,表达诗人在远处就能闻到梅花的香味,这是因为( )
A.分子间存在吸引力 B.分子间存在排斥力
C.分子处在永不停息的无规则运动中 D.分子间有空隙
5.两集气瓶中分别装有氧气和二氧化氮气体,移去玻璃后两瓶口紧贴,放置一段时间后,对比前后瓶内分子分布情况,如图所示。 由此说明( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力 C.分子在不停运动 D.分子始终静止
6.下列现象表明分子做无规则运动的是( )
A.冬日白雪漫漫 B.春日花香满园 C.夏日大雨滂沱 D.秋日落叶飘散
7.普洱茶制作工艺中,茶农将晒青后的茶叶倒入簸箕,如图所示,通过颠簸簸箕分离碎茶与完整茶叶。下列说法正确的是( )
A.茶叶随簸箕向上运动时,不受重力作用
B.茶农对簸箕的作用力与簸箕对茶农的作用力是一对平衡力
C.碎茶从簸箕中飞出的过程中,运动状态发生改变
D.闻到茶叶香气浓郁,说明茶叶在不停地做无规则运动
8.如图是王亚平在“天宫课堂”演示液桥实验的场景:先让两个塑料板上的水球接触,它们汇合成一个大水球;然后她将两个塑料板分开,两个塑料板表面之间的水形成了一座桥,即液桥。下列现象,与液桥形成原理相同的是( )
A.将鸭蛋放到浓盐水中,经过一段时间鸭蛋变咸
B.把50mL面粉和50mL大米掺在一起,总体积小于100mL
C.固体和液体很难被压缩
D.用透明胶带揭下纸上写错的字
二、填空题
9.厨房中的热现象:周末回家,妈妈早已在厨房中张罗午餐,当小明拿起锅盖时,一阵热浪袭人,妈妈说小心,水蒸气烫伤可比开水严重,主要是因为水蒸气遇到人体会______(填物态变化)放出大量的热;饭还没做好,小明便闻到香味,这说明______。
10.2020年春节,武汉爆发了新型冠状病毒感染的肺炎疫情,该病毒可通过飞沫传播,飞沫传播______(选填“是”或“不是”)扩散现象;为了杀菌,人们使用浓度为75%的酒精消毒,它是由纯酒精和蒸馏水充分混合形成的,混合后总体积______(选填“大于”“小于”或“等于”)混合前的总体积,是因为物质的分子间有______。
11.赛车的尾翼上安装有如图所示的气流偏导器,气体在偏导器下方的流速更大,压强更______,即可增加赛车对地面的压力,提高赛车的稳定性;赛车周围能闻到汽油燃烧的味道,这是_______现象。
12.客家人对冬至的到来十分重视,惠州更有“冬至大过年”的说法。家家户户都会在当天制作惠州特色小吃萝卜粄,把包好的萝卜粄放到锅中蒸熟是通过________的方式增加萝卜粄的内能,打开锅的瞬间香气四溢,因为温度越高分子运动越____,属于_______现象。
13.如图是爸爸带着儿子在鲜花盛开的公园里骑自行车游玩的情景,以________为参照物爸爸是静止的;两人闻到鲜花的清香是________现象引起的。
14.如图所示,茶壶壶嘴的高度一般不低于壶身的高度,这种设计遵循了_________的原理;堵住壶盖上的小孔,水不容易倒出,是由于_______的作用;向放有茶叶的壶中倒入热水,水的颜色逐渐变深,茶香四溢,这是_______现象;当水面上的茶叶渐渐变大,缓缓下落时,茶叶受到的浮力_______重力。
三、实验题(共3题)
15.【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:如下图所示,取两个相同的烧杯,往其中倒入质量相同的冷水和热水,再各滴入一滴红墨水,然后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水的颜色变化得快,得到的结果是_______(选填“猜想1”或“猜想2”)正确。杯中水的颜色的变化是红墨水在水中______的结果。
(2)实验过程中,选用两个相同的烧杯,倒入质量相同的冷水和热水,再各滴入一滴红墨水,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】
(4)茗茗提出猜想:分子运动的快慢还可能与物质的种类有关。为了验证猜想是否正确,茗茗将上述实验改成研究分子运动的快慢与物质种类的关系的实验。其具体方法是:
①取两个相同的烧杯,往其中倒入体积相同、_______相同的水和酒精,再各滴入一滴红墨水。
②观察两杯中液体_______的快慢。
16.如图所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,我们观察到红棕色气体逐渐进入上面的瓶子,下面的瓶子颜色逐渐变淡,最后颜色均匀的充满两个瓶子。
(1)物理学中把这个现象叫做扩散现象,此现象表明:___________。
