3.1 运动的水分子 第1课时(讲义)化学新教材鲁教版九年级上册
2026-08-11
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学鲁教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第一节 运动的水分子 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 分子,水 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.97 MB |
| 发布时间 | 2026-08-11 |
| 更新时间 | 2026-08-11 |
| 作者 | L. |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59162168.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本初中化学讲义聚焦“运动的水分子”,以水的三态变化实验为起点,构建“宏观现象—微观粒子”认知链条,系统讲解物理变化的微观本质及分子的小、间隔、运动特征,形成物质微粒观学习支架。
资料通过品红扩散实验探究温度对分子运动的影响,针筒实验验证分子间隔变化,培养宏观辨识与微观探析素养。课中助力教师引导学生从现象到本质,课后通过易错辨析和拓展练习帮助学生巩固知识,提升科学思维能力。
内容正文:
第三单元
探秘水世界
第一节 运动的水分子
第1课时 运动的水分子
课标要点
1. 通过瀑布、霜露等生活实例引入,理解水的三态变化是水分子运动和间隔改变的结果,建立“宏观现象—微观粒子”的认知链条,明确物理变化的微观本质。
2. 掌握分子的三个基本特征,能通过酒精与水混合、品红扩散等实验验证分子的性质,规范完成相关实验操作。
3. 能运用分子的特征解释生活中的常见现象,如扩散、热胀冷缩、挥发等,培养宏观辨识与微观探析的核心素养,树立物质的微粒观。
学习重难点
重点:
水的三态变化的微观本质;分子的三个基本特征;用分子观点解释宏观现象。
难点:
从微观角度构建水的三态变化模型;理解分子运动和间隔变化的抽象概念;运用分子特征解释复杂生活现象。
知识点 水的三态变化
1. 实验探究:水的三态变化
实验1:水的蒸发与冷凝
实验步骤
用量筒量取50mL室温下的直饮水,倒入烧杯加热至沸腾,将干冷的玻璃片罩在烧杯口上方,观察现象。
实验现象
水沸腾后产生 ,遇到冷玻璃片凝结成 。
实验分析
水由液态变为 ,再由气态变回 ,状态发生了改变,但 新物质生成,属于 变化。
实验2:针筒中水的煮沸实验
实验步骤
把封闭在针筒中的少量水煮沸,液态水变为水蒸气,注射器活塞向外移动,体积明显增大。
提出猜想
水体积增大的原因可能是什么
水分子本身变大了
分子之间的间隔变大了
水分子的数目增多了
水分子的数目增多了
实验分析与结论
水的三态变化属于 ,水分子本身的 都不会改变,体积变化是因为水分子之间的 发生了改变。因此猜想b正确,其余猜想错误。
2.水的三态变化的微观本质
(1)一定量的水,当状态改变时,水分子的数目和大小保持不变,变化的只是水分子之间的间隔和排列方式,具体对比如下:
状态
微观排列方式
分子运动特点
分子间隔
能量
生活实例
固态(冰)
水分子紧密有序排列,形成规则的晶体结构
只能在固定位置上 ,不能自由移动
(冰因特殊结构间隔略大于液态水)
冬季冰雪、冰箱里的冰块
液态(水)
水分子排列无序,无固定规则
在一定范围内 ,分子间可相互滑动
河水、饮用水、雨水
气态(水蒸气)
水分子极度分散,均匀充满整个容器
完全自由运动,高速无规则运动,碰撞频繁
(约为液态时的上千倍)
最高
水蒸气、潮湿空气中的水汽
(2)描述水的三态变化的过程。
水有三种状态: (冰)、 (水)、 (水蒸气),三者可相互转化:
冰→水: ,固态变为液态;水→水蒸气: ,液态变为气态;
水蒸气→水: ,气态变为液态;水→冰: ,液态变为固态。
(3)结论:水的三态变化中, 没有改变, 新物质生成,因此属于 。
3.从微观视角解释生活中常见的现象
生活现象
物态变化
微观过程解释
雨后水渍消失、湿衣服晾干
液态→
水分子获得太阳光或热量,运动速率 ,克服 ,离开液体表面,变成水蒸气逸散到空气中
锅盖滴水、玻璃上起雾
气态→
水蒸气遇到冷的物体表面, 能量,运动速率 ,分子间隔 ,分子彼此聚集,凝结成小水滴
水结冰、冬天河面封冻
液态→
温度降低,水分子能量 ,运动速率大幅减慢,分子间隔 ,排列变得规则有序,形成固态冰
冰雪融化、冰块消融
固态→
温度升高,水分子获得 ,运动速率 ,挣脱固定位置的束缚,规则排列被破坏,变成液态
特别提醒
1.水的三态变化是物理变化,变化过程中水分子本身不变,只是分子间的间隔和排列方式改变,这是物理变化的微观本质。
2.固态水中分子也不是静止的,而是在固定位置不断振动;气态水分子间隔最大,分子运动最剧烈。
3.冰的密度比水小,能浮在水面上,是因为固态冰中水分子的排列方式特殊,分子间隔比液态水更大。易错提醒
易错点1:水变成水蒸气体积变大,是因为水分子本身变大了
辨析:错误。水变成水蒸气是物理变化,水分子本身的大小不会改变,体积变大是因为水分子之间的间隔增大了。
易错点2:水结冰后分子就停止运动了
辨析:错误。分子在永不停息地做无规则运动,无论固态、液态还是气态,分子都在运动,只是运动的剧烈程度和方式不同。
易错点3:水的三态变化有新物质生成,属于化学变化
辨析:错误。三态变化中水分子本身没有改变,没有新物质生成,属于物理变化;只有分子本身发生改变时,才是化学变化。
教材延伸
1.布朗运动与分子存在的佐证
1827年植物学家布朗发现,悬浮在水中的花粉颗粒会不停地做无序运动,这是因为花粉颗粒受到不同方向水分子的撞击力不均衡导致的,这种现象后来被称为布朗运动,它是水分子真实存在的有力证据。
2.热冰与反常膨胀
大多数物质热胀冷缩,但水在0~4℃之间会出现反常膨胀现象,即温度升高体积反而缩小,4℃时水的密度最大。在常温极高压条件下,水还可以形成密度更大的“热冰”,这都是水分子间隔特殊变化导致的。
3.分子运动与物态变化的能量关系
物质状态变化的本质是分子能量的变化:吸热时分子能量升高,运动加剧,间隔变大,由固态→液态→气态;放热时分子能量降低,运动减慢,间隔变小,由气态→液态→固态。整个过程中分子本身不变。
随学随练
1.将密封良好的饼干从平原带到高原,包装袋会鼓起的原因是
A.袋内气体分子数目增多 B.袋内单个气体分子质量变大
C.袋内气体分子间的间隔变大 D.袋内气体分子的种类变多
2.海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。如图所示某海水淡化系统蒸发腔中的海水在光热作用下汽化,太阳能风扇将水蒸气吹到冷凝腔冷凝,实现海水淡化。下列说法正确的是
A.海水变为淡水,水分子化学性质改变
B.液态水变为水蒸气,水分子间的间隔变大
C.热作用下,水分子运动变慢
D.水蒸气冷凝为水,水分子本身变小
知识点 分子的特征(重点)
1. 分子的概念
(1)许多物质像水一样,是由分子构成的,如氢气( )、氧气( )、二氧化碳( )等。分子是构成物质的一种微观粒子,它们都是由 构成的。
物质的名称和符号
氧气(O2)
氢气(H2)
二氧化碳(CO2)
氨气(NH3)
构成该物质的分子
氧分子
物质的分子模型
构成该分子的原子
分子是否由同种原子构成
总结
分子可以由同种原子构成,也可以由不同种原子构成
2. 实验探究分子的特征
实验1:酒精与水混合实验
实验步骤
取一支20mL的大试管,先加入10mL蒸馏水,再加入10mL酒精,然后用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口,竖直静置后标记进入导管的液面高度。用手指堵住导管口,上下颠倒试管几次,再次竖直静置,
实验现象
混合静置后,液面高度 原来的刻度线,总体积 20mL。
实验结论
,酒精分子进入到水分子的间隔中,导致体积减小。
实验2:品红扩散实验
实验步骤
取两个相同容量的小烧杯,一个烧杯中加入半杯热水,另一个烧杯中加入半杯冷水,然后分别加入少量品红溶液,观察现象,并用秒表记录扩散时间。
实验现象
品红在 扩散得更快,短时间内整杯水就均匀变红; 扩散较慢。
实验结论
,且温度越高,分子的运动速率越快。
3. 分子的三个基本特征
分子特征
内容
生活实例
单个分子肉眼不可见,质量和体积的数量级极小;一滴水约含1.67×10²¹个水分子,水分子直径约0.4纳米
肉眼看不到水分子;少量品红就能使整杯水变色
分子间存在空隙,一般气体 ;温度升时间隔变大,压强增大时间隔变小
热胀冷缩;打气筒压缩空气;物质三态变化
一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动;温度 ,分子能量 ,运动更
闻到花香、饭菜香;湿衣服晾干;糖水搅拌后更甜
4.分子间的作用力
分子之间不仅有间隔,还存在 ,包括引力和斥力。固体很难被拉长,是因为分子间有 ;固体和液体很难被压缩,是因为分子间有 。分子间作用力随间隔增大而迅速减小。
特别提醒
1.分子之间的间隔可以改变,但分子本身的大小不会改变。热胀冷缩、三态变化改变的都是分子间隔,不是分子大小。
2.分子的运动是永不停息的,无论物质是固态、液态还是气态,分子都在运动,不存在静止的分子。
3.分子是构成物质的一种粒子,不是所有物质都由分子构成,例如金属、金刚石由原子构成,氯化钠由离子构成。
易错提醒
易错点1:尘土飞扬说明分子在不断运动
辨析:错误。尘土是宏观的固体小颗粒,不是分子,尘土飞扬是宏观物体的机械运动,不能说明分子在运动。分子运动是肉眼看不见的微观运动。
