13.2 分子动理论的初步知识(讲义)物理新教材人教版九年级全一册
2026-07-13
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2份
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43页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 分子动理论的初步知识 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 分子动理论 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.64 MB |
| 发布时间 | 2026-07-13 |
| 更新时间 | 2026-07-13 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58754989.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦“分子动理论的初步知识”核心内容,系统梳理物质由分子原子构成、扩散现象揭示分子无规则运动、温度影响分子热运动剧烈程度、分子间同时存在引力与斥力及间距变化规律,构建从微观构成到宏观现象解释的完整学习支架。
资料通过“知识点+随学随练+题型分类+基础与素养提升”设计,以铅块压紧、墨水扩散等实验培养物理观念,用判断技巧、答题模板发展科学思维,结合腊肉腌制、湿棉线难拉等生活实例渗透科学态度与责任,课中辅助教师实验教学,课后助力学生查漏补缺。
内容正文:
第十三章
内能
第2节 分子动理论的初步知识
课标要点
1.知道物质是由大量分子、原子构成的,了解分子尺度很小。
2.通过扩散现象认识一切物质的分子都在不停地做无规则运动,能区分扩散与机械运动。
3.知道分子热运动与温度的关系:温度越高,分子热运动越剧烈。
4.通过实验认识分子间同时存在引力和斥力,理解分子力随分子间距变化规律。
5.能用分子动理论解释扩散、物态变化、固体 / 液体难以压缩拉伸等生活现象。
学习重难点
重点:扩散现象及分子无规则运动;分子热运动与温度关系;分子间存在引力、斥力。
难点:区分分子运动与机械运动;理解分子引力、斥力同时存在;分子间距变化时引力斥力大小变化规律。
知识点 物质的构成
1.物质组成:常见物质(固体、液体、气体)都是由极其微小的 、 构成。
2.分子的大小:分子直径约,肉眼、普通光学显微镜无法直接看见分子,需电子显微镜观察。
3.分子数量:物体内分子数目极其巨大,一杯水中含有上亿亿个分子。
4.分子间存在间隙
比如将100mL水和100mL酒精混合后,总体积小于200mL,就是分子间存在间隙的体现。
特别提醒:
(1)在研究与热学有关的问题时,微观粒子可以不必区分,都看作分子。
(2)肉眼能看见的灰尘、水雾、花粉颗粒都不是分子,属于宏观微小物体。
随学随练
1.(25-26九年级上·河南商丘·期中)常见的物质是由极其微小的_____、原子构成的。如图所示是同种物质在三种不同状态下的分子结构,其中图甲表示物体处于_____(选填“固”“液”或“气”)态。
2.(25-26九年级上·湖北武汉·期末)金银制品在商代已经出现,古代铜器、漆木器等物件的附属装饰中也有金箔片。如图所示为电子显微镜下文物中的金原子。下列说法不正确的是( )
A.金原子之间存在间隙 B.金原子的直径约为10﹣10m
C.用肉眼和光学显微镜都可以看到金原子 D.金箔片熔化成的液体也是由金原子组成的
3.(24-25九年级上·甘肃金昌·期中)如图所示,这个实验表明( )
A.物体是由大量分子组成的 B.分子在不停地运动
C.分子间有间隙 D.分子间存在引力
知识点 分子热运动(重点)
1. 扩散现象
(1)定义: 相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散。
(2)三类扩散实例:
① 气体扩散:闻到花香、闻到饭菜香味、二氧化氮气体扩散实验;
② 液体扩散:清水滴入红墨水,整杯水变红;
③ 固体扩散:铅块与金块压紧,多年后互相渗透。
(3)扩散本质:直接证明 。
2. 分子热运动
(1)概念:分子的 叫做分子热运动。
(2)温度影响:温度越 ,分子热运动越 ,扩散速度越 。例如:热水比冷水更容易染色;夏天花香比冬天更浓郁。
易错提醒:机械运动与分子热运动的对比
(1)机械运动:宏观物体整体运动(扫地灰尘飞扬、水流、风沙),肉眼可见;
(2)分子热运动:微观分子自发无规则运动,肉眼不可见,以扩散为标志。
随学随练
1.(25-26九年级上·新疆喀什·期末)小华烤羊肉串的时候观察到以下现象,其中能说明分子热运动的是( )
A.烟气飘扬 B.碳灰飞扬 C.香味四溢 D.火焰燃烧
2.(24-25九年级上·云南德宏·期末)火锅是中国独创的美食,历史悠久。据考证,解放后出土的东汉文物“镬(huò)斗”,即为火锅。三国时期或魏文帝时,已有用铜所制的火锅出现。煮火锅时,闻到肉香是________现象,当火锅放凉后,很难再闻到香味,说明分子的热运动与________有关。
3.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期末)如图所示,把两滴质量相等的蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,过了一会观察到热水杯______,说明:____________________________。
知识点 分子间的作用力
1.核心知识:分子之间同时存在 和 。
2.实验证明:
(1)分子引力:两块干净铅块压紧后结合在一起,能悬挂重物;固体、液体很难被拉伸。
(2)分子斥力:固体、液体很难被压缩,挤压物体产生反弹力。
3.分子间距对作用力的影响:
(1)分子间距等于平衡距离:引力 = 斥力,分子力合力为 0;
(2)分子间距:斥力>引力,分子力表现为斥力(压缩物体受阻);
(3)分子间距:引力>斥力,分子力表现为引力(拉伸物体受阻);
(4)分子间距远大于:引力、斥力都几乎消失(气体分子间作用力可忽略)。
教材延伸:三态分子特点
4. 总结:分子动理论的内容教材延伸
物态
分子间距
分子间作用力
宏观特征
固态
很小
很大
有固定形状、固定体积,难压缩、难拉伸
液态
较小
较大
无固定形状,有固定体积,难压缩,易流动
气态
很大
几乎为 0
无固定形状、无固定体积,极易压缩、自由扩散
(1)物质是由大量的 或 组成的;
(2)构成物质的分子在 ;
(3)分子间存在着 和 。
随学随练
1.(25-26九年级上·四川成都·期末)下列现象中能够直接说明分子间有引力的是( )
A.铁丝很难被拉伸 B.吸盘能牢牢吸在玻璃上
C.液体很难被压缩 D.墨水在热水中扩散较快
2.(25-26九年级上·广西南宁·阶段检测)如图,甲、乙注射器里分别封有相同体积的空气和水。用手推动活塞可以压缩空气,但很难压缩水,说明分子间存在_____力,同时说明气体分子间的作用力比液体分子的_____(选填“大”或“小”)。
3.如图所示,两个压紧的铅块能吊起钩码,这一现象可以说明 ___________;“破镜难重圆”___________(能/不能)说明分子之间存在斥力。
题型 分子运动的判断
判断技巧
肉眼可见颗粒运动、外力驱动的物体运动均为机械运动;自发、无外力、不同物质互相渗透才是分子热运动(扩散)。
活学活用
1.(25-26九年级上·贵州黔东南·期末)世间的一切物体,无论是一粒沙、一缕烟,还是山川河流……都是由大量分子组成的,下列现象能说明分子在不停地运动的是( )
A.丰收季节,麦浪起伏 B.阳春三月,花香袭人
C.微风拂过,炊烟袅袅 D.沙尘暴起,飞沙满天
2.(25-26九年级上·山西晋中·期末)古诗文中常常蕴含着丰富的物理知识,下列古诗文中画横线的文字能说明分子在做无规则运动的是( )
A.遥知不是雪,为有暗香来
B.夹岸数百步,中无杂树,芳草鲜美,落英缤纷
C.刺刺北风吹倒人,乾坤无处不沙尘
D.烟销日出不见人,欸乃一声山水绿
3.(25-26九年级上·山东青岛·期中)下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A.尘土飞扬 B.雾漫山野 C.花香四溢 D.大雪纷飞
题型 扩散现象
判断技巧
满足两个条件才是扩散:①不同物质接触;②微观分子自发混合,无外力驱动;肉眼可见颗粒运动一律不是扩散。
活学活用
4.(25-26九年级上·贵州安顺·期末)临近新年时人们会开始备年货,腊肉是年货之一,也是很多安顺人喜欢的特色食物。腊肉的主要制作步骤有腌和熏,根据个人口味每个步骤都有着不同的要求。关于“腊肉”,下列说法正确的是( )
A.用盐来腌制肉时,盐和肉之间没有扩散现象
B.低温天气闻到“腊肉味”更明显
C.切腊肉时肉片之间会粘黏,表明分子之间有引力
D.静止在架子上的腊肉分子不动
5.(24-25九年级上·安徽滁州·期末)滁州古称“清流”“涂中”,这座以亭而闻名的城市自古风景秀丽,大文豪欧阳修《醉翁亭记》中有名句:“野芳发而幽香,佳木秀而繁阴”,他闻到花香属于______现象。诗人陆游的诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是:分子做无规则运动的剧烈程度与______有关。
6.(25-26九年级上·山东聊城·阶段检测)河南名茶众多,其中信阳毛尖是中国十大名茶之一,具有“细、圆、光、直、味浓、汤色绿”等独特风格。如图为刚沏好的信阳毛尖,茶叶翠绿,茶香袭人,其中茶香袭人是___________现象,沏茶通常使用热水是因为温度越高,扩散___________。
题型 分子间的作用力
答题模板
拉伸难→分子引力;压缩难→分子斥力;破碎物体无法复原:碎片间距过大,分子作用力消失。
活学活用
7.(25-26九年级上·河北唐山·期末)如图所示,能说明分子间有引力的是( )
A.气体扩散 B.铅柱吊物 C.压缩空气 D.液体难压缩
8.(25-26九年级上·福建宁德·期中)用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计钩住细线,将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触,向上拉弹簧测力计时,发现弹簧测力计的示数______(填“变大”“不变”或“变小”)了,这说明分子间存在______。
9.(25-26九年级上·广东广州·期中)
(1)如表格所示是某同学对同种物质气、固、液(未按此顺序)三种物态的总结笔记请你帮他把笔记补充完整:
物态
微观特性
宏观特性
分子间距离
分子间作用力
有无固定形状
有无固定体积
固
最小
①
有
②
③
最大
④
无
无
丙
较强
⑤
①_____(选填“最强”“最弱”);②_____(选填“有”“无”);③_____(选填“液”“气”)④_____(选填“最强”“最弱”);⑤_____(选填“有”“无”);
(2)如图所示是晶体熔化和液体蒸发、沸腾时的分子结构模型,描述晶体熔化模型的是_____,液体蒸发模型的是_____,液体沸腾模型的是_____。
题型 分子动理论解释生活现象
判断技巧:
先明确现象对应的分子动理论知识点:闻到气味、混合后总体积变小、物块难以拉伸压缩,分别对应分子不停运动、分子间存在间隙、分子间存在引力或斥力,表述时先点出分子动理论的对应规律,再结合现象分析,避免混淆引力和斥力的应用场景。
活学活用
10.(25-26九年级上·北京·阶段检测)小华在做手工时,需要将两根粗细相同的棉线牢牢接在一起。他先将两根棉线的线头轻轻拧在一起,但轻轻一拉就分开了;后来他将线头用水浸湿后再拧紧,发现需要更大的力才能拉开。请用分子动理论的知识解释:为什么干燥的棉线轻轻一拉就分开,而湿棉线需要更大的力才能拉开?