(2)小阳建议:把装有二氧化氮气体的瓶子放在装有空气的瓶子的上面,这样做既能表明上述观点,还可以使实验现象更明显。小林认为小阳的建议不能采纳,因为___________。
17.如图甲所示,将两个铅柱底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两个铅柱就会结合起来,在下面吊一个20kg的重物都不能把它们拉开。两个铅柱的接触面积为1.8cm2,不计铅柱自身的重力:
(1)若以图乙中的正方形表示图甲中20kg的重物,请在图乙中画出这个重物受到的力的示意图。
(2)周围大气压为1×105Pa,若只是因为大气压的作用,则铅柱下面所吊重物的质量最大为______kg,由此说明铅柱能悬吊重物的主要原因是______。
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第02讲 分子动理论的初步知识
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01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
概念建构:梳理核心概念,形成知识框架
考点精讲:聚焦常考要点,讲清逻辑
例题精析:典型题目带路,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
关键词
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分子构成
分子间隙
扩散现象
分子热运动
分子作用力
1.知道物质由分子、原子构成,了解物质微观结构模型。
2.能依据实例说明分子间存在间隙。
3.认识扩散现象,明白扩散是分子无规则运动导致,区分扩散与宏观机械运动。
4.掌握温度影响分子热运动快慢的规律,温度越高分子运动越剧烈。
5.结合实例辨别分子引力、斥力的相关现象,熟记分子间作用力变化规律。
6. 熟练利用分子动理论知识解释日常相关生活现象。
学习重点:扩散现象、分子动理论核心内容、分子热运动与温度的关系、分子间作用力。
学习难点:区分分子微观运动和物体宏观运动、理解分子引力与斥力同时存在。
情|境|启|思
墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来。”这首诗描绘了梅花不惧严寒、傲然独放的情境。你知道花香是怎么传播到远处的吗?
概|念|构|建
1、物质组成:物质由大量分子构成,分子很小。
2、分子运动:一切分子永不停息做无规则热运动,扩散现象是实证。
3、分子作用力:分子间同时存在引力、斥力。
深|研|精|炼
知识点01 物质的构成
1、物质的构成:常见物质是由大量极其微小的粒子——分子、原子构成的。
2、分子的大小:分子的直径很小,人们通常以10-10m 来量度分子;人们用肉眼甚至光学显微镜都分辨不出它们。只有电子显微镜可以让我们观察到这些微小的粒子。
3、分子间有间隙
实验演示:取50ml的水与50ml酒精,倒入量筒中,轻轻摇晃几下,静止后观察量筒中液体体积,发现水喝酒精混合后的总体积小于100ml。
这是酒精与水的混合过程。实际上是酒精分散到了水中,从微观的角度看,酒精分子分散到了水分子中间,这一现象说明水分子和酒精分子间都有间隙。
注意:分子的直径很小,用肉眼和光学显微镜不能直接观察到,只能用电子显微镜才能观察到。因此用肉眼直接观察到的一定不是分子。
【例1】分析如图所示实验现象,这个实验现象表明( )
A.物体是由大量分子组成的 B.分子在不停地运动
C.分子间存在引力和斥力 D.分子间有间隙
【答案】D
【详解】水和酒精混合后,总体积减小是因为水分子和酒精分子进入了彼此的空隙,故说明分子间存在间隙,故D符合题意;ABC不符合题意。
故选 D。
【探究归纳】水和酒精混合后,总体积减小,这是因为分子进入了彼此的空隙中;当由分子构成的物质混合时,由于分子间的间隙,总体积可能会发生变化。
【即练1】如图,桂花糕是用糯米粉、糖和桂花蜜为原料制作而成的中国特色传统小吃。下列描述错误的是( )
A.糯米粉、糖和桂花蜜都是由分子构成的
B.熟桂花糕可以用肉眼看出有气孔,说明分子间有间隙
C.闻到桂花的清香,这是扩散现象
D.熟桂花糕中的糯米粉粘在一起,说明分子之间存在引力
【答案】B
【详解】A.糯米粉、糖和桂花蜜都是物质,物质是由分子或原子构成的。故A正确,不符合题意;
B.分子和分子间的间隙都是微观的,人眼无法直接看到。熟桂花糕中肉眼可见的气孔是宏观的空隙,故B错误,符合题意。;
C.闻到桂花的清香,是含有香味的分子在空气中不停地做无规则运动,并扩散到周围,这属于扩散现象。故C正确,不符合题意;