易错点2:10mL酒精和10mL水混合后体积等于20mL
辨析:错误。因为分子之间有间隔,酒精分子和水分子会相互进入对方的间隔,所以混合后总体积小于20mL。
易错点3:温度升高,分子体积变大,所以物质热胀冷缩
辨析:错误。热胀冷缩的本质是温度升高,分子之间的间隔变大,分子本身的大小不会改变。
教材延伸
1.扫描隧道显微镜与分子成像
普通光学显微镜无法看到分子,科学家发明了扫描隧道显微镜(STM),可以在原子级别观察分子的形貌。1982年以来,人类首次直观看到了原子和分子的图像,证实了分子的真实存在。
2扩散现象的深度理解
不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。扩散现象不仅发生在气体和液体中,固体之间也会发生扩散,只是速度很慢。例如墙角堆煤时间久了,墙体内部也会变黑,就是固体扩散的结果。
随学随练
1.下列现象的微观解释中正确的是
A.用水银温度计测量体温——温度升高,分子间隔变大
B.变瘪的乒乓球放在热水中能恢复原状——温度升高,分子数目增多
C.氧气经压缩储存在钢瓶中——压强增大,分子间的间隔变大
D.氢气和液氢都可作燃料——相同分子,其化学性质相同
2.“宏微结合”是化学学科的重要思想之一。下列对宏观事实的微观解释不正确的是
宏观事实
微观解释
A
1滴水中大约有1.67×1021个水分子
分子的质量、体积都很小
B
水结成冰后不再流动
分子停止了运动
C
水烧开时,壶盖被顶开
分子间的间隔变大
D
H2O2和H2O的化学性质不同
分子种类不同,化学性质不同
A.A B.B C.C D.D
拓展 分子观点的应用
1. 区分物理变化和化学变化
(1)微观原理:物理变化分子本身 ,只是分子 、 改变;化学变化分子本身 ,原子重新组合成新分子。
(2)判断方法:看变化后有没有 生成。
(3)具体实例:水蒸发是 (水分子 );水电解是 (水分子变成氢分子、氧分子)。
2. 区分纯净物和混合物
(1)微观原理:纯净物由 构成,只有一种分子;混合物由 构成,含有两种及以上分子。
(2)判断方法:微观上看是否只有 。
(3)具体实例:冰水混合物是 (只有 );空气是 (含氮分子、氧分子等)。
3. 解释宏观生活现象
(1)微观原理:利用分子的三个基本特征,解释扩散、热胀冷缩、挥发等现象。
(2)判断方法:气味扩散对应 ;体积变化对应 ;现象量级微小对应 。
(3)具体实例:夏天车胎易爆胎(温度高分子 );酒香不怕巷子深(分子 )。
拓展 常见易混现象的微观解释
宏观现象
正确微观解释
常见错误说法
热胀冷缩
温度升高,粒子间 变大;温度降低,粒子间 变小
粒子本身变大/变小
气体可被压缩
气体分子间 ,受压时
分子本身体积缩小
闻到各种气味
物质的 ,扩散到空气中被人感知
鼻子主动吸收了物质
湿衣服晾干
水分子 ,脱离衣服表面扩散到空气中
水被太阳“吸”走了
糖水变甜
糖分子 ,均匀分散到水分子的 中
糖融化消失了
固体难压缩
固体分子间 , 大,很难被压缩
固体分子之间没有间隔
拓展 实验探究分子运动的创新设计
探究分子运动的实验有多种创新设计,核心都是利用分子不断运动的性质,通过颜色变化等宏观现象验证微观运动:
1.浓氨水与酚酞实验
将滴有酚酞的滤纸条放在试管口,管口放蘸浓氨水的棉花,滤纸条从管口向管内依次变红,证明氨分子在不断运动。
实验
内容
现象
溶液呈
溶液
烧杯A中溶液 ,烧杯B中溶液
解释
水 使酚酞变色
氨水能使酚酞
氨分子运动到烧杯A中,溶于水,使酚酞
2.实验改进:密闭装置实验
在密闭容器中进行实验,减少药品用量,防止氨气等有刺激性气味的物质逸散到空气中,更环保。
活学活用
1.1.图Ⅰ是教材某一探究实验,图Ⅱ为改进实验,有如下说法:
①图Ⅱ实验用到了对比的方法;②图Ⅰ和图Ⅱ实验都能探究分子运动的快慢与温度有关;③图Ⅱ比图Ⅰ实验更环保;④图Ⅱ实验气球的作用只有收集氨气;⑤加热后氨分子的质量变大;⑥图Ⅱ装置D中烧杯里的热水换成冰水也能达到②中所述的目的。下列组合完全正确的一组是
A.①②④ B.①③⑤ C.①③⑥ D.②④⑥
2.我国正在筹建月球科考站。研究发现月球上确实存在一层及其稀薄的大气层,气体成分随昼夜变化,使用质谱仪测定,在月球黑暗处温度可低至-183℃,发现有极微量的气体生成,其主要成分是氢气、氦气、氖气和氩气等。日出时,月球表面有极微量的甲烷和氨气产生。下列说法正确的是
A.月球黑暗处发现的气体分子不再运动。
B.日出时,月球表面产生了氨气,是因为温度升高,氨分子体积变大
C.氨气由氮分子和氢分子构成
题型 水的三态变化的微观判断
▌例1 下列关于水的三态变化的说法,正确的是
A.水的三态变化过程中,水分子的大小发生了改变
B.水变成水蒸气,水分子的数目增多了
C.水的三态变化属于物理变化
D.固态冰中的水分子是静止不动的
解题贴士
• 三态变化抓核心:分子本身不变,间隔和排列方式变,属于物理变化。
• 状态不同本质是分子能量不同:气态能量最高,运动最剧烈;固态能量最低,运动最平缓。
• 特殊特例:冰浮在水面上,是因为冰的分子间隔比液态水大,密度更小。
▌对点练1-1 “蒹葭苍苍,白露为霜”,诗句中白露和霜的形成,从微观角度看本质是
A.水分子数增多了 B.水分子体积变大了
C.水分子间间隔改变了 D.水分子发生了分解
▌对点练1-2 给注射器内的空气微热,观察到活塞向外移动。从微观角度分析,下列说法正确的是
A.分子间隔变大 B.分子个数增多
C.分子停止运动 D.分子种类改变
题型 分子特征的辨析与应用
▌例2 下列对生活中现象的解释,错误的是
A.酒香不怕巷子深——分子在不断运动
B.温度计中水银柱上升——温度升高,分子间隔变大
C.夏天车胎易爆胎——温度升高,分子间隔变大
D.一滴水中含有大量水分子——分子质量和体积都很小
解题贴士
• 第一步看物质构成:由分子构成的物质用分子解释,由原子构成的金属、稀有气体等用原子解释。
• 第二步对应特征:闻到气味→分子运动;体积变化→分子间隔;数量巨大→分子很小。
• 注意易混点:热胀冷缩改变的是粒子间隔,不是粒子本身的大小。
▌对点练2-1 下列现象的微观解释中,正确的是
A.用水银温度计测量体温——温度升高,分子间隔变大
B.变瘪的乒乓球放在热水中恢复原状——温度升高,分子数目增多
C.氧气经压缩储存在钢瓶中——压强增大,分子间的间隔变大
D.氢气和液氢都可作燃料——相同分子,其化学性质相同
▌对点练2-2 用分子的观点解释下列事实,其中不正确的是
A.水沸腾后壶盖被顶起——温度升高,分子体积变大
B.春天百花盛开,花香四溢——分子在不断运动
C.50mL水和50mL酒精混合,液体总体积小于100mL——分子之间有间隔
D.水和过氧化氢化学性质不同——分子构成不同
题型 物理变化与化学变化的微观区分
▌例3 下列变化中,能说明分子可以再分的是
A.碘升华 B.分离液态空气制氧气
C.蔗糖溶解在水中 D.氧化汞受热分解
解题贴士
• 物理变化:分子本身不变,只是间隔、排列方式、运动速率改变。
• 化学变化:分子本身破裂,原子重新组合成新的分子。
• 判断关键:有没有新物质生成,微观上就是有没有新分子生成。
▌对点练3-1 下列变化中,分子本身发生改变的是
A.水蒸发 B.冰雪融化 C.水通电分解 D.干冰升华
▌对点练3-2 由分子构成的物质,发生物理变化和化学变化的本质区别是
A.分子间隔是否改变 B.分子运动速率是否改变
C.是否有新分子生成 D.物质的状态是否改变
题型 分子观点的综合探究与应用
▌例4 某同学为了探究分子的性质,做了如下四个实验,其中能达到实验目的的是
A.用手捏海绵,海绵体积变小,证明分子间有间隔
B.进入厨房闻到饭菜香味,证明分子在不断运动
C.石块研磨成粉末,说明分子变小了
D.沙尘暴天气,尘土飞扬,说明分子在不断运动
解题贴士
• 区分宏观物体和微观粒子:肉眼可见的颗粒都是宏观物体,它们的运动不属于分子运动。
• 验证分子性质的实验,必须是微观层面的变化,通过颜色、气味等间接体现。
• 生活实例辨析时,抓住“看不见的运动”才是分子运动,看得见的运动都是机械运动。
▌对点练4-1 用微粒的观点分析并回答下列问题。
(1)保持水的化学性质的微观粒子是: 。
(2)用湿抹布擦过的桌面一段时间后变干的原因是: 。
(3)变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来,原因是: 。
▌对点练4-2 通过化学课程的学习,我们学会了从微观的角度认识世界。
小明学习了分子的性质后做了如下实验:
(1)教材实验(如图1):
该实验可以观察到的实验现象是 ,实验结论是 。
(2)改进实验:
a.先在一支试管中装入部分红墨水,
b.再在液面上注满酒精(缓缓注入),
c.加盖密封后静置,30日后再观察。
现象如图2所示。小明做的实验可以说明的分子性质是 。
如果继续完成图3实验操作,可以得出的结论是 。
(3)相比于教材中的实验设计,小明的实验改进最主要的优点有: 。
基础通关
1.(25-26九年级上·陕西咸阳·期末)“上善若水,水善利万物而不争。”下列关于水的说法不正确的是
A.水在自然界中以固态、液态、气态形式存在
B.水对调节地球温度起到了重要的作用
C.水能溶解很多物质,在生物体内起着运送营养物质的作用
D.水在自然界中不断循环,没有资源危机
2.(2026·甘肃武威·模拟预测)氢气降温变固态,微观解释正确
A.氢分子间隔变小 B.分子停止运动
C.分子体积变小 D.分子拆成氢原子
3.(25-26八年级下·河北石家庄·期末)对下列事实的微观解释正确的是
选项
事实
解释
A
春季风沙大,尘土飞扬
分子在不断运动
B