11.(25-26九年级上·吉林·期末)如图所示,小明将气球吹足气并用细线将口扎紧,但过了一段时间后发现气球变小了。请你用分子动理论的初步知识解释其中的原因。
12.(25-26九年级上·吉林·期末)东北原始森林监控系统发现,一只狐狸远远地尾随一只随地小便的东北虎,待老虎走后,狐狸在虎尿里打滚使其身上沾有虎尿。狐狸身上的虎尿气味儿有助于它吓退远处的狼、豹等天敌,请说出上述情景中涉及的两条分子动理论知识。
基础通关
1.(25-26九年级上·河南驻马店·期中)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
2.(24-25九年级上·湖北·期中)“热干面”色泽黄而油润,味道鲜美,是武汉最出名的小吃之一,深受人们喜欢,下列说法正确的是( )
A.香气四溢,表明分子在不停地做热运动 B.芝麻酱附着在热干面上,说明分子间只存在引力
C.热干面条之间有空隙,说明分子间有间隙 D.吃一口热干面,只有几个分子进入口中
3.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)下列选项中对现象的解释正确的是( )
A.如图实验可以得出“二氧化氮分子在永不停息地运动”的结论
B.新冠肺炎病毒可以通过空气传播,说明分子在永不停息地运动
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,不能说明分子间有间隙
D.破碎的镜子靠在一起不能“重圆”,说明分子间有斥力
4.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)下列有关分子的说法中,正确的是( )
A.固体和液体很难被压缩,说明分子间只存在斥力
B.扫地时尘土飞扬,说明分子在无规则运动
C.用手捏洗碗用的海绵,海绵变小,说明分子间有间隙
D.物体的温度升高,分子无规则运动一定变剧烈
5.(24-25九年级上·辽宁盘锦·开学考试)下列与分子相关的描述正确的是( )
A.物质在固态时体积最小说明固体分子间没有间隙
B.“破镜难重圆”说明分子之间有斥力
C.把铅片和金片长期紧压在一起,它们互相渗入,说明扩散现象能发生在固体之间
D.当太阳照射水珠时,水分子的运动速度变小
6.(24-25九年级上·山东·阶段检测)我国的诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识。从物理学的角度来看,下列有关诗句的说法正确的是( )
A.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”,句中的“彩云”是由于光的反射形成的
B.“水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香”,句中“一院香”是因为分子在不停地做无规则运动
C.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,句中的“蜡炬成灰泪始干”是晶体熔化吸热
D.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”。听出“钟”声是根据响度来判断的
7.(24-25九年级上·广东深圳·期中)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
8.(25-26九年级上·湖北武汉·期中)下列各图是我们在学习分子动理论时做过的一些实验,其中表述正确的是( )
A.气体扩散实验,上瓶内a为二氧化氮气体,下瓶内b为空气
B.液体扩散实验,先在玻璃管中装一半硫酸铜水溶液,再注入清水
C.注射器里封有空气,用手推动活塞可以将空气压缩,说明分子之间存在间隙
D.两个铅柱没有被重物拉开,是因为两个铅柱的分子之间只存在引力
9.(24-25九年级上·安徽阜阳·阶段检测)上课时,老师用粉笔在黑板上写了漂亮的板书,用放大镜观察时发现,粉笔的痕迹是由很多小颗粒组成的,这些颗粒___________(选填“是”或“不是”)分子。
10.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)如甲、乙、丙图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构,物质从丙图变化到乙图时,组成物质的体积_______,分子间作用力________(均选填“变大”、“变小”或“不变”)在这一变化过程中要________热量。如丁、戊图所示,一个瓶中装有无色透明的空气,另一个瓶中装有红棕色二氧化氮气体,应选择_______图(选填“丁”或“戊”)所示实验研究气体扩散现象,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,该实验在________(选填“高温”或“低温”)环境中进行,看到气体混合更快。
11.(25-26九年级上·湖南郴州·期末)实验小组的同学利用两个大小、形状相同分别装有空气和红棕色二氧化氮气体的空瓶子做了如图所示的实验,能验证“分子在不停地做无规则运动”最合适的实验是________(选填“甲、乙、丙”);实验丙的设计目的是:排除________对实验的干扰,更直接地验证分子的无规则运动。
12.(25-26九年级上·河南郑州·期中)诗句“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”,在夏日的荷塘边,满园的荷花香气扑鼻,这是_______现象,荷叶上的水滴会自动聚集在一起,积小成大,这是因为水分子之间存在_______;诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是:分子做无规则运动的剧烈程度与_______有关。
13.将20cm3的水和20cm3的酒精注入同一个量杯中,摇晃后发现,水和酒精的总体积小于40cm3,这现象说明了分子间有 ___________。把两块表面很平且干净的铅压紧,两块铅就结合在一起,甚至下面吊一个重物都不能把它拉开,这现象说明了分子间有 ___________。
14.(25-26九年级上·山东滨州·阶段检测)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,最后颜色均匀地充满两个瓶子。
(1)产生上述现象的原因是____,此实验中二氧化氮的作用是__________。
(2)此实验在________(填“低温”或“高温”)的环境中进行,上述现象更明显。
(3)上述实验现象跟人们的生活密切相关,它对人们有利也有害,请你写出它对人们有利的一个生活实例_____,请你写出它对人们有害的一个生活实例__(列举一条即可)。
(4)实验时,有人建议:把装有二氧化氮气体的瓶子放在上面,装有空气的瓶子放在下面,这样既能表明上述观点,又能使实验现象更明显。你认为这样的建议________(填“合理”或“不合理”),理由____。
素养提升
15.(25-26九年级上·四川绵阳·期中)科学探究需要进行实验,在取得数据和事实后,再进行分析和推理,因此,在科学探究中我们需要区分事实与推论,根据以下的事实或推论,说法正确的是( )
①在气体扩散实验中,抽去玻璃板后,红棕色的NO2气体进入到空气中
②在液体扩散实验中,红墨水滴入热水,热水很快变红
③扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动
④温度越高,分子的无规则运动越剧烈
A.由①事实,可以得到②推论 B.由②事实,可以得到④推论
C.由③事实,可以得到①推论 D.由④事实,可以得到②推论
16.(25-26九年级上·广东广州·期中)如图甲所示,两个集气瓶里分别装有温度为60℃的氧气、0℃的二氧化氮,两种气体互不反应且。现将玻璃板抽掉,图中最能代表久置后静止的封闭容器中气体的分布情况的是( )