D.物质的分子之间存在相互作用的引力和斥力。熟桂花糕中的糯米粉能粘在一起,正是分子间引力作用的结果。故D正确,不符合题意。
故选B。
【即练2】通过观察宏观现象,可以分析推理出微观世界存在的规律。小芳在试管中加入大约一半体积的水,再向试管中加入酒精,加满后盖上密封盖,如图所示。将试管上下颠倒几次,静止后,你看到的现象是___________,这个实验现象说明___________。
【答案】 水和酒精混合后的总体积变小 分子之间存在空隙
【详解】[1][2]因为水分子和酒精分子之间存在空隙,当二者混合时,水分子和酒精分子会彼此进入对方分子的空隙中,所以混合后的总体积会小于水和酒精体积之和,看到的现象是水和酒精混合后的总体积变小,说明分子之间存在空隙。
知识点02 分子的热运动
1、探究实验:物质的扩散
气体扩散实验
液体扩散实验
固体扩散实验
实验
操作和现象
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
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
把磨的很光滑铅块和金块紧紧压在一起,在室温下防止五年后在将它们切开,发现它们互相渗入月1mm深
现象分析
空气和二氧化氮气体彼此进入对方
水和硫酸铜溶液彼此进入对方
金和铅彼此进入对方
实验结论
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,即固体、液体和气体都会发生扩散现象
2、扩散现象
(1)定义:不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。
(2)扩散现象表明:一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,也说明物质的分子间存在间隙。
(3)影响扩散的因素:温度越高,扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关,温度越高分子无规则运动越剧烈)。
扩散现象的物理意义:在扩散过程中,气体分子从密度较大的区域移向密度较小的区域,经过一段时间的掺和,密度分布趋向均匀。在扩散过程中,迁移的分子不是单一方向的,只是密度大的区域向密度小的区城迁移的分子数,多于密度小的区域向密度大的区域迁移的分子数。
扩散现象的实质:扩散现象是气体分子的内迁移现象。从微观上分析是大量气体分子做无规则热运动时,分子之间发生相互碰撞的结果。由于不同空间区域的分子密度分布不均匀,分子发生碰撞的情况也不同。这种碰撞迫使密度大的区域的分子向密度小的区域转移,最后达到均匀的密度分布。
判断扩散现象的方法:确认某种现象是否属于扩散现象时,关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发形成的,还是在外力作用下形成的,是由于分子运动形成的,还是由于宏观的机械运动形成的。由于分子运动而自发形成的属于扩散现象,受外力作用下的宏观机械运动形成的现象就不属于扩散现象。例如,秋天,桂花飘香属于由于分子运动而形成的扩散现象,而冬天,雪花飘扬是由于雪花受重力和风力作用下的机械运动,它不属于扩散现象。
特别提醒
(1)扩散现象只能发生在不同的物质之间,同种物质之间是不能发生扩散现象的,不同物质只有相互接触时,才能发生扩散现象,没有相互接触的物质,是不会发生扩散现象的,扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方的现象,而不是单一的一种物质的分子进入另一种物质;气体、液体和固体之间都可以发生扩散,而且不同状态的物质之间也可以发生扩散。
(2)扩散现象是指分子的运动,但注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分,如在阳光下看到的灰尘飞扬,是固态颗粒运动,而不是分子的无规则运动,故这个现象不是扩散现象。
3、分子热运动
(1)探究实验:物质的扩散
现象
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
现象分析
红墨水在热水扩散得快是因为热水中分子运动剧烈,在冷水中扩散慢是因为冷水分子运动较慢
探究归纳
分子热运动的快慢与温度有关:温度越高,物质扩散得越快,分子运动月剧烈
特别提醒:分子的热运动是永不停息的,物体的温度低时,分子的热运动缓慢,但并没有停止,不要误以为温度低时,分子的热运动就停止。