50L水和50L酒精混合后的体积小于100L
分子之间有间隔
C
将密封的薯片从河北带到西藏,袋子鼓起来了
分子大小发生改变
D
水降温结成冰
温度降低,分子停止运动
A.A B.B C.C D.D
4.(25-26八年级下·山东潍坊·期末)如图是探究微观粒子性质的实验,下列有关说法不正确的是
A.一段时间后图1中的酚酞溶液会变红
B.图2中a比b更快变红,能证明氨气密度比空气密度小
C.若用浸泡过冰水的毛巾捂住图2装置中装有浓氨水的部位,棉花不会变红
D.图2比图1的实验更节约药品,更环保
5.(2026·安徽淮北·三模)冻雨是安徽山区冬季常见的灾害性天气:过冷雨滴(温度低于的液态水)落到以下的树木、电线等物体表面时会迅速冻结成透明冰层(雨凇),可能压断树枝、损毁通信设施。下列关于冻雨形成雨凇过程的说法,正确的是
A.水分子的体积随冻结过程明显变大 B.水分子之间间隔发生了改变
C.冻结前后水分子质量逐渐增大 D.该过程产生了新的分子种类
6.(2026·山西临汾·模拟预测)宋代李重元的《忆王孙·夏词》中写到“风蒲猎猎小池塘,过雨荷花满院香”。诗词中“满院香”主要能体现的分子性质是
A.分子的质量小 B.分子不断运动 C.分子间有间隔 D.分子具有气味
7.(2026·湖南·模拟预测)氮气在一定条件下会变为超临界流体,超临界氮气具有极强的扩散能力和溶解能力。下列说法正确的是
A.超临界氮气可能在某些特定的条件下作溶剂使用
B.超临界氮气中氮气分子不再运动
C.超临界氮气中分子间没有间隔
D.超临界氮气与氮气的化学性质不同
8.(25-26八年级上·山东东营·期末)用微观分子理论解释生活现象,下列解释不合理的是
A.路过花园花香四溢——分子在不断运动
B.物体热胀冷缩——分子自身大小随温度升高变大、降温缩小
C.水结冰后体积膨胀——水分子之间间隔变大
D.一滴水中含有上亿个水分子——分子本身体积非常微小
9.(2026年河北石家庄市裕华区九年级自主招生考试化学试卷)化学兴趣小组为了探究分子的性质,按图1所示进行实验,并借助传感器测得U形管a、b中氨气浓度随时间变化的曲线如图2所示。下列说法正确的是
A.图1中滴有酚酞溶液的棉球逐渐变为蓝色
B.图2中曲线X对应的U形管为a
C.时,传感器显示曲线的氨气浓度为0,原因是氨分子没有运动
D.时X比Y的浓度大,说明曲线X比Y对应的U形管内温度低
10.(2026·山西阳泉·三模)“水煮黄河”是由于黄河河面上蒸发的水汽遇冷凝结成小水珠后形成一层雾气,笼罩在水面的自然现象。这种由水汽形成小水珠的过程发生的变化是
A.水分子种类增加 B.水分子体积变大
C.水分子间隔变小 D.水分子质量变大
11.(2026·吉林·中考真题)将压瘪的乒乓球放入热水中一段时间后,乒乓球会恢复原状。回答下列问题。
现象证据
从分子的角度推理解释
压瘪的乒乓球恢复原状
(1)内部气体分子间的间隔变___________。
(2)热水温度越高,内部气体分子的运动速率越________。
(3)内部气体分子的种类是否改变:____________________。
12.(25-26八年级上·山东德州·期末)用分子的相关知识解释下列生活中的现象。
(1)泡茶时闻到茶香________________。
(2)50 mL酒精与50 mL水混合后,体积小于100 mL_______________。
(3)湿衣服在充足的阳光下容易晾干_______________。
(4)物质能热胀冷缩_______________。
(5)一滴水(以20滴水为1 mL)中大约有1.67×1021个水分子_______________。
13.(25-26九年级上·江西新余·期末)分宜县的“文创雪糕”造型别致,口味多样。雪糕口感细腻与其制作工艺中的“冷冻结晶”密切相关。雪糕的主要成分有水、白砂糖、乳制品、食用香精等。请回答下列问题:
(1)雪糕属于______(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)打开雪糕包装,能闻到香味,从微观角度解释,这是因为分子_____。
(3)“冷冻结晶”是指水从液态变为固态冰的过程,此过程中水分子运动速率_____(填“加快”或“减慢”)。
(4)从冰箱取出的雪糕表面会形成“白霜”,这是空气中水蒸气遇冷形成的冰晶,该过程水分子之间的_____变小。
14.(25-26八年级·上海·寒假作业)水的三态变化:水蒸气、水、冰,这三种状态的水在一定条件下可以相互转化。
(1)实质:水是由_________构成的,当水由固态变为液态,再由液态变为气态时,水分子不会变化,变化的只是水分子之间的_________和_________。
(2)变化类型:水的三态变化中,水分子没有发生改变生成新的分子,所以属于_________变化。
(3)延伸拓展:水分子的运动导致了水的三态变化。水分子获得能量时,运动加快,分子间的间隔增大,水由液态变为_________;失去能量时,运动_________,分子间的间隔_________,水又由气态变回_________。
15.(25-26八年级·上海·寒假作业)把分子的几种基本性质(A~C)的序号填在相应内容的横线上。
A.分子的体积很小; B.分子在不断地运动; C.分子之间有间隔;
(1)打开酒瓶就可以闻到酒味_________;
(2)可将大量的氧气压入钢瓶中_________;
(3)一滴水中大约含有1.67×l021个水分子_________;
(4)温度计内的酒精液柱上升或下降_________;
(5)往自行车车胎中不断打气,车胎会变硬,这说明_________;
(6)湿衣服能晾干,这说明_________。
素养提升
16.(25-26九年级上·广东惠州·阶段检测)“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一,在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。请按要求回答下列问题:
(1)图是两个微粒的结构模型示意图,这两个微粒是否属于同种元素?___________(填“是或否”)。
(2)写出A的元素符号___________
(3)某兴趣小组设计以下实验,探究分子运动的有关情况,请回答实验中的有关问题。
按图Ⅰ进行实验,有明显现象的烧杯是___________(填“甲”或“乙”),该烧杯的现象是___________,该现象说明___________(从微观角度解释)。
(4)下列物质属于混合物的是___________。(多选,填字母)
A.生理盐水 B.液氮 C.二氧化碳 D.纯净的空气
17.(25-26八年级上·山东·课后作业)某同学在学习了分子的有关性质后,进行了以下实验:
①把200 mL的水与100 mL的酒精混合;
②向混合后的溶液中加入几滴红墨水。
(1)混合后的溶液中,下列关系成立的是(m—液体的质量、V—液体的体积、ρ—液体的密度):_____(填序号)。
①混合后溶液的质量:;
②混合后溶液的体积:;
③混合后溶液的密度:。
(2)取用酒精时,闻到酒精特有的气味,说明分子______;实验中______的现象也可证明分子的这种性质。
18.(25-26八年级上·山东烟台·期中)小明学习了分子的性质后做了如图所示实验:
(1)教材单元测评实验(如图3所示):该实验观察到的主要实验现象是______;实验结论是______。
(2)改进实验:先在一支试管中装一半红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),加盖密封后静置,30日后再观察,现象如图1所示。小明做的实验还可以说明的分子性质是______;混合均匀后,分子______(填“继续”或“停止”)运动。
(3)如果继续完成图2实验操作,对比图1可以得出的结论是______。
19.(25-26八年级上·山东泰安·期中)学习小组用下列装置探究分子的性质。已知:酚酞溶液遇氨水显红色,浓氨水具有刺激性气味,吸入过多会损害呼吸道。请回答下列问题:
(1)先在一支容积为20 mL的试管中装10 mL红墨水,再在液面上缓缓注入10 mL酒精,用带有玻璃导管的橡胶塞塞住试管口,标记进入导管的液面高度。30日后再观察,现象如实验一所示。导管内液面下降说明分子具有的性质是______;此实验还可以证明的分子性质是______。
(2)实验二中,一段时间后,______(填“甲”“乙”“丙”)烧杯中溶液变红。
(3)小明在进行实验二时,闻到了一股难闻的刺激性气味,于是他进行了如图实验三的改进。从胶头滴管向W型管M处挤入浓氨水,一段时间后观察到N处无色酚酞溶液变红。
①与实验二相比,实验三的优点是______(写一条)。
②若将W型管M处放入______(填“热水”或“冷水”)中,可在较短的时间内观察到实验三中的现象。
20.(25-26八年级上·山东烟台·期中)如图,借助气体浓度传感器探究微粒的某些性质,测得U形管a、b中氨气浓度随时间变化的曲线。(已知碱性溶液能够使无色酚酞试液变红,氨水溶液显碱性。)
(1)向装有浓氨水的试管中滴加酚酞溶液,会观察到的现象是___________。
(2)图甲中浓氨水能够挥发出氨气(NH3),湿棉花的作用是防止氨气污染空气,由此推测氨气具有的物理性质是___________。
(3)由图乙可知,0~1 min,氨气浓度为零,说明氨分子静止不动。你认为这种说法是否正确___________(填“正确”或“错误”);其中U形管a对应的曲线是___________,(填“X”或“Y”),你的理由是___________。
(4)通过该实验可以得出分子的一个基本特征是___________。
迁移创新