A. B. C. D.
17.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)如下图所示,用细线绑住干净的玻璃板,将玻璃板吊在弹簧测力计的下面,静止时测力计示数为F1;又使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,且没有离开水面,测力计示数为F2;再将玻璃板慢慢浸没在水中,玻璃板没有接触杯底,静止时测力计示数为F3,则测力计最大示数的是_______,最小示数是________(选填“F1”或“F2”或“F3”),引起测力计示数变大的原因是_________。
18.如图所示的实验,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验:
图a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力示数______玻璃板的重力;
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
(1)题目中,图b后横线处应填:______(选填“大于”、“小于”、“等于”);
(2)图a和图______两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子在______;
(3)图b和图______两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在______力;
(4)图c实验表明,分子之间存在______,引起这一现象的原因是分子间存在______力。
19.(25-26九年级上·内蒙古呼和浩特·期中)学习“内能”时,同学们通过实验来认识分子的热运动与分子间的作用力:
(1)如图甲,小明将两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,他观察到热水中的墨水扩散的更快,这说明分子热运动剧烈程度与______有关;
(2)如图乙,小红用注射器抽取半筒水,用手指封闭注射器的筒口,推压注射器的活塞,会观察到水很______(选填“难”或“容易”)压缩,此现象可以说明分子间存在着______;
(3)如图丙,小宇将两个表面光滑的铅块使劲挤压,两个铅块会“粘”在一起,下面的铅块不掉落,他认为这是因为分子之间存在引力。但小华觉得也可能是大气压力把两块铅块挤压在一起难以分开。你能否设计一个实验,来验证小华的猜想,简述你的方法______。
20.(25-26九年级上·山西运城·阶段检测)小明看到一则报道:盛油的厚壁钢瓶,当瓶内压强增大到相当于大气压的1~2万倍时,虽然瓶壁无裂痕,瓶内的油仍然能从瓶壁里渗出来。你认为这个报道是否可信?请你用所学的物理知识解释其中的道理。
21.(2025·内蒙古赤峰·三模)寒冷的冬天,小明帮妈妈洗盘子(如图),发现盘子上黏附的油渍很难清除。妈妈告诉他用热水洗盘子效果更好。请用所学物理知识回答:
(1)油污为什么会黏附在盘子上?
(2)请解释妈妈的建议包含的物理原理。
迁移创新
22.(25-26九年级上·广东梅州·期中)阅读下面的短文,回答问题。
水膜的奥秘
2021年12月9日,航天员王亚平在中国空间站里把一个金属圈插入饮用水袋中,慢慢抽出金属圈,形成了一个水膜。
接着,她往水膜表面贴上一片和女儿一起完成的花朵折纸。在水膜试验中,如图甲,这朵花在太空中“绽放”。液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层(如图乙),表面层里的分子比液体内部稀疏,表面层分子间的相互作用表现为引力。就像你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。由于分子间作用,液体会产生使表面尽可能缩小的力,这个力称为“表面张力”,水膜形成的本质原因是液体的表面张力。液体与固体接触处,也有奇妙的现象。先后向一块洁净的玻璃板上和一块涂了石蜡的玻璃上滴一滴水,晃动玻璃板,洁净的玻璃板上这滴水散开,石蜡上的则是滚来滚去(如图丙)。像这种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象叫作浸润;如果液体不会润湿某种固体,也就不会附着在这种固体的表面,这种现象叫作不浸润。所以水能浸润玻璃,但水不能浸润石蜡。当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时,液体能够浸润固体。反之,液体则不浸润固体。
(1)液体表面比内部的分子距离___________(选填“大”、“小”)。
(2)水滴在石蜡表面时,水和石蜡的相互作用___________(选填“大于”、“小于”、“等于”)水分子之间的相互作用。
(3)如图所示,金属框上阴影部分表示肥皂膜。它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破,棉线的形状是下列选项中的___________。
A. B. C. D.
(4)下列说法正确的是___________。
A.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是由于液体的表面张力
B.清晨的露珠看起来近似球状主要是因为液体内部分子之间的相互作用力
C.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
(5)如图丁是酱油滴在A、B两种材料表面的油滴形状。小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面,他认为选用材料B做酱油瓶的瓶口就能保持瓶子清洁。结合材料,他选择的理由是:由图可知酱油与B材料________,所以选用材料B做酱油瓶的瓶口就能保持瓶子清洁。
23.阅读以下材料,回答问题。
分子间的作用力
组成物体的分子间虽有空隙,但大量分子却能聚集在一起形成固体和液体,如图1所示,固体和液体很难被压缩也很难被拉伸以及种种事实表明分子间存在相互作用力。
分子是由原子构成的,原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成的。分子力就是由分子中这些带电微粒的相互作用引起的,因此分子力的本质是电磁相互作用。
如图2所示,F>0为斥力,F<0为引力,横轴上方的虚线表示分子间斥力随r的变化图像,横轴下方的虚线表示分子间引力随r的变化图像,实线为分子间引力和斥力的合力F随r的变化图像。当r=r0时,分子间的引力和斥力大小相等,合力为0,分子处于平衡位置。当r<r0时,引力和斥力虽然都随着距离的减小而增大,但斥力增大得更快,因而分子间的作用力表现为斥力;当r>r0时,引力和斥力虽然都随着距离的增大而减小,但斥力减小得更快,因而分子间的作用力表现为引力。这个合力(引力)随着距离的增大而迅速减小,当r的数量级大于10﹣9m时,已经变得十分微弱,可以忽略不计了。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)物体能够被压缩但不能无限制的被压缩,说明了 ;
A.分子间有间隙 B.分子间既有引力又有斥力
C.分子间有斥力 D.分子在不停地做无规则运动
(2)当两个分子之间的距离为r0时,正好处于平衡状态,下面关于分子间相互作用的引力和斥力的各说法中,正确的是 ;
A.分子间的引力和斥力同时存在
B.两分子间的距离小于r0时,它们之间只有引力作用
C.两分子之间的距离小于r0时,它们之间既有引力又有斥力作用,而且斥力大于引力
D.两分子之间的距离等于2r0时,它们之间既有引力又有斥力作用,而且斥力大于引力
(3)玻璃杯被打碎后,不能利用分子间引力使其复原,这是因为 。
A.玻璃分子间引力比其他分子间引力小
B.碎片间接触处呈现斥力
C.碎片间接触处呈现引力,但绝大多数分子间距离太大,故引力很小
D.碎片间根本不会产生分子作用力
24.(25-26九年级上·广东中山·阶段检测)1827年,布朗把花粉放入水中,然后放在显微镜下观察,发现花粉小颗粒在水中像着了魔似的不停运动,而且每个小颗粒的运动方向和速度大小都改变得很快,不会停下来。这些小颗粒实际上是由上万个分子组成的分子团,由于受液体分子撞击不平衡,从而表现出无规则运动的状况。这就是著名的布朗运动。
(1)布朗运动中花粉颗粒的运动是______运动;
A.分子 B.原子 C.物体
(2)分子很小,看不见摸不着,但正如布朗运动一样,我们可以通过一些直接感知的现象,经过合理的推测来认识.下列推测既合理又符合事实的是______;
A.现象:压缩密闭在注射器内的空气,感觉越推越吃力;推测:分子之间只有斥力没有引力
B.现象:水和酒精混合,总体积变小;推测:分子之间有空隙
C.现象:将墨水滴入水中,可看到墨水在沿途拉成一长串墨迹;推测:分子在永不停息地运动
(3)小明将烧杯放在酒精灯上加热,在加热过程中发现花粉颗粒的运动加剧并上下翻滚,于是小明推理得出:温度越高,分子的运动越剧烈。你认为小明得出的结论________(填“可靠”或“不可靠”),原因是__________________________;