【例2】下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.酒精挥发 B.烟雾缭绕 C.尘土飞扬 D.雪花飞舞
【答案】A
【详解】酒精挥发是由于酒精分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中;烟雾、尘土、雪花是宏观物体的机械运动。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【探究归纳】一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动;分子做无规则运动的快慢与温度有关,温度越高,热运动越剧烈。
【即练3】赏中华诗词,品生活之美。在“水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香”描述中,花香能传满庭院的主要原因是( )
A.分子在不停地运动 B.分子之间有引力
C.分子之间有斥力 D.分子很小
【答案】A
【详解】能闻到满院蔷薇花香,属于扩散现象,扩散现象的本质是分子在不停地做无规则运动,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【即练4】福州民俗有“无燕不成宴”之说,太平燕是福州人逢年过节常吃的一道菜,寓意“太平”与“平安”。煮肉燕时,锅上方不断冒出“白气”,这是水蒸气________(填物态变化名称)形成的小水珠。盛好的太平燕香气扑鼻,让人垂涎欲滴,这说明了分子在不停地做_________。
【答案】 液化 无规则运动
【详解】物质由气态转变为液态的物态变化是液化,锅上方的水蒸气遇冷后液化成小水珠。
香气扑鼻属于扩散现象,扩散现象的本质是分子在不停地做无规则运动。
知识点03 分子间的作用力
1、探究实验:分子间的作用力
实验观察
现象分析
现象1:将两个铅块地面磨平,紧压在一起,在下面重物不能它们分开;
现象2:用胶水涂抹在两物体表面,压实后两个物体被牢牢得粘在一起
现象3:生活中常见的固体、液体能保持一定的体积,不会散开
因为物体分子之间存在引力,分子间的压力使两个铅块或涂胶水的两个物体结合在一起,分子间的压力使固体和液体的分子不会散开
现象4:用力去压一个铁块,它的体积不会不发生明显的变化;
现象5: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
结论
分子间存在相互作用的引力和斥力
2、对分子间引力和斥力的理解:邻近分子间同时存在相互作用的引力和斥力;实际表现出来的是分子引力和斥力的合力,称为分子力;分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系。
(1)固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在引力。
(2)分子间的斥力使分子离得很近的固体和液体很难进一步被压缩。
(3)当分子距离很小时,分子间作用力表现为斥力。
(4)当分子间距离稍大时,分子间作用力表现为引力,如果分子相距很远,分子间作用力就变得十分微弱,可以忽略。
特别提醒
(1)通常情况下分子引力和分子斥力是同时存在的,它们大小相等,故不表现斥力,也不表现引力;
(2)当分子间的距离减小时,分子引力和斥力同时增大,但分子斥力增大得快,这时分子斥力大于分子引力,作用力表现为斥力;当分子间的距离增大时,分子引力和斥力同时减小,但分子斥力减小得快,这时分子引力大于分子斥力,作用力表现为引力。
【例3】如图所示,荷叶上的小水珠接触时,会自动粘合成一个大水珠,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.分子不停地做无规则运动
【答案】B
【详解】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着引力,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【方法点拨】依靠对应实验现象区分两种作用力:难分开对应引力,难压缩对应斥力。
【即练5】注射器中吸满水后,再用橡皮套将注射器口封住,用力推活塞,发现水的体积很难被压缩,关于这现象,下列说法正确的是( )
A.分子在不停地运动 B.分子间存在引力
C.分子间存在斥力 D.分子间存在间隙
【答案】C
【详解】A.扩散现象说明分子在不停地运动(如闻到气味),与“压缩水困难”无关,故A错误;
B.分子间的引力主要体现在宏观上的“不易分开”(如固体很难被拉断),而非“不易压缩”,故B错误;