21.(25-26八年级上·黑龙江绥化·期中)某兴趣小组做了以下系列实验探究分子的性质。已知:浓氨水、浓盐酸易挥发,氨水可以使酚酞溶液变红,请回答实验中的相关问题:
(1)图1观察到罩在大烧杯中的小烧杯A中酚酞溶液由无色变__________色,该实验说明分子具有的性质是___________________。同学们将图1实验进行了改进,如图2所示。
(2)在进行图2实验的过程中,观察到C试管比B试管中的酚酞________(选填:“先”或“后”)变色。通过该现象可得出的结论:分子运动速率与______________有关。
(3)用长柄V形玻璃管进行图3实验,向左、右两端的V形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸(含氯化氢分子),塞紧橡皮塞。稍后可看见的现象是产生大量白烟,该现象出现的点靠近浓盐酸,即c点(b点为V形管中点)。由此可知,相同条件下氨分子的运动速率比氯化氢分子的运动速率________(选填:“快”或“慢”)。
22.(25-26九年级上·辽宁营口·阶段检测)探究二:小明学习了分子的性质后做了如下实验:
(1)教材实验(如图1所示):该实验可以观察到的实验现象是________;实验结论可以说明的分子性质是________。
(2)改进实验:先在一支试管中装一半红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),密封后静置,30日后再观察,现象如图2所示。此实验还可以说明的分子性质是________;
(3)如果继续完成图3实验操作,对比图2可以得出的结论________。
(4)相比于教材中的实验设计,小明的实验改进最主要的优点有:________(写出一点即可)。
(5)微观示意图可以帮助我们认识宏观现象与变化。
如图是氢分子和氧分子运动的示意图,在A、B和C中,通过比较能得出“分子种类不同,分子运动速率也不同”的是________(填字母)。
(6)某研究性学习小组利用图所示装置进行“分子的基本性质”的实验探究(实验过程中整套装置及有关气体均保持干燥)。
I、在集气瓶B中充满氯化氢气体,处于关闭状态至操作II完成为止;
II、通过调节活塞,在集气瓶A中充满氨气(氨气的密度小于空气),其操作是:打开,在处导管口通入氨气;
III、集满氨气后,关闭,再打开,一段时间后两个集气瓶中都出现白烟(白烟是氯化氢气体与氨气反应产生的氯化铵固体的细小颗粒)。
①从上述实验过程中能得出分子的一条性质是________。
②如果这两个集气瓶是质地较软的塑料瓶,我们将会观察到________,原因是________。
23.(25-26八年级上·黑龙江绥化·期末)为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素,某同学设计了以下三种实验方案,请回答有关问题。
【查阅资料】①氨水能使无色酚酞溶液变红。
②浓盐酸和浓氨水都具有挥发性,氨气有刺激性气味,有毒,氨气能与水反应生成氨水。
③浓氨水能与浓盐酸反应生成白色的氯化铵固体。
④相对分子质量越小,分子运动速率越快。
【方案一】如图1所示。
(1)观察到的现象:___________微观解释是___________。
【方案二】在老师指导下,同学们对实验装置进行了改进,改进后的装置如图2所示。
(2)实验中,B所起的作用是___________。
(3)实验中观察到B、C试管中酚酞溶液___________,且___________试管中酚酞溶液先变红;由此实验现象得出的结论是:①分子在不断运动;②___________。
【方案三】如图3所示。用长柄形玻璃管进行实验,向左、右两端的形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸,塞紧橡皮塞。
(4)过一会儿后,从上图中观察到有白烟产生且位置偏右,说明___________(选填“氨分子”或“氯化氢分子)运动的更快。
(5)该实验证明:分子是不断运动的,且分子的运动速率与___________有关。
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第三单元
探秘水世界
第一节 运动的水分子
第1课时 运动的水分子
课标要点
1. 通过瀑布、霜露等生活实例引入,理解水的三态变化是水分子运动和间隔改变的结果,建立“宏观现象—微观粒子”的认知链条,明确物理变化的微观本质。
2. 掌握分子的三个基本特征,能通过酒精与水混合、品红扩散等实验验证分子的性质,规范完成相关实验操作。
3. 能运用分子的特征解释生活中的常见现象,如扩散、热胀冷缩、挥发等,培养宏观辨识与微观探析的核心素养,树立物质的微粒观。
学习重难点
重点:
水的三态变化的微观本质;分子的三个基本特征;用分子观点解释宏观现象。
难点:
从微观角度构建水的三态变化模型;理解分子运动和间隔变化的抽象概念;运用分子特征解释复杂生活现象。
知识点 水的三态变化
1. 实验探究:水的三态变化
实验1:水的蒸发与冷凝
实验步骤
用量筒量取50mL室温下的直饮水,倒入烧杯加热至沸腾,将干冷的玻璃片罩在烧杯口上方,观察现象。
实验现象
水沸腾后产生无色水蒸气,遇到冷玻璃片凝结成小水滴。
实验分析
水由液态变为气态,再由气态变回液态,状态发生了改变,但没有新物质生成,属于物理变化。
实验2:针筒中水的煮沸实验
实验步骤
把封闭在针筒中的少量水煮沸,液态水变为水蒸气,注射器活塞向外移动,体积明显增大。
提出猜想
水体积增大的原因可能是什么
水分子本身变大了
分子之间的间隔变大了
水分子的数目增多了
水分子的数目增多了
实验分析与结论
水的三态变化属于物理变化,水分子本身的大小和数目都不会改变,体积变化是因为水分子之间的间隔和排列方式发生了改变。因此猜想b正确,其余猜想错误。
2.水的三态变化的微观本质
(1)一定量的水,当状态改变时,水分子的数目和大小保持不变,变化的只是水分子之间的间隔和排列方式,具体对比如下:
状态
微观排列方式
分子运动特点
分子间隔
能量
生活实例
固态(冰)
水分子紧密有序排列,形成规则的晶体结构
只能在固定位置上振动,不能自由移动
较小(冰因特殊结构间隔略大于液态水)
最低
冬季冰雪、冰箱里的冰块
液态(水)
水分子排列无序,无固定规则
在一定范围内自由运动,分子间可相互滑动
较小
中等
河水、饮用水、雨水
气态(水蒸气)
水分子极度分散,均匀充满整个容器
完全自由运动,高速无规则运动,碰撞频繁
很大(约为液态时的上千倍)
最高
水蒸气、潮湿空气中的水汽
(2)描述水的三态变化的过程。
水有三种状态:固态(冰)、液态(水)、气态(水蒸气),三者可相互转化:
冰→水:受热,固态变为液态;水→水蒸气:受热,液态变为气态;
水蒸气→水:遇冷,气态变为液态;水→冰:遇冷,液态变为固态。
(3)结论:水的三态变化中,分子本身没有改变,没有新物质生成,因此属于物理变化。
3.从微观视角解释生活中常见的现象
生活现象
物态变化
微观过程解释
雨后水渍消失、湿衣服晾干
液态→气态
水分子获得太阳光或热量,运动速率加快,克服分子间相互作用,离开液体表面,变成水蒸气逸散到空气中
锅盖滴水、玻璃上起雾
气态→液态
水蒸气遇到冷的物体表面,失去能量,运动速率减慢,分子间隔变小,分子彼此聚集,凝结成小水滴
水结冰、冬天河面封冻
液态→固态
温度降低,水分子能量减少,运动速率大幅减慢,分子间隔变小,排列变得规则有序,形成固态冰
冰雪融化、冰块消融
固态→液态
温度升高,水分子获得能量,运动速率加快,挣脱固定位置的束缚,规则排列被破坏,变成液态
特别提醒
1.水的三态变化是物理变化,变化过程中水分子本身不变,只是分子间的间隔和排列方式改变,这是物理变化的微观本质。
2.固态水中分子也不是静止的,而是在固定位置不断振动;气态水分子间隔最大,分子运动最剧烈。
3.冰的密度比水小,能浮在水面上,是因为固态冰中水分子的排列方式特殊,分子间隔比液态水更大。易错提醒
易错点1:水变成水蒸气体积变大,是因为水分子本身变大了
辨析:错误。水变成水蒸气是物理变化,水分子本身的大小不会改变,体积变大是因为水分子之间的间隔增大了。
易错点2:水结冰后分子就停止运动了
辨析:错误。分子在永不停息地做无规则运动,无论固态、液态还是气态,分子都在运动,只是运动的剧烈程度和方式不同。
易错点3:水的三态变化有新物质生成,属于化学变化
辨析:错误。三态变化中水分子本身没有改变,没有新物质生成,属于物理变化;只有分子本身发生改变时,才是化学变化。
教材延伸
1.布朗运动与分子存在的佐证
1827年植物学家布朗发现,悬浮在水中的花粉颗粒会不停地做无序运动,这是因为花粉颗粒受到不同方向水分子的撞击力不均衡导致的,这种现象后来被称为布朗运动,它是水分子真实存在的有力证据。
2.热冰与反常膨胀
大多数物质热胀冷缩,但水在0~4℃之间会出现反常膨胀现象,即温度升高体积反而缩小,4℃时水的密度最大。在常温极高压条件下,水还可以形成密度更大的“热冰”,这都是水分子间隔特殊变化导致的。
3.分子运动与物态变化的能量关系
物质状态变化的本质是分子能量的变化:吸热时分子能量升高,运动加剧,间隔变大,由固态→液态→气态;放热时分子能量降低,运动减慢,间隔变小,由气态→液态→固态。整个过程中分子本身不变。
随学随练
1.将密封良好的饼干从平原带到高原,包装袋会鼓起的原因是
A.袋内气体分子数目增多 B.袋内单个气体分子质量变大
C.袋内气体分子间的间隔变大 D.袋内气体分子的种类变多
【答案】C
【分析】将密封良好的饼干从平原带到高原时,高原地区的气压较低,包装袋内的气体分子间隔会变大,故包装袋鼓起,而袋中分子的体积,质量和个数都不发生变化.