(4)①从微观上看,蒸发就是由分子的无规则运动带来的。由于分子的无规则运动和相互碰撞,在任何时刻总有一些分子具有比平均动能还大的动能。这些动能大的分子,如处于液面附近,其动能大于飞出时克服液体内分子间的______(填“引力”或“斥力”)所需的功时,这些分子就能脱离液面而向外飞出,变成这种液体的气态形式;飞出去的分子在和其他分子碰撞后,有可能再回到液面上或进入液体内部。如果同时间内飞出的分子数多于返回的分子数,液体就在蒸发,这就是蒸发现象。如果飞出去的分子数等于返回的分子数,则达到一种动态平衡;
②暴露在空气中的水蒸发越快,表明空气越______(填“干燥”或“潮湿”)。
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第十三章
内能
第2节 分子动理论的初步知识
课标要点
1.知道物质是由大量分子、原子构成的,了解分子尺度很小。
2.通过扩散现象认识一切物质的分子都在不停地做无规则运动,能区分扩散与机械运动。
3.知道分子热运动与温度的关系:温度越高,分子热运动越剧烈。
4.通过实验认识分子间同时存在引力和斥力,理解分子力随分子间距变化规律。
5.能用分子动理论解释扩散、物态变化、固体 / 液体难以压缩拉伸等生活现象。
学习重难点
重点:扩散现象及分子无规则运动;分子热运动与温度关系;分子间存在引力、斥力。
难点:区分分子运动与机械运动;理解分子引力、斥力同时存在;分子间距变化时引力斥力大小变化规律。
知识点 物质的构成
1.物质组成:常见物质(固体、液体、气体)都是由极其微小的分子、原子构成。
2.分子的大小:分子直径约,肉眼、普通光学显微镜无法直接看见分子,需电子显微镜观察。
3.分子数量:物体内分子数目极其巨大,一杯水中含有上亿亿个分子。
4.分子间存在间隙
比如将100mL水和100mL酒精混合后,总体积小于200mL,就是分子间存在间隙的体现。
特别提醒:
(1)在研究与热学有关的问题时,微观粒子可以不必区分,都看作分子。
(2)肉眼能看见的灰尘、水雾、花粉颗粒都不是分子,属于宏观微小物体。
随学随练
1.(25-26九年级上·河南商丘·期中)常见的物质是由极其微小的_____、原子构成的。如图所示是同种物质在三种不同状态下的分子结构,其中图甲表示物体处于_____(选填“固”“液”或“气”)态。
【答案】 分子 固
【详解】[1]略。
[2]三态物质中,固态的分子间距最小、液态分子间距较小、气态分子间距最大,则其中甲图表示物体处于固态。
2.(25-26九年级上·湖北武汉·期末)金银制品在商代已经出现,古代铜器、漆木器等物件的附属装饰中也有金箔片。如图所示为电子显微镜下文物中的金原子。下列说法不正确的是( )
A.金原子之间存在间隙 B.金原子的直径约为10﹣10m
C.用肉眼和光学显微镜都可以看到金原子 D.金箔片熔化成的液体也是由金原子组成的
【答案】C
【详解】A.从扩散现象可以看出,物体的分子不是紧密地挤在一起,而是彼此间存在间隙,所以金原子间存在间隙,故A正确,不符合题意;
B.通常以来衡量原子的大小,金原子的直径约为,故B正确,不符合题意;
C.金原子非常小,用肉眼和光学显微镜都不能看到原子,故C错误,符合题意;
D.常见的物质是由极其微小的粒子组成,金物质(包括固态、液态和气态)都是由金原子组成,物态变化不会破坏原子结构,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.(24-25九年级上·甘肃金昌·期中)如图所示,这个实验表明( )
A.物体是由大量分子组成的 B.分子在不停地运动
C.分子间有间隙 D.分子间存在引力
【答案】C
【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C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
知识点 分子热运动(重点)
1. 扩散现象
(1)定义:不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫做扩散。
(2)三类扩散实例:
① 气体扩散:闻到花香、闻到饭菜香味、二氧化氮气体扩散实验;
② 液体扩散:清水滴入红墨水,整杯水变红;
③ 固体扩散:铅块与金块压紧,多年后互相渗透。
(3)扩散本质:直接证明一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
2. 分子热运动
(1)概念:分子的无规则运动叫做分子热运动。
(2)温度影响:温度越高,分子热运动越剧烈,扩散速度越快。例如:热水比冷水更容易染色;夏天花香比冬天更浓郁。
易错提醒:机械运动与分子热运动的对比
(1)机械运动:宏观物体整体运动(扫地灰尘飞扬、水流、风沙),肉眼可见;
(2)分子热运动:微观分子自发无规则运动,肉眼不可见,以扩散为标志。
随学随练
1.(25-26九年级上·新疆喀什·期末)小华烤羊肉串的时候观察到以下现象,其中能说明分子热运动的是( )
A.烟气飘扬 B.碳灰飞扬 C.香味四溢 D.火焰燃烧
【答案】C
【详解】烟气飘扬、碳灰飞扬是宏观物体的机械运动,不属于分子的运动;火焰燃烧是物质发生化学变化的过程,涉及物质的氧化反应,不属于分子的运动;香味四溢是香分子运动到空气中被人们闻到了,属于分子的热运动,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(24-25九年级上·云南德宏·期末)火锅是中国独创的美食,历史悠久。据考证,解放后出土的东汉文物“镬(huò)斗”,即为火锅。三国时期或魏文帝时,已有用铜所制的火锅出现。煮火锅时,闻到肉香是________现象,当火锅放凉后,很难再闻到香味,说明分子的热运动与________有关。
【答案】 扩散 温度
【详解】[1]不同物质相互接触时,分子会彼此进入对方,这种现象是扩散,闻到肉香是肉香分子在空气中扩散导致的,这是分子无规则运动的体现。
[2]分子热运动的剧烈程度随温度变化,温度越高分子热运动越剧烈,温度降低时分子热运动减缓,火锅放凉后难闻到香味,正是因为温度降低,分子热运动变慢,由此说明分子的热运动与温度有关。
3.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·期末)如图所示,把两滴质量相等的蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,过了一会观察到热水杯______,说明:____________________________。
【答案】 蓝墨水扩散得快,温度越高 分子无规则运动越剧烈
【详解】[1][2]对于分子运动速度,因为分子在不停地做无规则运动,温度是影响分子运动速度的因素,温度越高,分子运动越剧烈,这里蓝墨水在热水中扩散快,就表明物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈。
知识点 分子间的作用力
1.核心知识:分子之间同时存在引力和斥力。
2.实验证明:
(1)分子引力:两块干净铅块压紧后结合在一起,能悬挂重物;固体、液体很难被拉伸。
(2)分子斥力:固体、液体很难被压缩,挤压物体产生反弹力。
3.分子间距对作用力的影响:
(1)分子间距等于平衡距离:引力 = 斥力,分子力合力为 0;
(2)分子间距:斥力>引力,分子力表现为斥力(压缩物体受阻);
(3)分子间距:引力>斥力,分子力表现为引力(拉伸物体受阻);
(4)分子间距远大于:引力、斥力都几乎消失(气体分子间作用力可忽略)。
教材延伸:三态分子特点
4. 总结:分子动理论的内容教材延伸
物态
分子间距
分子间作用力
宏观特征
固态
很小
很大
有固定形状、固定体积,难压缩、难拉伸
液态
较小
较大
无固定形状,有固定体积,难压缩,易流动
气态
很大
几乎为 0
无固定形状、无固定体积,极易压缩、自由扩散
(1)物质是由大量的分子或原子组成的;
(2)构成物质的分子在不停地做无规则热运动;
(3)分子间存在着引力和斥力。
随学随练
1.(25-26九年级上·四川成都·期末)下列现象中能够直接说明分子间有引力的是( )
A.铁丝很难被拉伸 B.吸盘能牢牢吸在玻璃上
C.液体很难被压缩 D.墨水在热水中扩散较快
【答案】A
【详解】A.当试图拉伸铁丝时,分子间距离增大,分子间的引力会阻碍铁丝被拉伸,这直接说明分子间存在引力,故A符合题意;
B.吸盘能牢牢吸在玻璃上是大气压的作用,与分子间引力无关,故B不符合题意;
C.液体很难被压缩是因为液体分子间存在斥力,阻止了分子间距离的减小,说明的是分子间有斥力,故C不符合题意;
D.墨水在热水中扩散较快,这说明温度越高,分子的无规则运动越剧烈,故D不符合题意。
故选A。
2.(25-26九年级上·广西南宁·阶段检测)如图,甲、乙注射器里分别封有相同体积的空气和水。用手推动活塞可以压缩空气,但很难压缩水,说明分子间存在_____力,同时说明气体分子间的作用力比液体分子的_____(选填“大”或“小”)。
【答案】 斥 小
【详解】[1][2]由分子动理论可知,分子间存在引力和斥力,用手推动活塞可以压缩空气,但很难压缩水,说明分子间存在斥力。空气容易被压缩,水很难被压缩,说明气体分子间的距离较大,分子间的作用力较小,液体分子间的距离较小,分子间的作用力较大,即气体分子间的作用力比液体分子的小。
3.如图所示,两个压紧的铅块能吊起钩码,这一现象可以说明 ___________;“破镜难重圆”___________(能/不能)说明分子之间存在斥力。