C.压缩水时,分子间距离减小,表现为斥力,斥力的作用,导致水很难被压缩,故C正确;
D.分子间间隙的存在,允许物质被一定程度地压缩,但题中强调“很难被压缩”的原因是斥力,而非间隙本身,故D错误。
故选C。
【即练6】煮粽子时,香飘四散,而且刚出锅的粽子在空气中的香味比放凉后更浓郁,表明温度越_______ ,分子热运动越剧烈。捆扎粽子的细绳不容易被拉断,是因为分子间存在___________力。
【答案】 高 引
【详解】[1]刚出锅的粽子在空气中的香味比放凉后更浓郁,表明温度越高,分子运动得越剧烈。温度升高,分子的动能增大,热运动就会更活跃,使得香味分子能更快地向四周扩散。
[2]捆扎粽子的细绳不容易被拉断,是因为分子间存在引力。分子间存在相互作用的引力和斥力,引力使得分子紧密结合,抵抗拉伸外力。
【即练7】根据如图所示的三个研究分子动理论相关的实验情景,回答相关问题:
(1)甲图,将端面已切平的两块铅柱紧压在一起,下面悬挂钩码后两铅柱仍不分离,这说明______;
(2)乙图,把铅板和金板压在一起,几年后将它们分开,会发现金板上渗入一些铅,铅板上渗入一些金,这说明固体也能发生______现象。
【答案】(1)分子之间存在引力
(2)扩散
【详解】(1)分子间有引力也有斥力,将端面已磨平的两块铅柱紧压在一起,即便在下端悬挂钩码后两铅柱仍不分离,说明分子之间存在相互作用的引力。
(2)一切物质的分子处于永不停息的无规则运动之中,把铅板和金板压在一起,几年后会有一些铅的分子进入金板,同时,金的分子也会进入铅板,这种现象称为扩散。
知识点04 分子动理论的基本观点
分子动理论的基本观点:
(1)常见的物质是由大量的分子、原子构成的。
(2)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
(3)分子之间存在着相互作用的引力和斥力。
(4)温度越高分子运动得越剧烈。
【例4】下列现象不能用分子动理论解释的是( )
A.扫地时,灰尘飞扬 B.春天闻到花香
C.两滴水放在一起会合成一滴 D.鸭蛋放盐水中浸泡成咸鸭蛋
【答案】A
【详解】A.扫地时的灰尘是肉眼可见的宏观小颗粒,灰尘飞扬是宏观物体的机械运动,不是分子的运动,不能用分子动理论解释,故A符合题意;
B.花香是扩散现象,说明分子在不停做无规则运动,可用分子动理论解释,故B不符合题意;
C.两滴水合成一滴,是因为分子间存在引力,可用分子动理论解释,故C不符合题意;
D.鸭蛋浸泡后变咸是盐分子的扩散现象,说明分子在不停运动,可用分子动理论解释,故D不符合题意。
故选A。
【探究归纳】分子动理论包含四点:物质由大量微粒构成、分子永不停息无规则运动、分子间存引力斥力、分子运动剧烈程度随温度升高而变大。
【即练8】长沙臭豆腐以豆腐等食材烹制而成,初闻臭气扑鼻、细嗅浓香诱人。如图所示,刚出锅的臭豆腐臭气扑鼻、浓香诱人这是因为( )
A.物质是由分子组成的
B.分子间有间隙
C.分子间存在引力
D.分子在永不停息地做无规则运动
【答案】D
【详解】刚出锅的臭豆腐臭气扑鼻、浓香诱人,这是因为分子在永不停息地做无规则运动,臭豆腐分子扩散到空气中,不能说明物质是由分子组成的,也不能说明分子间存在引力与斥力,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【即练9】五月,走进济源下冶大岭村就能闻到淡淡的艾草香,这是___________现象,临近中午随着温度的升高,艾草的香气愈加浓烈,这是因为温度___________,分子的无规则运动越剧烈。炎炎夏日,人们总喜欢驱车到坡头镇的黄河边去感受习习凉风,广阔的黄河水调节了周边的气温,这是因为水具有较大的___________。
【答案】 扩散 越高 比热容
【详解】[1]“走进村子就能闻到艾草香”,说明艾草的香味扩散到了空气中,被鼻子感知。这种不同物质的分子彼此进入对方的现象,叫做扩散现象。
[2]根据分子动理论:温度越高,分子的热运动越剧烈,扩散速度也越快。
[3]“黄河水调节了周边的气温”,说明水能吸收或释放大量热量而温度变化不大,从而起到“降温”或“保温”的作用。这正是因为水的比热容较大。比热容大的物质,在吸收或放出相同热量时,温度变化小。
一、单选题
1.分子动理论是研究物质热运动性质和规律的经典微观统计理论,我们已经初步学习了相关的内容。关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.用力挤压一个铁块,发现很难将铁块压扁,这是因为分子之间存在引力
B.分别向一杯冷水和一杯热水中加一勺糖,冷水更快变甜