【详解】A、袋内气体分子数目不变,说法错误;
B、袋内分子之间间隔变大,单个气体分子质量不变,说法错误;
C、袋内气体分子间的间隔变大,说法正确;
D、袋内气体分子的种类不变,说法错误;
故选:C。
2.海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。如图所示某海水淡化系统蒸发腔中的海水在光热作用下汽化,太阳能风扇将水蒸气吹到冷凝腔冷凝,实现海水淡化。下列说法正确的是
A.海水变为淡水,水分子化学性质改变
B.液态水变为水蒸气,水分子间的间隔变大
C.热作用下,水分子运动变慢
D.水蒸气冷凝为水,水分子本身变小
【答案】B
【详解】A、海水变为淡水,该过程中没有新物质生成,属于物理变化,水分子化学性质不变,说法错误,不符合题意;
B、液态水变为水蒸气,水分子间的间隔变大,说法正确,符合题意;
C、温度越高,分子运动速率越快,则热作用下,水分子运动变快,说法错误,不符合题意;
D、水蒸气冷凝为水,该过程中没有新物质生成,属于物理变化,水分子本身不变,水分子间的间隔变小,说法错误,不符合题意。
故选:B。
知识点 分子的特征(重点)
1. 分子的概念
(1)许多物质像水一样,是由分子构成的,如氢气(H2)、氧气(O2)、二氧化碳(CO2)等。分子是构成物质的一种微观粒子,它们都是由原子构成的。
物质的名称和符号
氧气(O2)
氢气(H2)
二氧化碳(CO2)
氨气(NH3)
构成该物质的分子
氧分子
氢分子
二氧化碳分子
氨分子
物质的分子模型
构成该分子的原子
氧原子
氢原子
碳原子、氧原子
氮原子、氢原子
分子是否由同种原子构成
是
是
否
否
总结
分子可以由同种原子构成,也可以由不同种原子构成
2. 实验探究分子的特征
实验1:酒精与水混合实验
实验步骤
取一支20mL的大试管,先加入10mL蒸馏水,再加入10mL酒精,然后用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口,竖直静置后标记进入导管的液面高度。用手指堵住导管口,上下颠倒试管几次,再次竖直静置,
实验现象
混合静置后,液面高度低于原来的刻度线,总体积小于20mL。
实验结论
分子之间有间隔,酒精分子进入到水分子的间隔中,导致体积减小。
实验2:品红扩散实验
实验步骤
取两个相同容量的小烧杯,一个烧杯中加入半杯热水,另一个烧杯中加入半杯冷水,然后分别加入少量品红溶液,观察现象,并用秒表记录扩散时间。
实验现象
品红在热水中扩散得更快,短时间内整杯水就均匀变红;冷水中扩散较慢。
实验结论
分子在不断运动,且温度越高,分子的运动速率越快。
3. 分子的三个基本特征
分子特征
内容
生活实例
分子的质量和体积都很小
单个分子肉眼不可见,质量和体积的数量级极小;一滴水约含1.67×10²¹个水分子,水分子直径约0.4纳米
肉眼看不到水分子;少量品红就能使整杯水变色
分子之间有间隔
分子间存在空隙,一般气体间隔>液体>固体;温度升时间隔变大,压强增大时间隔变小
热胀冷缩;打气筒压缩空气;物质三态变化
分子在不断运动,温度越高运动速率越快
一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动;温度升高,分子能量增大,运动更剧烈
闻到花香、饭菜香;湿衣服晾干;糖水搅拌后更甜
4.分子间的作用力
分子之间不仅有间隔,还存在相互作用力,包括引力和斥力。固体很难被拉长,是因为分子间有引力;固体和液体很难被压缩,是因为分子间有斥力。分子间作用力随间隔增大而迅速减小。
特别提醒
1.分子之间的间隔可以改变,但分子本身的大小不会改变。热胀冷缩、三态变化改变的都是分子间隔,不是分子大小。
2.分子的运动是永不停息的,无论物质是固态、液态还是气态,分子都在运动,不存在静止的分子。
3.分子是构成物质的一种粒子,不是所有物质都由分子构成,例如金属、金刚石由原子构成,氯化钠由离子构成。
易错提醒
易错点1:尘土飞扬说明分子在不断运动
辨析:错误。尘土是宏观的固体小颗粒,不是分子,尘土飞扬是宏观物体的机械运动,不能说明分子在运动。分子运动是肉眼看不见的微观运动。
易错点2:10mL酒精和10mL水混合后体积等于20mL
辨析:错误。因为分子之间有间隔,酒精分子和水分子会相互进入对方的间隔,所以混合后总体积小于20mL。
易错点3:温度升高,分子体积变大,所以物质热胀冷缩
辨析:错误。热胀冷缩的本质是温度升高,分子之间的间隔变大,分子本身的大小不会改变。
教材延伸
1.扫描隧道显微镜与分子成像
普通光学显微镜无法看到分子,科学家发明了扫描隧道显微镜(STM),可以在原子级别观察分子的形貌。1982年以来,人类首次直观看到了原子和分子的图像,证实了分子的真实存在。
2扩散现象的深度理解
不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。扩散现象不仅发生在气体和液体中,固体之间也会发生扩散,只是速度很慢。例如墙角堆煤时间久了,墙体内部也会变黑,就是固体扩散的结果。
随学随练
1.下列现象的微观解释中正确的是
A.用水银温度计测量体温——温度升高,分子间隔变大
B.变瘪的乒乓球放在热水中能恢复原状——温度升高,分子数目增多
C.氧气经压缩储存在钢瓶中——压强增大,分子间的间隔变大
D.氢气和液氢都可作燃料——相同分子,其化学性质相同
【答案】D
【详解】A、温度升高,汞原子的间隔变大导致宏观体积变大,水银(汞)是由原子构成的,不是分子构成,选项错误;
B、变瘪的乒乓球放在热水中能恢复原状,是由于温度升高后乒乓球内的气体分子间隔变大,分子数目不变,选项错误;
C、分子间存在着间隔,氧气经压缩储存在钢瓶中,是由于压强增大,分子间的间隔变小,选项错误;
D、氢气和液氢都可作燃料是由于都由氢分子构成,同种分子化学性质相同,选项正确;
故选:D。
2.“宏微结合”是化学学科的重要思想之一。下列对宏观事实的微观解释不正确的是
宏观事实
微观解释
A
1滴水中大约有1.67×1021个水分子
分子的质量、体积都很小
B
水结成冰后不再流动
分子停止了运动
C
水烧开时,壶盖被顶开
分子间的间隔变大
D
H2O2和H2O的化学性质不同
分子种类不同,化学性质不同
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、1滴水中大约有1.67×1021个水分子,说明分子的质量、体积都很小,故选项解释正确;
B、分子在不断运动,水结成冰后不再流动,水分子仍在不断运动,只是运动变慢,故选项解释不正确;
C、分子间有间隔,水烧开时,壶盖被顶开,是因为部分水由液态变为气态,分子间的间隔变大,故选项解释正确;
D、过氧化氢是由过氧化氢分子构成,水是由水分子构成,由于它们的分子构成不同,因此化学性质不同,故选项解释正确。
故选B。
拓展 分子观点的应用
1. 区分物理变化和化学变化
(1)微观原理:物理变化分子本身不变,只是分子间隔、排列方式改变;化学变化分子本身改变,原子重新组合成新分子。
(2)判断方法:看变化后有没有新分子生成。
(3)具体实例:水蒸发是物理变化(水分子不变);水电解是化学变化(水分子变成氢分子、氧分子)。
2. 区分纯净物和混合物
(1)微观原理:纯净物由同种分子构成,只有一种分子;混合物由不同种分子构成,含有两种及以上分子。
(2)判断方法:微观上看是否只有一种分子。
(3)具体实例:冰水混合物是纯净物(只有水分子);空气是混合物(含氮分子、氧分子等)。
3. 解释宏观生活现象
(1)微观原理:利用分子的三个基本特征,解释扩散、热胀冷缩、挥发等现象。
(2)判断方法:气味扩散对应分子不断运动;体积变化对应分子间有间隔;现象量级微小对应分子很小。
(3)具体实例:夏天车胎易爆胎(温度高分子间隔变大);酒香不怕巷子深(分子不断运动)。
拓展 常见易混现象的微观解释
宏观现象
正确微观解释
常见错误说法
热胀冷缩
温度升高,粒子间间隔变大;温度降低,粒子间间隔变小
粒子本身变大/变小
气体可被压缩
气体分子间间隔很大,受压时间隔变小
分子本身体积缩小
闻到各种气味