【答案】 分子间存在引力 不能
【详解】[1]在下方铅块自身重力与钩码拉力作用下,铅块不下落,说明铅块之间存在着引力。
[2]分子间存在引力和斥力;当分子之间的距离较远时,分子间的作用力可忽略不计。无论如何拼合镜子碎片,碎片与碎片间的距离很大,无法达到分子量级,无法体现引力和斥力,故破镜难圆不能说明分子间存在着斥力。
题型 分子运动的判断
判断技巧
肉眼可见颗粒运动、外力驱动的物体运动均为机械运动;自发、无外力、不同物质互相渗透才是分子热运动(扩散)。
活学活用
1.(25-26九年级上·贵州黔东南·期末)世间的一切物体,无论是一粒沙、一缕烟,还是山川河流……都是由大量分子组成的,下列现象能说明分子在不停地运动的是( )
A.丰收季节,麦浪起伏 B.阳春三月,花香袭人
C.微风拂过,炊烟袅袅 D.沙尘暴起,飞沙满天
【答案】B
【详解】A.丰收季节,麦浪起伏,麦浪是机械运动,不是分子运动,故A不符合题意;
B.阳春三月,花香袭人,是气味分子在运动,故B符合题意;
C.微风拂过,炊烟袅袅,炊烟是肉眼可见的,而分子的直径特别小,看不见,故炊烟的运动不是分子运动,而是机械运动,故C不符合题意;
D.沙尘暴起,飞沙满天,飞沙是肉眼可见,而分子的直径特别小,看不见,故飞沙的运动不是分子运动,而是机械运动,故D不符合题意。
故选B。
2.(25-26九年级上·山西晋中·期末)古诗文中常常蕴含着丰富的物理知识,下列古诗文中画横线的文字能说明分子在做无规则运动的是( )
A.遥知不是雪,为有暗香来
B.夹岸数百步,中无杂树,芳草鲜美,落英缤纷
C.刺刺北风吹倒人,乾坤无处不沙尘
D.烟销日出不见人,欸乃一声山水绿
【答案】A
【详解】A.“暗香”是花的香气分子在空气中扩散,是分子的无规则运动,人能闻到香味就是因为分子的无规则运动进入人的鼻腔。故A符合题意;
B.“落英缤纷”描述的是花瓣飘落的情景,花瓣是宏观物体,其飘落是机械运动,不是分子的无规则运动。 故B不符合题意;
C.沙尘是可以用肉眼看到的宏观物体,沙尘的运动属于机械运动,不是分子的无规则运动。 故C不符合题意;
D.“烟销” 是烟雾(小颗粒)的机械运动,不是分子运动。故D不符合题意。
故选A。
3.(25-26九年级上·山东青岛·期中)下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A.尘土飞扬 B.雾漫山野 C.花香四溢 D.大雪纷飞
【答案】C
【详解】A.“尘土飞扬”中,尘土是宏观颗粒,其运动属于机械运动,不是分子运动,故A不符合题意;
B.“雾漫山野”中,雾是小水滴组成的宏观物体,其运动属于机械运动,不是分子运动,故B不符合题意;
C.“花香四溢”是花香分子在空气中做无规则运动(扩散现象),属于分子的无规则运动,故C符合题意;
D.“大雪纷飞”中,雪花是宏观物体,其运动属于机械运动,不是分子运动,故D不符合题意。
故选C。
题型 扩散现象
判断技巧
满足两个条件才是扩散:①不同物质接触;②微观分子自发混合,无外力驱动;肉眼可见颗粒运动一律不是扩散。
活学活用
4.(25-26九年级上·贵州安顺·期末)临近新年时人们会开始备年货,腊肉是年货之一,也是很多安顺人喜欢的特色食物。腊肉的主要制作步骤有腌和熏,根据个人口味每个步骤都有着不同的要求。关于“腊肉”,下列说法正确的是( )
A.用盐来腌制肉时,盐和肉之间没有扩散现象
B.低温天气闻到“腊肉味”更明显
C.切腊肉时肉片之间会粘黏,表明分子之间有引力
D.静止在架子上的腊肉分子不动
【答案】C
【详解】A. 用盐腌制肉时,盐分子和肉中的分子(如水分子)会发生扩散现象,盐分子进入肉内部,肉中的水分渗出,这是分子热运动的结果,故A错误;
B. 低温天气,分子热运动减慢,扩散速度减小,因此“腊肉味”的分子扩散更慢,不易闻到,故B错误;
C. 切腊肉时肉片粘黏,是由于分子间存在引力,当肉片紧密接触时,分子间引力作用导致粘黏,故C正确;
D. 腊肉静止在架子上,但其分子仍在做无规则热运动,并非不动,故D错误。
故选C。
5.(24-25九年级上·安徽滁州·期末)滁州古称“清流”“涂中”,这座以亭而闻名的城市自古风景秀丽,大文豪欧阳修《醉翁亭记》中有名句:“野芳发而幽香,佳木秀而繁阴”,他闻到花香属于______现象。诗人陆游的诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是:分子做无规则运动的剧烈程度与______有关。
【答案】 扩散 温度
【详解】[1]闻到花香,说明花香分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象。
[2]花气袭人知骤暖说明温度越高分子运动越剧烈,因此可以说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关。
6.(25-26九年级上·山东聊城·阶段检测)河南名茶众多,其中信阳毛尖是中国十大名茶之一,具有“细、圆、光、直、味浓、汤色绿”等独特风格。如图为刚沏好的信阳毛尖,茶叶翠绿,茶香袭人,其中茶香袭人是___________现象,沏茶通常使用热水是因为温度越高,扩散___________。
【答案】 扩散 越快
【详解】[1]“茶香袭人”是茶香分子从茶叶中进入空气中,发生了分子的无规则运动,这种不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象。
[2]分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈,因此扩散的速度越快;所以沏茶用热水能让茶香更快扩散,提升口感体验。
题型 分子间的作用力
答题模板
拉伸难→分子引力;压缩难→分子斥力;破碎物体无法复原:碎片间距过大,分子作用力消失。
活学活用
7.(25-26九年级上·河北唐山·期末)如图所示,能说明分子间有引力的是( )
A.气体扩散 B.铅柱吊物 C.压缩空气 D.液体难压缩
【答案】B
【详解】A.空气与二氧化氮气体扩散实验,抽掉玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故A不符合题意;
B.铅柱吊物,端面磨平的铅柱压紧后能够吊起重物,是因为分子间存在引力,使两个铅柱粘在一起,能说明分子间有引力,故B符合题意;
C.压缩空气,说明分子间存在间隙,故C不符合题意;
D.液体难压缩,说明分子间存在斥力,故D不符合题意。
故选B。
8.(25-26九年级上·福建宁德·期中)用细线拴住玻璃板的四个角,用弹簧测力计钩住细线,将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触,向上拉弹簧测力计时,发现弹簧测力计的示数______(填“变大”“不变”或“变小”)了,这说明分子间存在______。
【答案】 变大 引力
【详解】[1][2]用弹簧测力计钩住细线,将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触,向上拉弹簧测力计时,弹簧测力计的示数变大,说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力,即分子间存在引力。
9.(25-26九年级上·广东广州·期中)
(1)如表格所示是某同学对同种物质气、固、液(未按此顺序)三种物态的总结笔记请你帮他把笔记补充完整:
物态
微观特性
宏观特性
分子间距离
分子间作用力
有无固定形状
有无固定体积
固
最小
①
有
②
③
最大
④
无
无
丙
较强
⑤
①_____(选填“最强”“最弱”);②_____(选填“有”“无”);③_____(选填“液”“气”)④_____(选填“最强”“最弱”);⑤_____(选填“有”“无”);
(2)如图所示是晶体熔化和液体蒸发、沸腾时的分子结构模型,描述晶体熔化模型的是_____,液体蒸发模型的是_____,液体沸腾模型的是_____。
【答案】(1)最强 有 气 最弱 无 (2)乙 丙 甲
【详解】(1)[1][2][3][4][5]物质三态的微观和宏观特性如下:固态分子间距离最小,分子间作用力最强;有固定形状和固定体积;气态分子间距离最大,分子间作用力最弱;无固定形状和体积,故③填气;液态分子间作用力较强,无固定形状,但有固定体积,因此丙为液态。
(2)[1]晶体在固态时有固定的形状,分子排列整齐、分子间距离最小,液态时,分子间距离变大,分子排列相对混乱一点,熔化时,由固态变为液态,故描述晶体熔化模型的是图乙。
[2]蒸发是缓慢的汽化现象,少量液体表面分子脱离,丙图仅表面分子离开,符合蒸发特点,故应为丙。
[3]沸腾时液体内部和表面都有分子剧烈汽化,且分子间距变大,甲图体现了这种剧烈的分子运动,故应为甲。
题型 分子动理论解释生活现象
判断技巧:
先明确现象对应的分子动理论知识点:闻到气味、混合后总体积变小、物块难以拉伸压缩,分别对应分子不停运动、分子间存在间隙、分子间存在引力或斥力,表述时先点出分子动理论的对应规律,再结合现象分析,避免混淆引力和斥力的应用场景。
活学活用
10.(25-26九年级上·北京·阶段检测)小华在做手工时,需要将两根粗细相同的棉线牢牢接在一起。他先将两根棉线的线头轻轻拧在一起,但轻轻一拉就分开了;后来他将线头用水浸湿后再拧紧,发现需要更大的力才能拉开。请用分子动理论的知识解释:为什么干燥的棉线轻轻一拉就分开,而湿棉线需要更大的力才能拉开?