C.春天,广安区花桥镇的油菜花开了,花香四溢是扩散现象
D.同学们扫地时尘土飞扬,这是分子在做无规则运动
【答案】C
【详解】A.用力挤压一个铁块,发现很难将铁块压扁,这是因为分子之间存在斥力,故A 错误;
B.温度越高,扩散现象越明显,分别向一杯冷水和一杯热水中加一勺糖,热水更快变甜,故B错误;
C.花香四溢是扩散现象,说明分子不停地做无规则运动,是扩散现象,故C正确;
D.同学们扫地时尘土飞扬,属于固体颗粒的机械运动,不是分子的热运动,故D错误。
故选C。
2.如图所示为节水灌溉的场景,下列说法正确的是( )
A.白天灌溉的水部分蒸发到空气中属于升华现象
B.早晨凝结在植物叶子表面的露珠属于液化现象
C.农田中弥漫着植物的香味说明分子间存在引力和斥力
D.自然界的水通过物态变化可以循环因而不需要节约用水
【答案】B
【详解】A.蒸发是液态水变为气态水蒸气的过程,属于汽化现象,故A错误;
B.露珠是空气中的气态水蒸气遇冷变为液态小水滴形成的,物质由气态变为液态的过程属于液化现象,故B正确;
C.农田中弥漫着植物的香味是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,不能说明分子间存在引力和斥力,故C错误;
D.自然界的水虽然可以通过物态变化循环,但人类可直接利用的淡水资源十分有限,因此仍然需要节约用水,故D错误。
故选B。
3.梅州是“金柚之乡”,如图所示为梅州特产——金柚.下列说法正确的是( )
A.一个金柚质量大约为10kg
B.成熟金柚的高度大约为20dm
C.金柚的生长环境温度长期达以上
D.“金柚飘香”说明分子在永不停息地做无规则运动
【答案】D
【详解】A.一个金柚的质量大约为1~2kg,10kg远超出金柚的实际质量,故A不符合题意;
B.,接近成年人的身高,金柚的高度通常在2dm左右,故B不符合题意;
C.金柚适宜生长的温度为20~30℃,长期40℃以上的高温会影响其生长,甚至导致植株死亡,故C不符合题意;
D.“金柚飘香”是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故D符合题意。
故选D。
4.“遥知不是雪,为有暗香来”,表达诗人在远处就能闻到梅花的香味,这是因为( )
A.分子间存在吸引力 B.分子间存在排斥力
C.分子处在永不停息的无规则运动中 D.分子间有空隙
【答案】C
【详解】诗句中说到在远远的地方就能闻到梅花的香味,是因为梅花中含有香味的分子在不断的运动,飘入到作者鼻孔中的原因,说明了分子在不断地运动。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.两集气瓶中分别装有氧气和二氧化氮气体,移去玻璃后两瓶口紧贴,放置一段时间后,对比前后瓶内分子分布情况,如图所示。 由此说明( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力 C.分子在不停运动 D.分子始终静止
【答案】C
【详解】移去玻璃后,一段时间后两种分子均匀分布在两个瓶中,这是扩散现象,说明分子在不停做无规则运动,故选C。
6.下列现象表明分子做无规则运动的是( )
A.冬日白雪漫漫 B.春日花香满园 C.夏日大雨滂沱 D.秋日落叶飘散
【答案】B
【详解】春日花香满园是扩散现象,说明分子在不停做无规则运动;冬日白雪漫漫、夏日大雨滂沱、秋日落叶飘散等现象中,白雪、大雨、落叶的位置都发生了变化,发生的是机械运动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.普洱茶制作工艺中,茶农将晒青后的茶叶倒入簸箕,如图所示,通过颠簸簸箕分离碎茶与完整茶叶。下列说法正确的是( )
A.茶叶随簸箕向上运动时,不受重力作用
B.茶农对簸箕的作用力与簸箕对茶农的作用力是一对平衡力
C.碎茶从簸箕中飞出的过程中,运动状态发生改变
D.闻到茶叶香气浓郁,说明茶叶在不停地做无规则运动
【答案】C
【详解】A.地球附近的物体都受到重力作用,茶叶随簸箕向上运动时,仍处于地球附近,因此受到重力作用,故A错误;
B.茶农对簸箕的作用力与簸箕对茶农的作用力分别作用在簸箕和茶农两个不同物体上,是一对相互作用力,并非平衡力,故B错误;
C.碎茶从簸箕中飞出的过程中,其运动方向和速度大小均发生变化,其运动状态发生改变,故C正确;
D.闻到茶叶香气是扩散现象,说明香味分子在不停地做无规则运动,并非茶叶本身在运动,故D错误。
故选C。
8.如图是王亚平在“天宫课堂”演示液桥实验的场景:先让两个塑料板上的水球接触,它们汇合成一个大水球;然后她将两个塑料板分开,两个塑料板表面之间的水形成了一座桥,即液桥。下列现象,与液桥形成原理相同的是( )