物质的分子不断运动,扩散到空气中被人感知
鼻子主动吸收了物质
湿衣服晾干
水分子不断运动,脱离衣服表面扩散到空气中
水被太阳“吸”走了
糖水变甜
糖分子不断运动,均匀分散到水分子的间隔中
糖融化消失了
固体难压缩
固体分子间间隔小,斥力大,很难被压缩
固体分子之间没有间隔
拓展 实验探究分子运动的创新设计
探究分子运动的实验有多种创新设计,核心都是利用分子不断运动的性质,通过颜色变化等宏观现象验证微观运动:
1.浓氨水与酚酞实验
将滴有酚酞的滤纸条放在试管口,管口放蘸浓氨水的棉花,滤纸条从管口向管内依次变红,证明氨分子在不断运动。
实验
内容
现象
溶液呈无色
溶液由无色变为红色
烧杯A中溶液由无色变为红色,烧杯B中溶液无变化
解释
水不能使酚酞变色
氨水能使酚酞变红
氨分子运动到烧杯A中,溶于水,使酚酞变红
2.实验改进:密闭装置实验
在密闭容器中进行实验,减少药品用量,防止氨气等有刺激性气味的物质逸散到空气中,更环保。
活学活用
1.图Ⅰ是教材某一探究实验,图Ⅱ为改进实验,有如下说法:
①图Ⅱ实验用到了对比的方法;②图Ⅰ和图Ⅱ实验都能探究分子运动的快慢与温度有关;③图Ⅱ比图Ⅰ实验更环保;④图Ⅱ实验气球的作用只有收集氨气;⑤加热后氨分子的质量变大;⑥图Ⅱ装置D中烧杯里的热水换成冰水也能达到②中所述的目的。下列组合完全正确的一组是
A.①②④ B.①③⑤ C.①③⑥ D.②④⑥
【答案】C
【分析】图Ⅰ:通过大烧杯罩住浓氨水(乙)和酚酞溶液(甲),观察到甲中酚酞变红,说明氨分子在不断运动。但该实验未涉及温度对分子运动的影响,且氨气会扩散到空气中,不够环保。
图Ⅱ:A和C中是浓氨水,B和C中是酚酞溶液。C装置置于热水中,D装置是浓氨水。通过B和D中酚酞变红的快慢对比,可以探究温度对分子运动的影响。同时,图Ⅱ是密闭装置,更环保。
【详解】①图Ⅱ中,A和C都是浓氨水,但C置于热水中,B和C中的酚酞溶液形成对比(温度不同导致分子运动速率不同)。此外,A与C、B与C之间也存在对比关系,正确。
②图Ⅰ中,只有常温下的实验,无法体现温度对分子运动的影响。而图Ⅱ中,C装置置于热水中,与B装置形成对比,可以探究温度对分子运动的影响,错误。
③图Ⅰ是开放体系,氨气会扩散到空气中,造成污染。而图Ⅱ是密闭装置,氨气不会逸出,更环保,正确。
④图Ⅱ中,气球的主要作用是缓冲装置内的压强变化(如温度升高导致气体膨胀),防止橡胶塞弹出,同时也能收集少量氨气,错误。
2.我国正在筹建月球科考站。研究发现月球上确实存在一层及其稀薄的大气层,气体成分随昼夜变化,使用质谱仪测定,在月球黑暗处温度可低至-183℃,发现有极微量的气体生成,其主要成分是氢气、氦气、氖气和氩气等。日出时,月球表面有极微量的甲烷和氨气产生。下列说法正确的是
A.月球黑暗处发现的气体分子不再运动。
B.日出时,月球表面产生了氨气,是因为温度升高,氨分子体积变大
C.氨气由氮分子和氢分子构成
D.一个甲烷分子由5个原子构成
【答案】D
【详解】A.分子总是在不断运动的,故选项错误;
B.温度升高,分子间的间隔变大,分子体积不变,故选项错误;
C.氨气是由氨分子构成的,故选项错误;
D.一个甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子构成,共5个原子,故选项正确。
故选:D。
题型 水的三态变化的微观判断
▌例1 下列关于水的三态变化的说法,正确的是
A.水的三态变化过程中,水分子的大小发生了改变
B.水变成水蒸气,水分子的数目增多了
C.水的三态变化属于物理变化
D.固态冰中的水分子是静止不动的
【答案】C
【详解】水的三态变化中,水分子的大小、数目都不变,只是间隔和排列方式改变,A、B错误;三态变化没有新物质生成,属于物理变化,C正确;分子永不停息运动,固态冰中分子也在振动,D错误。
解题贴士
• 三态变化抓核心:分子本身不变,间隔和排列方式变,属于物理变化。
• 状态不同本质是分子能量不同:气态能量最高,运动最剧烈;固态能量最低,运动最平缓。
• 特殊特例:冰浮在水面上,是因为冰的分子间隔比液态水大,密度更小。
▌对点练1-1 “蒹葭苍苍,白露为霜”,诗句中白露和霜的形成,从微观角度看本质是
A.水分子数增多了 B.水分子体积变大了
C.水分子间间隔改变了 D.水分子发生了分解
【答案】C
【详解】露和霜都是水的不同状态,形成过程是物理变化,水分子数目、大小都不变,只是分子间的间隔和排列方式发生了改变。
▌对点练1-2 给注射器内的空气微热,观察到活塞向外移动。从微观角度分析,下列说法正确的是
A.分子间隔变大 B.分子个数增多
C.分子停止运动 D.分子种类改变
【答案】A
【详解】空气受热膨胀,是因为温度升高,气体分子间的间隔变大,分子个数、种类都不变,分子始终在运动。
题型 分子特征的辨析与应用
▌例2 下列对生活中现象的解释,错误的是
A.酒香不怕巷子深——分子在不断运动
B.温度计中水银柱上升——温度升高,分子间隔变大
C.夏天车胎易爆胎——温度升高,分子间隔变大
D.一滴水中含有大量水分子——分子质量和体积都很小
【答案】B
【详解】水银是汞的俗称,由汞原子直接构成,不是由分子构成的,因此水银柱上升是汞原子间隔变大,不是分子间隔变大,B错误;其余选项解释均正确。
解题贴士
• 第一步看物质构成:由分子构成的物质用分子解释,由原子构成的金属、稀有气体等用原子解释。
• 第二步对应特征:闻到气味→分子运动;体积变化→分子间隔;数量巨大→分子很小。
• 注意易混点:热胀冷缩改变的是粒子间隔,不是粒子本身的大小。
▌对点练2-1 下列现象的微观解释中,正确的是
A.用水银温度计测量体温——温度升高,分子间隔变大
B.变瘪的乒乓球放在热水中恢复原状——温度升高,分子数目增多
C.氧气经压缩储存在钢瓶中——压强增大,分子间的间隔变大
D.氢气和液氢都可作燃料——相同分子,其化学性质相同
【答案】D
【详解】水银由原子构成,A错误;乒乓球恢复是分子间隔变大,分子数目不变,B错误;压缩气体是压强增大,分子间隔变小,C错误;氢气和液氢都是氢分子构成,同种分子化学性质相同,都能燃烧,D正确。
▌对点练2-2 用分子的观点解释下列事实,其中不正确的是
A.水沸腾后壶盖被顶起——温度升高,分子体积变大
B.春天百花盛开,花香四溢——分子在不断运动
C.50mL水和50mL酒精混合,液体总体积小于100mL——分子之间有间隔
D.水和过氧化氢化学性质不同——分子构成不同
【答案】A
【详解】水沸腾壶盖被顶起,是因为温度升高,水分子间间隔变大,分子本身体积不变,A错误;其余选项解释均正确。
题型 物理变化与化学变化的微观区分
▌例3 下列变化中,能说明分子可以再分的是
A.碘升华 B.分离液态空气制氧气
C.蔗糖溶解在水中 D.氧化汞受热分解
【答案】D
【详解】分子可以再分是化学变化的微观本质。碘升华、分离液态空气、蔗糖溶解都是物理变化,分子本身不变;氧化汞受热分解生成汞和氧气,属于化学变化,分子发生了分裂。
解题贴士
• 物理变化:分子本身不变,只是间隔、排列方式、运动速率改变。
• 化学变化:分子本身破裂,原子重新组合成新的分子。
• 判断关键:有没有新物质生成,微观上就是有没有新分子生成。
▌对点练3-1 下列变化中,分子本身发生改变的是
A.水蒸发 B.冰雪融化 C.水通电分解 D.干冰升华
【答案】C
【详解】水蒸发、冰雪融化、干冰升华都是物质状态变化,属于物理变化,分子本身不变,只是间隔改变;水通电分解生成氢气和氧气,水分子变成了氢分子和氧分子,分子本身发生了改变,属于化学变化。
▌对点练3-2 由分子构成的物质,发生物理变化和化学变化的本质区别是
A.分子间隔是否改变 B.分子运动速率是否改变
C.是否有新分子生成 D.物质的状态是否改变
【答案】C
【详解】物理变化和化学变化的本质区别是是否有新物质生成,微观上就是是否有新分子生成。分子间隔改变、运动速率改变、状态改变都可能是物理变化。
题型 分子观点的综合探究与应用
▌例4 某同学为了探究分子的性质,做了如下四个实验,其中能达到实验目的的是
A.用手捏海绵,海绵体积变小,证明分子间有间隔
B.进入厨房闻到饭菜香味,证明分子在不断运动