【答案】根据分子动理论,物质是由分子构成的,分子之间存在相互作用的引力和斥力,且分子间的作用力与分子间距离有关。干燥的棉线中,分子间距离较大,大于分子直径的10倍,此时分子间的作用力变得十分微弱,几乎可以忽略不计,所以两根棉线的线头轻轻拧在一起后,很容易就会被拉开。当棉线被水浸湿后,水分子会填充到两根棉线纤维之间的空隙中,使得棉线分子和水分子之间的距离变得很小,分子间的引力显著增大。此时,要拉开棉线,就需要克服棉线纤维分子与水分子之间较大的引力,所以需要更大的力才能将其拉开。
11.(25-26九年级上·吉林·期末)如图所示,小明将气球吹足气并用细线将口扎紧,但过了一段时间后发现气球变小了。请你用分子动理论的初步知识解释其中的原因。
【答案】气球壁分子间存在间隙(间隔)气球内的气体分子就会通过气球分子之间的间隙(间隔)扩散到空气中,所以气球内气体减少,所以气球就变小了。
12.(25-26九年级上·吉林·期末)东北原始森林监控系统发现,一只狐狸远远地尾随一只随地小便的东北虎,待老虎走后,狐狸在虎尿里打滚使其身上沾有虎尿。狐狸身上的虎尿气味儿有助于它吓退远处的狼、豹等天敌,请说出上述情景中涉及的两条分子动理论知识。
【答案】(1)分子间存在引力;(2)分子在不停地做无规则运动。
【详解】狐狸在虎尿里打滚,由于分子间存在引力,虎尿会沾在狐狸的毛发上。狐狸身上的虎尿味儿分子不停地做无规则运动,有助于狐狸吓退远处的狼、豹等天敌。
基础通关
1.(25-26九年级上·河南驻马店·期中)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。
2.(24-25九年级上·湖北·期中)“热干面”色泽黄而油润,味道鲜美,是武汉最出名的小吃之一,深受人们喜欢,下列说法正确的是( )
A.香气四溢,表明分子在不停地做热运动 B.芝麻酱附着在热干面上,说明分子间只存在引力
C.热干面条之间有空隙,说明分子间有间隙 D.吃一口热干面,只有几个分子进入口中
【答案】A
【详解】A.香气四溢,表明分子在不停地做热运动,香气分子扩散到空气中,故A正确;
B.芝麻酱附着在热干面上,说明分子间表现为引力,但分子间引力与斥力同时存在,故B错误;
C.热干面条之间的空隙不属于分子间的间隙,分子间的间隙人眼无法看出,故C错误;
D.分子非常小,吃一口热干面,进入口中的分子数量是十分庞大的,并非几个分子进入口中,故D错误。
故选A。
3.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)下列选项中对现象的解释正确的是( )
A.如图实验可以得出“二氧化氮分子在永不停息地运动”的结论
B.新冠肺炎病毒可以通过空气传播,说明分子在永不停息地运动
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,不能说明分子间有间隙
D.破碎的镜子靠在一起不能“重圆”,说明分子间有斥力
【答案】C
【详解】A.二氧化氮密度大于空气,该实验将二氧化氮放在上方,抽去玻璃板后两瓶混合,也可能是重力作用导致,无法确定是分子无规则运动的结果,故A错误;
B.新冠肺炎病毒是宏观的颗粒物,不是分子,病毒在空气中传播属于宏观机械运动,不能说明分子的无规则运动,故B错误;
C.因为海绵内有空隙,用手捏海绵,海绵的体积变小了,是力改变了物体的形状,不能说明分子间有间隙,故C正确;
D.破碎的镜子不能“重圆”,是因为镜子破碎后,分子间距离太大,分子间的作用力微弱到几乎可以忽略,故D错误。
故选C。
4.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)下列有关分子的说法中,正确的是( )
A.固体和液体很难被压缩,说明分子间只存在斥力
B.扫地时尘土飞扬,说明分子在无规则运动
C.用手捏洗碗用的海绵,海绵变小,说明分子间有间隙
D.物体的温度升高,分子无规则运动一定变剧烈
【答案】D
【详解】A.分子间引力和斥力是同时存在的,固体和液体很难被压缩只能说明此时分子间斥力更大,故A错误;
B.尘土是肉眼可见的宏观小颗粒,尘土飞扬是宏观物体的机械运动,不能说明分子在无规则运动,故B错误;
C.海绵体积变小是因为挤压排出了海绵内部宏观空隙中的空气,空隙是宏观结构,不是分子间的微观间隙,故C错误;
D.温度是分子无规则运动剧烈程度的宏观标志,物体温度升高,分子无规则运动一定变剧烈,故D正确。
故选D。
5.(24-25九年级上·辽宁盘锦·开学考试)下列与分子相关的描述正确的是( )
A.物质在固态时体积最小说明固体分子间没有间隙
B.“破镜难重圆”说明分子之间有斥力
C.把铅片和金片长期紧压在一起,它们互相渗入,说明扩散现象能发生在固体之间
D.当太阳照射水珠时,水分子的运动速度变小
【答案】C
【详解】A.物质在固态时体积最小,是因为分子间距离较小,故A错误;
B.“破镜难重圆”是因为镜子断裂后,分子间的距离太大,分子间的作用力几乎为零,故B错误;
C.把铅片和金片长期紧压在一起,它们互相渗入,这是固体分子相互进入对方的扩散现象,说明扩散现象能发生在固体之间,故C正确;
D.当太阳照射水珠时,水珠温度升高,水分子的运动速度会变大,故D错误。
故选C。
6.(24-25九年级上·山东·阶段检测)我国的诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识。从物理学的角度来看,下列有关诗句的说法正确的是( )
A.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”,句中的“彩云”是由于光的反射形成的
B.“水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香”,句中“一院香”是因为分子在不停地做无规则运动
C.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,句中的“蜡炬成灰泪始干”是晶体熔化吸热
D.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”。听出“钟”声是根据响度来判断的
【答案】B
【详解】A.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”,句中的“彩云”是太阳光通过空气中悬浮的小水珠发生光的色散形成的,而非光的反射,故A错误。
B.“水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香”,句中“一院香”是因为蔷薇花香分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中,使人闻到香味,故B正确。
C.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,蜡烛是非晶体,“蜡炬成灰泪始干”是固态石蜡受热熔化形成的,熔化过程需要吸热,故C错误。
D.“姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船”,听出“钟”声是根据音色来判断的,而不是响度,不同的发声体由于材料、结构不同,发出声音的音色也就不同,人们可以根据音色来区分不同的发声体,故D错误。
故选B。
7.(24-25九年级上·广东深圳·期中)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。
8.(25-26九年级上·湖北武汉·期中)下列各图是我们在学习分子动理论时做过的一些实验,其中表述正确的是( )
A.气体扩散实验,上瓶内a为二氧化氮气体,下瓶内b为空气
B.液体扩散实验,先在玻璃管中装一半硫酸铜水溶液,再注入清水
C.注射器里封有空气,用手推动活塞可以将空气压缩,说明分子之间存在间隙
D.两个铅柱没有被重物拉开,是因为两个铅柱的分子之间只存在引力
【答案】C
【详解】A.在气体扩散实验中,二氧化氮气体密度比空气大,若上瓶内a为二氧化氮气体,下瓶内b为空气,由于重力作用,二氧化氮气体会下沉,无法单纯说明是分子在做无规则运动扩散现象,应该是下瓶内为二氧化氮气体,上瓶内为空气,故A错误;
B.液体扩散实验,应先在玻璃管中装一半清水,再注入硫酸铜水溶液,这样可以观察到两种液体之间的扩散现象,故B错误;
C.注射器里封有空气,用手推动活塞可以将空气压缩,说明分子之间存在间隙,故C正确;
D.两个铅柱没有被重物拉开,是因为两个铅柱的分子之间存在引力,但分子间同时也存在斥力,只是此时引力起主要作用,故D错误。
故选C。
9.(24-25九年级上·安徽阜阳·阶段检测)上课时,老师用粉笔在黑板上写了漂亮的板书,用放大镜观察时发现,粉笔的痕迹是由很多小颗粒组成的,这些颗粒___________(选填“是”或“不是”)分子。
【答案】不是
【详解】这些颗粒是由大量分子组成的,分子的尺度很小,用放大镜是看不到的。
10.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)如甲、乙、丙图所示是同种物质的三种不同状态下的分子结构,物质从丙图变化到乙图时,组成物质的体积_______,分子间作用力________(均选填“变大”、“变小”或“不变”)在这一变化过程中要________热量。如丁、戊图所示,一个瓶中装有无色透明的空气,另一个瓶中装有红棕色二氧化氮气体,应选择_______图(选填“丁”或“戊”)所示实验研究气体扩散现象,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,该实验在________(选填“高温”或“低温”)环境中进行,看到气体混合更快。
【答案】 变小 变大 放出 戊 高温
【详解】[1] [2] [3]从甲、乙、丙图的分子排列结构可知甲是固态、乙是液态、丙是气态。物质从丙图变化到乙图时即从气态变化为液态的过程,也就是液化的过程,液化放出热量时温度降低内能减少,体积变小,分子间距离变小分子间作用力变大。
[4]红棕色二氧化氮气体密度比空气密度大,由于重力作用会下沉,丁图装置不能排除重力的影响,故应选戊图。
[5]温度越高分子的无规则运动越剧烈,该实验在高温环境中进行,看到气体混合更快。
11.(25-26九年级上·湖南郴州·期末)实验小组的同学利用两个大小、形状相同分别装有空气和红棕色二氧化氮气体的空瓶子做了如图所示的实验,能验证“分子在不停地做无规则运动”最合适的实验是________(选填“甲、乙、丙”);实验丙的设计目的是:排除________对实验的干扰,更直接地验证分子的无规则运动。
【答案】 甲 重力
【详解】[1]甲抽取玻璃板后,虽然二氧化氮的密度大于空气密度,但它也会运动到上面的瓶子内,两种气体逐渐混合,最后颜色变得均匀,说明气体分子在不停地做无规则运动。
乙中密度大的二氧化氮气体在上方,抽取玻璃板之后,由于重力的作用,二氧化氮气体也会向下运动,所以不能完全说明气体分子在不停地做无规则运动。
丙两个瓶子水平放置,避免了重力对气体扩散的影响,能直接验证分子的无规则运动,但由于瓶子水平放倒,操作会不变。
所以能验证“分子在不停地做无规则运动”最合适的实验是甲。
[2]实验丙两个瓶子水平放置,让气体在水平方向扩散,目的是排除重力对实验的干扰,更直接地验证分子的无规则运动。