A.将鸭蛋放到浓盐水中,经过一段时间鸭蛋变咸
B.把50mL面粉和50mL大米掺在一起,总体积小于100mL
C.固体和液体很难被压缩
D.用透明胶带揭下纸上写错的字
【答案】D
【详解】液桥的形成原理是分子间存在引力,水分子之间的引力让水连接在两个塑料板之间形成液桥。
A.鸭蛋变咸是扩散现象,原理是分子在不停地做无规则运动,与液桥原理不同,故A不符合题意;
B.面粉和大米混合后总体积变小,是宏观颗粒之间存在空隙,和分子间引力无关,与液桥原理不同,故B不符合题意;
C.固体和液体很难被压缩,说明分子间存在斥力,与液桥原理不同,故C不符合题意;
D.用透明胶带揭下纸上的错字,是因为胶带和纸的分子之间存在引力,与液桥形成原理相同,故D符合题意。
故选D。
二、填空题
9.厨房中的热现象:周末回家,妈妈早已在厨房中张罗午餐,当小明拿起锅盖时,一阵热浪袭人,妈妈说小心,水蒸气烫伤可比开水严重,主要是因为水蒸气遇到人体会______(填物态变化)放出大量的热;饭还没做好,小明便闻到香味,这说明______。
【答案】 液化 分子在不停地做无规则运动
【详解】水蒸气为气态,接触人体后变为液态水,该物态变化是液化,液化过程会释放大量热量,这也是水蒸气烫伤更严重的原因。
闻到饭香是香味分子扩散的结果,这一现象表明分子在不停地做无规则运动。
10.2020年春节,武汉爆发了新型冠状病毒感染的肺炎疫情,该病毒可通过飞沫传播,飞沫传播______(选填“是”或“不是”)扩散现象;为了杀菌,人们使用浓度为75%的酒精消毒,它是由纯酒精和蒸馏水充分混合形成的,混合后总体积______(选填“大于”“小于”或“等于”)混合前的总体积,是因为物质的分子间有______。
【答案】 不是 小于 间隙
【详解】[1]扩散现象的本质是分子的无规则运动,飞沫是由大量分子组成的宏观小颗粒,其传播属于机械运动,并非分子层面的扩散。
[2][3]纯酒精和蒸馏水混合时,酒精分子与水分子会互相进入对方的分子间隙,导致混合后总体积小于混合前两者的体积之和。
11.赛车的尾翼上安装有如图所示的气流偏导器,气体在偏导器下方的流速更大,压强更______,即可增加赛车对地面的压力,提高赛车的稳定性;赛车周围能闻到汽油燃烧的味道,这是_______现象。
【答案】 小 扩散
【详解】气流偏导器下方流速更大,因此压强更小,偏导器上下形成向下的压强差,增大了赛车对地面的压力,提高稳定性。
能闻到汽油燃烧的味道,是汽油分子不停做无规则运动,属于扩散现象。
12.客家人对冬至的到来十分重视,惠州更有“冬至大过年”的说法。家家户户都会在当天制作惠州特色小吃萝卜粄,把包好的萝卜粄放到锅中蒸熟是通过________的方式增加萝卜粄的内能,打开锅的瞬间香气四溢,因为温度越高分子运动越____,属于_______现象。
【答案】热传递 剧烈 扩散
【详解】将萝卜粄放在锅中蒸熟,是通过高温物体向低温物体传递热量的方式改变内能,属于热传递。
分子的无规则运动受温度影响,温度越高,分子运动的剧烈程度越强,因此打开锅的瞬间香气扩散得更快。
香气四溢是萝卜粄的香味分子进入空气中,属于扩散现象,这是分子永不停息地做无规则运动的体现。
13.如图是爸爸带着儿子在鲜花盛开的公园里骑自行车游玩的情景,以________为参照物爸爸是静止的;两人闻到鲜花的清香是________现象引起的。
【答案】 儿子/自行车 扩散
【详解】爸爸和儿子同骑一辆自行车,爸爸相对于自行车(或儿子)的位置没有发生变化,所以以自行车(或儿子)为参照物,爸爸是静止的;
花香分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中被人闻到,这是扩散现象。
14.如图所示,茶壶壶嘴的高度一般不低于壶身的高度,这种设计遵循了_________的原理;堵住壶盖上的小孔,水不容易倒出,是由于_______的作用;向放有茶叶的壶中倒入热水,水的颜色逐渐变深,茶香四溢,这是_______现象;当水面上的茶叶渐渐变大,缓缓下落时,茶叶受到的浮力_______重力。
【答案】 连通器 大气压 扩散 小于
【详解】茶壶的壶身与壶嘴底部相连通,构成了连通器。根据连通器原理,静止时液面保持相平,因此壶嘴高度不低于壶身,可保证水不会从壶嘴溢出;
壶盖上的小孔使壶内与外界大气相通。堵住小孔后,倒水时壶内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下水不易倒出;
热水中的茶叶分子和香气分子在不停地做无规则运动,扩散到水中和空气中,使水变色、茶香四溢,这是扩散现象,也说明温度越高,分子热运动越剧烈;