C.石块研磨成粉末,说明分子变小了
D.沙尘暴天气,尘土飞扬,说明分子在不断运动
【答案】B
【详解】海绵、石块、尘土都是宏观物体,它们的体积变化或运动都是宏观现象,不能说明分子的性质,A、C、D错误;闻到饭菜香味是饭菜中的分子不断运动扩散到空气中,被人感知到,能证明分子在不断运动,B正确。
解题贴士
• 区分宏观物体和微观粒子:肉眼可见的颗粒都是宏观物体,它们的运动不属于分子运动。
• 验证分子性质的实验,必须是微观层面的变化,通过颜色、气味等间接体现。
• 生活实例辨析时,抓住“看不见的运动”才是分子运动,看得见的运动都是机械运动。
▌对点练4-1 用微粒的观点分析并回答下列问题。
(1)保持水的化学性质的微观粒子是: 。
(2)用湿抹布擦过的桌面一段时间后变干的原因是: 。
(3)变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来,原因是: 。
【答案】(1)水分子
(2)水分子在不断运动
(3)温度升高,分子间的间隔变大
【详解】(1)分子是保持物质化学性质的最小微粒。保持水的化学性质的微观粒子是水分子;
(2)分子在不断运动,用湿抹布擦过的桌面一段时间后变干的原因是水分子在不断运动,水分子运动到了空气中;
(3)分子间有间隔,变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来,原因是温度升高,分子间的间隔变大。
▌对点练4-2 通过化学课程的学习,我们学会了从微观的角度认识世界。
小明学习了分子的性质后做了如下实验:
(1)教材实验(如图1):
该实验可以观察到的实验现象是 ,实验结论是 。
(2)改进实验:
a.先在一支试管中装入部分红墨水,
b.再在液面上注满酒精(缓缓注入),
c.加盖密封后静置,30日后再观察。
现象如图2所示。小明做的实验可以说明的分子性质是 。
如果继续完成图3实验操作,可以得出的结论是 。
(3)相比于教材中的实验设计,小明的实验改进最主要的优点有: 。
【答案】(1) 烧杯B中的溶液由无色变成红色 分子在不断运动
(2) 分子间存在间隔 温度越高,分子运动速率越快
(3)操作简单、更环保
【详解】(1)浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子运动到烧杯B中,与水结合形成氨水,氨水显碱性,能使酚酞溶液变红,则图1实验中可以观察到的实验现象是烧杯B中的溶液由无色变成红色,由此可说明分子在不断运动;
(2)图2实验中,先在一支试管中装入部分红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),加盖密封后静置,30日后观察到颜色均匀的混合液且溶液总体积减少,可以说明的分子性质是分子间存在间隔;
图3是在热水中进行实验,是为了探究温度对分子运动的影响,可以得到的结论是温度越高,分子运动速率越快;
(3)浓氨水挥发出的氨气逸散到空气中会污染环境,因此相比于教材中的实验设计,小明的实验改进最主要的优点有:操作简单、更环保。
基础通关
1.(25-26九年级上·陕西咸阳·期末)“上善若水,水善利万物而不争。”下列关于水的说法不正确的是
A.水在自然界中以固态、液态、气态形式存在
B.水对调节地球温度起到了重要的作用
C.水能溶解很多物质,在生物体内起着运送营养物质的作用
D.水在自然界中不断循环,没有资源危机
【答案】D
【详解】A、水有三态变化,在自然界中以固态、液态、气态形式存在,故选项说法正确。
B、水的比热容是天然存在的物质中最大的,而且自然界中水的含量相当多,所以水的吸、放热对气温影响很大,故选项说法正确。
C、水能溶解很多物质,生物体内的营养物质是通过水来运送的,故选项说法正确。
D、水在自然界中通过循环更新,但淡水资源有限,且受污染和分布不均影响,存在资源危机,故选项说法不正确。
故选D。
2.(2026·甘肃武威·模拟预测)氢气降温变固态,微观解释正确
A.氢分子间隔变小 B.分子停止运动
C.分子体积变小 D.分子拆成氢原子
【答案】A
【详解】A.物质三态变化的本质就是分子间间隔的改变,降温时分子运动速率减慢,分子间隔变小,正确。
B.分子永不停息做无规则运动,固态物质中的分子也不会停止运动,错误。
C.该变化中分子本身的体积不会改变,改变的是分子间间隔,错误。
D.物理变化中分子本身不发生改变,不会拆分成氢原子,只有化学变化才会改变分子结构,错误。
3.(25-26八年级下·河北石家庄·期末)对下列事实的微观解释正确的是
选项
事实
解释
A
春季风沙大,尘土飞扬
分子在不断运动
B
50L水和50L酒精混合后的体积小于100L
分子之间有间隔
C
将密封的薯片从河北带到西藏,袋子鼓起来了
分子大小发生改变
D
水降温结成冰
温度降低,分子停止运动
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.大风吹过路面,尘土飞扬,是因为尘土这种物质在风的作用下运动,不能说明分子在不断运动,解释错误;
B.水和酒精混合后总体积小于100L,是因为水分子和酒精分子互相进入对方的分子间隔中,证明分子之间有间隔,解释正确;
C.将密封的薯片从河北带到西藏,袋子鼓起来了,是因为分子间间隔变大,解释错误;
D.分子永不停息做无规则运动,水降温结成冰后分子仍在运动,仅运动速率减慢,解释错误。
4.(25-26八年级下·山东潍坊·期末)如图是探究微观粒子性质的实验,下列有关说法不正确的是
A.一段时间后图1中的酚酞溶液会变红
B.图2中a比b更快变红,能证明氨气密度比空气密度小
C.若用浸泡过冰水的毛巾捂住图2装置中装有浓氨水的部位,棉花不会变红
D.图2比图1的实验更节约药品,更环保
【答案】C
【详解】A、浓氨水挥发的氨分子不断运动到乙烧杯的酚酞溶液中,形成碱性的氨水,使酚酞变红,说法正确。
B、位置更高的a棉花团更快变红,说明氨分子优先向上扩散,可证明氨气密度比空气小,说法正确。
C、冰水冷敷仅会降低温度,减慢氨分子的运动速率,分子不会停止运动,棉花仍会变红,只是速率变慢,说法错误。
D、图2为密闭装置,药品用量少,可避免氨气逸散污染空气,比图1更环保、节约药品,说法正确。
5.(2026·安徽淮北·三模)冻雨是安徽山区冬季常见的灾害性天气:过冷雨滴(温度低于的液态水)落到以下的树木、电线等物体表面时会迅速冻结成透明冰层(雨凇),可能压断树枝、损毁通信设施。下列关于冻雨形成雨凇过程的说法,正确的是
A.水分子的体积随冻结过程明显变大 B.水分子之间间隔发生了改变
C.冻结前后水分子质量逐渐增大 D.该过程产生了新的分子种类
【答案】B
【详解】A.水分子本身的体积不会随物质状态变化发生明显改变。错误。
B.水的三态变化本质就是水分子之间的间隔和排列方式发生改变。正确。
C.水分子本身的质量不随状态改变而变化。错误。
D.该过程属于物理变化,没有新物质生成,分子种类不变,不会产生新分子。错误。
6.(2026·山西临汾·模拟预测)宋代李重元的《忆王孙·夏词》中写到“风蒲猎猎小池塘,过雨荷花满院香”。诗词中“满院香”主要能体现的分子性质是
A.分子的质量小 B.分子不断运动 C.分子间有间隔 D.分子具有气味
【答案】B
【详解】A.分子质量小与闻到香气的现象无关联,错误。
B.荷花的香气分子不断做无规则运动,扩散到空气中充满整个院子,因此能闻到满院香味,该现象直接体现分子不断运动的性质,正确。
C.分子间有间隔主要体现在物质体积变化、不同物质混合后总体积小于二者体积和等场景,与本题现象无关,错误。
D.气味是宏观物质的属性,微观的单个分子不具备“有气味”的性质,错误。
7.(2026·湖南·模拟预测)氮气在一定条件下会变为超临界流体,超临界氮气具有极强的扩散能力和溶解能力。下列说法正确的是
A.超临界氮气可能在某些特定的条件下作溶剂使用
B.超临界氮气中氮气分子不再运动
C.超临界氮气中分子间没有间隔
D.超临界氮气与氮气的化学性质不同
【答案】A
【详解】A. 超临界氮气溶解能力强,能够溶解其他物质,在一定条件下可以用作溶剂,说法正确。