12.(25-26九年级上·河南郑州·期中)诗句“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”,在夏日的荷塘边,满园的荷花香气扑鼻,这是_______现象,荷叶上的水滴会自动聚集在一起,积小成大,这是因为水分子之间存在_______;诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是:分子做无规则运动的剧烈程度与_______有关。
【答案】 扩散 引力 温度
【详解】[1]在夏日的荷塘边,满园的荷花香气扑鼻,说明荷花香分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象。
[2]由于分子间引力的作用,所以荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴。
[3]“骤暖”表明温度升高,此时花香更易被察觉(即“花气袭人”),这说明分子做无规则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。
13.将20cm3的水和20cm3的酒精注入同一个量杯中,摇晃后发现,水和酒精的总体积小于40cm3,这现象说明了分子间有 ___________。把两块表面很平且干净的铅压紧,两块铅就结合在一起,甚至下面吊一个重物都不能把它拉开,这现象说明了分子间有 ___________。
【答案】 间隙 引力
【详解】[1]将20cm3的水和20cm3的酒精注入同一个量杯中,摇晃后发现,水和酒精的总体积小于40cm3,即液体的总体积变小,这说明分子间有间隙。
[2]把两块表面很平且干净的铅压紧,两块铅就结合在一起,甚至下面吊一个重物都不能把它拉开,这一现象说明分子之间存在引力。
14.(25-26九年级上·山东滨州·阶段检测)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,最后颜色均匀地充满两个瓶子。
(1)产生上述现象的原因是____,此实验中二氧化氮的作用是__________。
(2)此实验在________(填“低温”或“高温”)的环境中进行,上述现象更明显。
(3)上述实验现象跟人们的生活密切相关,它对人们有利也有害,请你写出它对人们有利的一个生活实例_____,请你写出它对人们有害的一个生活实例__(列举一条即可)。
(4)实验时,有人建议:把装有二氧化氮气体的瓶子放在上面,装有空气的瓶子放在下面,这样既能表明上述观点,又能使实验现象更明显。你认为这样的建议________(填“合理”或“不合理”),理由____。
【答案】(1) 分子在不停地做无规则运动 便于观察分子的运动 (2)高温
(3) 炒菜时,盐分子扩散到菜里,使菜变咸 装修材料中的有害气体分子扩散到空气中,污染室内空气
(4) 不合理 二氧化氮密度大,放上方会因重力下沉,无法证明是分子运动导致的扩散
【详解】(1)[1][2]产生上述现象的原因是分子在不停地做无规则运动。因为分子的无规则运动,使得二氧化氮分子和空气分子能够相互进入对方的空间,从而发生扩散现象。 此实验中二氧化氮的作用是便于观察分子的运动(因为二氧化氮有颜色,能让扩散现象更直观地被看到)。
(2)温度越高,分子热运动越剧烈,扩散速度越快,因此,此实验在高温的环境中进行实验现象更明显。
(3)[1][2]有利的生活实例:炒菜时,盐分子扩散到菜里,使菜变咸。有害的生活实例:装修材料中的有害气体分子扩散到空气中,污染室内空气。
(4)[1][2]不合理。若将装有二氧化氮气体的瓶子放在上面,装有空气的瓶子放在下面,二氧化氮密度比空气大,会在重力作用下缓慢下沉,可能干扰分子运动的观察,因此建议不合理。
素养提升
15.(25-26九年级上·四川绵阳·期中)科学探究需要进行实验,在取得数据和事实后,再进行分析和推理,因此,在科学探究中我们需要区分事实与推论,根据以下的事实或推论,说法正确的是( )
①在气体扩散实验中,抽去玻璃板后,红棕色的NO2气体进入到空气中
②在液体扩散实验中,红墨水滴入热水,热水很快变红
③扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动
④温度越高,分子的无规则运动越剧烈
A.由①事实,可以得到②推论 B.由②事实,可以得到④推论
C.由③事实,可以得到①推论 D.由④事实,可以得到②推论
【答案】B
【详解】A.①是气体扩散的事实,②是液体扩散的事实,二者无推导关系,故A错误;
B.②“红墨水滴入热水很快变红”是事实,热水温度高导致扩散快,可推导出④“温度越高,分子无规则运动越剧烈”的推论,故B正确;
C.③是推论,①是气体扩散的事实,逻辑应为①推导③,故C错误;
D.④是推论,②是事实,逻辑应为②推导④,故D错误。
故选B。
16.(25-26九年级上·广东广州·期中)如图甲所示,两个集气瓶里分别装有温度为60℃的氧气、0℃的二氧化氮,两种气体互不反应且。现将玻璃板抽掉,图中最能代表久置后静止的封闭容器中气体的分布情况的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,将玻璃板抽掉,氧气、二氧化氮气体由于做无规则的运动,久置后会变得均匀,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
17.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)如下图所示,用细线绑住干净的玻璃板,将玻璃板吊在弹簧测力计的下面,静止时测力计示数为F1;又使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,且没有离开水面,测力计示数为F2;再将玻璃板慢慢浸没在水中,玻璃板没有接触杯底,静止时测力计示数为F3,则测力计最大示数的是_______,最小示数是________(选填“F1”或“F2”或“F3”),引起测力计示数变大的原因是_________。
【答案】 F2 F3 见解析
【详解】[1][2]因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大。所以F2>F1;把玻璃板浸没入水中,受到向上的浮力,根据可知,弹簧测力计示数减小,故F1>F3;综上所述三个力的由大到小的排序是F2>F1>F3。
[3]因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大。
18.如图所示的实验,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验:
图a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力示数______玻璃板的重力;
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
(1)题目中,图b后横线处应填:______(选填“大于”、“小于”、“等于”);
(2)图a和图______两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子在______;
(3)图b和图______两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在______力;
(4)图c实验表明,分子之间存在______,引起这一现象的原因是分子间存在______力。
【答案】(1)大于 (2)d 永不停息地做无规则运动 (3)e 引 (4)间隙 斥
【详解】(1)因为分子间存在着相互作用的引力,因此当玻璃板的下表面接触水面,向上拉时会发现拉力示数大于玻璃板的重力。
(2)[1][2]图a中的现象是因为发生了扩散,说明分子在永不停息地做无规则运动;图b中的现象说明分子之间总存在相互作用的引力;图c是因为分子之间有间隔,所以水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;图d是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动;图e是因为说明分子之间总存在相互作用的引力。因此图a和图d两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子在永不停息地做无规则运动。
(3)[1][2]图a中的现象是因为发生了扩散,说明分子在永不停息地做无规则运动;图b中的现象说明分子之间总存在相互作用的引力;图c是因为分子之间有间隔,所以水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;图d是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动;图e是因为说明分子之间总存在相互作用的引力。因此图b和图e两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在相互作用的引力。
(4)[1][2]图c是因为分子之间有间隔,所以水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,引起这一现象的原因是分子间存在斥力,使得分子不会紧密的排列在一起,而是保持一定的距离。
19.(25-26九年级上·内蒙古呼和浩特·期中)学习“内能”时,同学们通过实验来认识分子的热运动与分子间的作用力:
(1)如图甲,小明将两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,他观察到热水中的墨水扩散的更快,这说明分子热运动剧烈程度与______有关;
(2)如图乙,小红用注射器抽取半筒水,用手指封闭注射器的筒口,推压注射器的活塞,会观察到水很______(选填“难”或“容易”)压缩,此现象可以说明分子间存在着______;
(3)如图丙,小宇将两个表面光滑的铅块使劲挤压,两个铅块会“粘”在一起,下面的铅块不掉落,他认为这是因为分子之间存在引力。但小华觉得也可能是大气压力把两块铅块挤压在一起难以分开。你能否设计一个实验,来验证小华的猜想,简述你的方法______。
【答案】(1)温度 (2)难 斥力
(3)将装置放在真空环境中,消除大气压力后,通过观察铅块是否分开即可验证猜想
【详解】(1)分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快,因此热水中的墨水扩散更快。
(2)[1][2]液体分子间隙很小,推压注射器的水时很难压缩,这是因为分子间存在相互作用的斥力,阻碍活塞的压缩。
(3)小华猜想铅块不分开是大气压力的作用,验证该猜想只需要排除大气压的影响。可以将装置放在真空环境中,消除大气压力后,通过观察铅块是否分开即可验证猜想。
20.(25-26九年级上·山西运城·阶段检测)小明看到一则报道:盛油的厚壁钢瓶,当瓶内压强增大到相当于大气压的1~2万倍时,虽然瓶壁无裂痕,瓶内的油仍然能从瓶壁里渗出来。你认为这个报道是否可信?请你用所学的物理知识解释其中的道理。
【答案】瓶壁无裂痕,但钢瓶分子间存在间隙,在高压作用下,瓶内的油可能从瓶壁的分子间隙中渗出来,故该报道可信。
【详解】略。
21.(2025·内蒙古赤峰·三模)寒冷的冬天,小明帮妈妈洗盘子(如图),发现盘子上黏附的油渍很难清除。妈妈告诉他用热水洗盘子效果更好。请用所学物理知识回答:
(1)油污为什么会黏附在盘子上?