茶叶缓缓下落,根据物体浮沉条件:, 即茶叶受到的浮力小于重力。
三、实验题(共3题)
15.【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:如下图所示,取两个相同的烧杯,往其中倒入质量相同的冷水和热水,再各滴入一滴红墨水,然后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水的颜色变化得快,得到的结果是_______(选填“猜想1”或“猜想2”)正确。杯中水的颜色的变化是红墨水在水中______的结果。
(2)实验过程中,选用两个相同的烧杯,倒入质量相同的冷水和热水,再各滴入一滴红墨水,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】
(4)茗茗提出猜想:分子运动的快慢还可能与物质的种类有关。为了验证猜想是否正确,茗茗将上述实验改成研究分子运动的快慢与物质种类的关系的实验。其具体方法是:
①取两个相同的烧杯,往其中倒入体积相同、_______相同的水和酒精,再各滴入一滴红墨水。
②观察两杯中液体_______的快慢。
【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
(4) 温度 颜色变化
【详解】(1)[1][2]实验中观察到的现象是热水杯中的颜色变化得快,说明分子运动的快慢与温度有关,得到的结果是猜想2正确,水杯中颜色的变化是指不同物质的分子在相互接触时彼此进入对方的现象,这种现象叫扩散现象。
(2)实验过程中,控制温度以外的因素相同,选用两只相同的烧杯,倒入质量相同的冷水和热水,各滴入一滴红墨水,这种研究问题的方法是控制变量法。
(3)[1][2]实验过程中,不能用玻璃棒搅动杯中的水,原因是即使分子不运动,用玻璃棒搅动,也可使水的颜色发生变化,不能说明水颜色变化是由于水分子无规则运动所引起。
(4)[1][2]要研究“分子运动快慢与物质的种类有关”的实验,要使液体的温度、体积相同,但液体的种类不同。步骤如下: 在相同的两只烧杯中装入体积、温度均相同的水和酒精,各滴入一滴红墨水; 观察两杯液体中颜色变化的快慢。
16.如图所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,我们观察到红棕色气体逐渐进入上面的瓶子,下面的瓶子颜色逐渐变淡,最后颜色均匀的充满两个瓶子。
(1)物理学中把这个现象叫做扩散现象,此现象表明:___________。
(2)小阳建议:把装有二氧化氮气体的瓶子放在装有空气的瓶子的上面,这样做既能表明上述观点,还可以使实验现象更明显。小林认为小阳的建议不能采纳,因为___________。
【答案】(1)分子在永不停息地做无规则运动
(2)二氧化氮密度比空气大,放在上面时,重力会使二氧化氮向下运动,无法说明是分子无规则运动导致的扩散
【详解】(1)扩散现象是指不同物质相互接触时彼此进入对方的现象,这一现象的本质是分子在永不停息地做无规则运动。空气和二氧化氮气体抽去玻璃板后逐渐混合均匀发生扩散现象,故表明分子在永不停息地做无规则运动。
(2)二氧化氮气体密度比空气大,若将其放在上方,由于重力作用,二氧化氮会自然向下落入下方的空气中,此时观察到的混合现象可能是重力导致,而非分子的无规则运动,故无法准确证明分子在做无规则运动。
17.如图甲所示,将两个铅柱底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两个铅柱就会结合起来,在下面吊一个20kg的重物都不能把它们拉开。两个铅柱的接触面积为1.8cm2,不计铅柱自身的重力:
(1)若以图乙中的正方形表示图甲中20kg的重物,请在图乙中画出这个重物受到的力的示意图。
(2)周围大气压为1×105Pa,若只是因为大气压的作用,则铅柱下面所吊重物的质量最大为______kg,由此说明铅柱能悬吊重物的主要原因是______。
【答案】(1)
(2) 1.8 分子间存在引力
【详解】(1)重物静止,受力平衡,受到竖直向下的重力和绳子竖直向上的拉力,两个力作用点都在正方形中心的重心处,线段长度相等,标注对应力的符号即可,据此作图。
(2)[1][2]接触面积
大气对铅柱的压力
不计铅柱重力,压力等于重物重力,
则最大质量:
实验中铅柱可以吊起的重物,远大于大气压能承受的最大质量,因此铅柱不分离的主要原因是:分子间存在相互作用的引力。
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