(2)请解释妈妈的建议包含的物理原理。
【答案】(1)因为油污与盘子接触时,分子之间存在相互作用的引力,使得油污分子黏附在盘子表面。
(2)温度越高,分子热运动越剧烈,油渍分子扩散越快,更容易扩散到水中与盘子分离。
迁移创新
22.(25-26九年级上·广东梅州·期中)阅读下面的短文,回答问题。
水膜的奥秘
2021年12月9日,航天员王亚平在中国空间站里把一个金属圈插入饮用水袋中,慢慢抽出金属圈,形成了一个水膜。
接着,她往水膜表面贴上一片和女儿一起完成的花朵折纸。在水膜试验中,如图甲,这朵花在太空中“绽放”。液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层(如图乙),表面层里的分子比液体内部稀疏,表面层分子间的相互作用表现为引力。就像你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。由于分子间作用,液体会产生使表面尽可能缩小的力,这个力称为“表面张力”,水膜形成的本质原因是液体的表面张力。液体与固体接触处,也有奇妙的现象。先后向一块洁净的玻璃板上和一块涂了石蜡的玻璃上滴一滴水,晃动玻璃板,洁净的玻璃板上这滴水散开,石蜡上的则是滚来滚去(如图丙)。像这种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象叫作浸润;如果液体不会润湿某种固体,也就不会附着在这种固体的表面,这种现象叫作不浸润。所以水能浸润玻璃,但水不能浸润石蜡。当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时,液体能够浸润固体。反之,液体则不浸润固体。
(1)液体表面比内部的分子距离___________(选填“大”、“小”)。
(2)水滴在石蜡表面时,水和石蜡的相互作用___________(选填“大于”、“小于”、“等于”)水分子之间的相互作用。
(3)如图所示,金属框上阴影部分表示肥皂膜。它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破,棉线的形状是下列选项中的___________。
A. B. C. D.
(4)下列说法正确的是___________。
A.小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是由于液体的表面张力
B.清晨的露珠看起来近似球状主要是因为液体内部分子之间的相互作用力
C.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
(5)如图丁是酱油滴在A、B两种材料表面的油滴形状。小明发现倒酱油的时候总会有一些酱油沿着瓶口流到瓶子外面,他认为选用材料B做酱油瓶的瓶口就能保持瓶子清洁。结合材料,他选择的理由是:由图可知酱油与B材料________,所以选用材料B做酱油瓶的瓶口就能保持瓶子清洁。
【答案】(1)大 (2)小于 (3)D (4)A (5)不浸润
【分析】根据短文中液体表面张力的相关描述进行分析判断。
【详解】(1)根据材料内容可知,液体表面层的分子比液体内部稀疏,分子稀疏说明分子间距离更大,因此液体表面比内部的分子距离大。
(2)材料明确说明:当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用弱时,液体不浸润该固体。已知水不能浸润石蜡,因此水和石蜡的相互作用小于水分子之间的相互作用。
(3)液体存在表面张力,会使液体表面尽可能缩小。刺破肥皂膜的a部分后,剩余b部分的肥皂膜会在表面张力作用下收缩,会将棉线拉成a侧凸出的圆弧,故选D。
(4)A.小昆虫能在水面上自由来往不陷入水中,是液体表面张力可以支撑昆虫的重力,故A正确;
B.清晨露珠近似呈球状,是液体表面张力使表面收缩的结果,故B错误;
C.小木块能够浮于水面,是浮力与重力平衡的结果,故C错误。
故选A。
(5)由丁图可知,酱油在B材料表面呈收缩的球状,不会附着散开,说明酱油与B材料不浸润,因此选用材料B做酱油瓶的瓶口,酱油不会附着流出,能保持瓶身清洁。
23.阅读以下材料,回答问题。
分子间的作用力
组成物体的分子间虽有空隙,但大量分子却能聚集在一起形成固体和液体,如图1所示,固体和液体很难被压缩也很难被拉伸以及种种事实表明分子间存在相互作用力。
分子是由原子构成的,原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成的。分子力就是由分子中这些带电微粒的相互作用引起的,因此分子力的本质是电磁相互作用。
如图2所示,F>0为斥力,F<0为引力,横轴上方的虚线表示分子间斥力随r的变化图像,横轴下方的虚线表示分子间引力随r的变化图像,实线为分子间引力和斥力的合力F随r的变化图像。当r=r0时,分子间的引力和斥力大小相等,合力为0,分子处于平衡位置。当r<r0时,引力和斥力虽然都随着距离的减小而增大,但斥力增大得更快,因而分子间的作用力表现为斥力;当r>r0时,引力和斥力虽然都随着距离的增大而减小,但斥力减小得更快,因而分子间的作用力表现为引力。这个合力(引力)随着距离的增大而迅速减小,当r的数量级大于10﹣9m时,已经变得十分微弱,可以忽略不计了。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)物体能够被压缩但不能无限制的被压缩,说明了 ;
A.分子间有间隙 B.分子间既有引力又有斥力
C.分子间有斥力 D.分子在不停地做无规则运动
(2)当两个分子之间的距离为r0时,正好处于平衡状态,下面关于分子间相互作用的引力和斥力的各说法中,正确的是 ;
A.分子间的引力和斥力同时存在
B.两分子间的距离小于r0时,它们之间只有引力作用
C.两分子之间的距离小于r0时,它们之间既有引力又有斥力作用,而且斥力大于引力
D.两分子之间的距离等于2r0时,它们之间既有引力又有斥力作用,而且斥力大于引力
(3)玻璃杯被打碎后,不能利用分子间引力使其复原,这是因为 。
A.玻璃分子间引力比其他分子间引力小
B.碎片间接触处呈现斥力
C.碎片间接触处呈现引力,但绝大多数分子间距离太大,故引力很小
D.碎片间根本不会产生分子作用力
【答案】(1)AC (2)AC (3)C
【详解】(1)物体能够被压缩,是由于分子间存在间隙;但不能无限制的被压缩是由于分子间存在相互作用的斥力,故BD错误,AC正确。
故选AC。
(2)分子间的引力和斥力同时存在,当两个分子间的距离为r0时,正好处于平衡状态,分子间的引力等于斥力;当分子间的距离小于r0时,斥力大于引力;当两分子之间的距离等于2 r0时,引力大于斥力,故BD错误,AC正确。
故选AC。
(3)玻璃杯被打碎后,碎片间分子距离太大,分子间的作用力可以忽略,不能利用分子间引力使其复原,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
24.(25-26九年级上·广东中山·阶段检测)1827年,布朗把花粉放入水中,然后放在显微镜下观察,发现花粉小颗粒在水中像着了魔似的不停运动,而且每个小颗粒的运动方向和速度大小都改变得很快,不会停下来。这些小颗粒实际上是由上万个分子组成的分子团,由于受液体分子撞击不平衡,从而表现出无规则运动的状况。这就是著名的布朗运动。
(1)布朗运动中花粉颗粒的运动是______运动;
A.分子 B.原子 C.物体
(2)分子很小,看不见摸不着,但正如布朗运动一样,我们可以通过一些直接感知的现象,经过合理的推测来认识.下列推测既合理又符合事实的是______;
A.现象:压缩密闭在注射器内的空气,感觉越推越吃力;推测:分子之间只有斥力没有引力
B.现象:水和酒精混合,总体积变小;推测:分子之间有空隙
C.现象:将墨水滴入水中,可看到墨水在沿途拉成一长串墨迹;推测:分子在永不停息地运动
(3)小明将烧杯放在酒精灯上加热,在加热过程中发现花粉颗粒的运动加剧并上下翻滚,于是小明推理得出:温度越高,分子的运动越剧烈。你认为小明得出的结论________(填“可靠”或“不可靠”),原因是__________________________;
(4)①从微观上看,蒸发就是由分子的无规则运动带来的。由于分子的无规则运动和相互碰撞,在任何时刻总有一些分子具有比平均动能还大的动能。这些动能大的分子,如处于液面附近,其动能大于飞出时克服液体内分子间的______(填“引力”或“斥力”)所需的功时,这些分子就能脱离液面而向外飞出,变成这种液体的气态形式;飞出去的分子在和其他分子碰撞后,有可能再回到液面上或进入液体内部。如果同时间内飞出的分子数多于返回的分子数,液体就在蒸发,这就是蒸发现象。如果飞出去的分子数等于返回的分子数,则达到一种动态平衡;
②暴露在空气中的水蒸发越快,表明空气越______(填“干燥”或“潮湿”)。
【答案】(1)C (2)B (3) 不可靠 加热过程中主要是由于液体的对流加快了花粉的运动
(4)引力 干燥
【详解】(1)根据材料,布朗运动的花粉小颗粒实际上是由上万个分子组成的分子团,没有达到分子、原子的尺度。则A、B不正确。这类分子团的运动是物体的机械运动。则C正确。故选C。
(2)A. 压缩密闭在注射器内的空气,感觉越推越吃力,表明分子间有相互作用的斥力,但是不能表明没有引力,推测不符合事实,故A不符合题意;
B. 水和酒精混合,总体积变小,是因为水分子和酒精分子之间都有空隙,混合时水分子和酒精分子进入了彼此的间隙中,使总体积变小,推测既合理又符合事实,故B符合题意;
C. 将墨水滴入水中,可看到沿途拉成一长串墨迹,是因为墨滴的重力大于浮力,要下沉,从而拉长形成墨迹。不能说明分子在不停息运动。推测不合理,故C不符合题意。
故选B。
(3)[1][2]烧杯放在酒精灯上加热,发现花粉颗粒的运动加剧并上下翻滚,这是因为水在加热时形成对流,花粉在水对流的带动下做机械运动,不是分子的无规则热运动,因此小明的结论不可靠。
(4)[1]液体中动能大的分子要脱离液面飞出,需要克服周围其他分子将它拉回液体中的吸引作用,因此是引力。
[2]蒸发现象是同时间内飞出的分子数多于返回的分子数。暴露在空气中的水蒸发越快,则同时间内飞出的分子数越多,表明初始状态空气中的水蒸气分子越少,因此空气越干燥。
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