B. 分子总是在不断地运动,超临界氮气中的氮分子也在不断运动,说法错误。
C. 分子之间都存在间隔,超临界氮气的分子间同样有间隔,说法错误。
D. 超临界氮气和普通氮气都是由氮分子构成的,同种分子化学性质相同,二者化学性质相同,说法错误。
8.(25-26八年级上·山东东营·期末)用微观分子理论解释生活现象,下列解释不合理的是
A.路过花园花香四溢——分子在不断运动
B.物体热胀冷缩——分子自身大小随温度升高变大、降温缩小
C.水结冰后体积膨胀——水分子之间间隔变大
D.一滴水中含有上亿个水分子——分子本身体积非常微小
【答案】B
【详解】A.合理。
B.物体热胀冷缩的本质是分子间的间隔随温度变化发生改变,分子自身的大小不会随温度升降变化,该解释不合理。
C.合理。
D.合理。
9.(2026年河北石家庄市裕华区九年级自主招生考试化学试卷)化学兴趣小组为了探究分子的性质,按图1所示进行实验,并借助传感器测得U形管a、b中氨气浓度随时间变化的曲线如图2所示。下列说法正确的是
A.图1中滴有酚酞溶液的棉球逐渐变为蓝色
B.图2中曲线X对应的U形管为a
C.时,传感器显示曲线的氨气浓度为0,原因是氨分子没有运动
D.时X比Y的浓度大,说明曲线X比Y对应的U形管内温度低
【答案】B
【详解】A.氨气溶于水生成氨水,氨水呈碱性,可使酚酞溶液变红而非蓝色,A错误。
B.U形管a下方有电热丝,温度更高,温度越高分子运动速率越快,氨气会更快扩散到a中,因此a中氨气浓度上升更快,对应图2中上升更快的曲线X,B正确。
C.分子始终在永不停息地做无规则运动,时浓度为0是因为氨分子还未扩散到传感器的检测位置,不是分子没有运动,C错误。
D.时X浓度更大,说明X对应的U形管温度更高,分子运动速率更快,氨气扩散更快,D错误。
10.(2026·山西阳泉·三模)“水煮黄河”是由于黄河河面上蒸发的水汽遇冷凝结成小水珠后形成一层雾气,笼罩在水面的自然现象。这种由水汽形成小水珠的过程发生的变化是
A.水分子种类增加 B.水分子体积变大
C.水分子间隔变小 D.水分子质量变大
【答案】C
【详解】A.物理变化中分子种类不发生改变,错误。
B.水分子本身体积不随物态变化而改变,错误。
C.气态水变为液态水的过程中,水分子间隔变小,正确
D.水分子质量不随物态变化而改变,错误。
11.(2026·吉林·中考真题)将压瘪的乒乓球放入热水中一段时间后,乒乓球会恢复原状。回答下列问题。
现象证据
从分子的角度推理解释
压瘪的乒乓球恢复原状
(1)内部气体分子间的间隔变___________。
(2)热水温度越高,内部气体分子的运动速率越________。
(3)内部气体分子的种类是否改变:____________________。
【答案】
大
快(或大)
否(或不改变)
【详解】(1)分子间存在间隔,温度升高时,气体分子间的间隔增大,气体体积膨胀,推动乒乓球恢复原状。
(2)分子的运动速率和温度正相关,温度越高,分子获得的能量越多,运动速率越快。
(3)物理变化中分子本身不发生改变,仅改变分子的间隔和运动速率,因此气体分子种类不变。
12.(25-26八年级上·山东德州·期末)用分子的相关知识解释下列生活中的现象。
(1)泡茶时闻到茶香________________。
(2)50 mL酒精与50 mL水混合后,体积小于100 mL_______________。
(3)湿衣服在充足的阳光下容易晾干_______________。
(4)物质能热胀冷缩_______________。
(5)一滴水(以20滴水为1 mL)中大约有1.67×1021个水分子_______________。
【答案】(1)分子是在不断运动的
(2)分子之间有间隔
(3)温度越高,分子运动速度越快
(4)分子间间隔受热时增大,遇冷时缩小
(5)分子的质量和体积都很小
【详解】(1)泡茶时闻到茶香是因为分子是在不断运动,含有香味的分子运动到了空气中;
(2)50 mL酒精与50 mL水混合后,体积小于100 mL是因为分子之间有间隔,酒精分子和水分子相互填充空隙,导致总体积减小;
(3)湿衣服在充足的阳光下容易晾干是因为温度越高,分子运动速度越快;
(4)物质能热胀冷缩是因为分子间存在着间隔,受热时分子间隔增大,遇冷时分子间隔缩小;
(5)一滴水(以20滴水为1 mL)中大约有1.67×1021个水分子的质量和体积都很小。
13.(25-26九年级上·江西新余·期末)分宜县的“文创雪糕”造型别致,口味多样。雪糕口感细腻与其制作工艺中的“冷冻结晶”密切相关。雪糕的主要成分有水、白砂糖、乳制品、食用香精等。请回答下列问题:
(1)雪糕属于______(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)打开雪糕包装,能闻到香味,从微观角度解释,这是因为分子_____。
(3)“冷冻结晶”是指水从液态变为固态冰的过程,此过程中水分子运动速率_____(填“加快”或“减慢”)。
(4)从冰箱取出的雪糕表面会形成“白霜”,这是空气中水蒸气遇冷形成的冰晶,该过程水分子之间的_____变小。
【答案】(1)混合物
(2)不断地运动
(3)减慢
(4)间隔
【详解】(1) 雪糕的主要成分有水、白砂糖、乳制品、食用香精等,属于混合物;
(2)打开雪糕包装,能闻到香味,从微观角度解释,这是因为分子在不断运动,引起香味的分子四处扩散;
(3) “冷冻结晶”是指水从液态变为固态冰的过程,此过程中温度降低,水分子运动速率减慢;
(4)从冰箱取出的雪糕表面会形成“白霜”,这是空气中水蒸气遇冷形成的冰晶,水由气态变为固态,该过程水分子之间的间隔变小。
14.(25-26八年级·上海·寒假作业)水的三态变化:水蒸气、水、冰,这三种状态的水在一定条件下可以相互转化。
(1)实质:水是由_________构成的,当水由固态变为液态,再由液态变为气态时,水分子不会变化,变化的只是水分子之间的_________和_________。
(2)变化类型:水的三态变化中,水分子没有发生改变生成新的分子,所以属于_________变化。
(3)延伸拓展:水分子的运动导致了水的三态变化。水分子获得能量时,运动加快,分子间的间隔增大,水由液态变为_________;失去能量时,运动_________,分子间的间隔_________,水又由气态变回_________。
【答案】(1) 水分子 间隔 排列方式
(2)物理
(3) 气态 减慢 变小 液态
【详解】(1)水由水分子构成(分子是保持物质化学性质的最小粒子)。
三态变化中,水分子本身不变(无新分子生成),但分子间的间隔增大(固态→液态→气态)或减小(反向变化)。
排列方式 改变:固态(冰)分子有序排列,液态(水)分子较无序,气态(水蒸气)分子自由运动。
(2)物理变化指物质状态或形状改变,但分子种类不变(无新物质生成),三态变化中水分子本身没有改变,未分解或重组,故为物理变化。
(3)能量与分子运动:分子获得能量(如加热)→运动加快→间隔增大→液态→气态(汽化)。
能量减少:分子失去能量(如冷却)→运动减慢→间隔减小→气态→液态(液化)。
注意:气态直接变回固态(凝华)在本题未涉及,故填“液态”。
15.(25-26八年级·上海·寒假作业)把分子的几种基本性质(A~C)的序号填在相应内容的横线上。
A.分子的体积很小; B.分子在不断地运动; C.分子之间有间隔;
(1)打开酒瓶就可以闻到酒味_________;
(2)可将大量的氧气压入钢瓶中_________;
(3)一滴水中大约含有1.67×l021个水分子_________;
(4)温度计内的酒精液柱上升或下降_________;
(5)往自行车车胎中不断打气,车胎会变硬,这说明_________;
(6)湿衣服能晾干,这说明_________。
【答案】(1)B
(2)C
(3)A
(4)C
(5)C
(6)B
【详解】(1)打开酒瓶就可以闻到酒味,说明分子在不断运动;故填:B;
(2)可将大量的氧气压入钢瓶中,说明分子之间有间隔;故填:C;
(3)一滴水中含有大量的水分子,说明分子的体积很小;故填:A;
(4)温度计内的酒精液柱上升或下降,说明分子间的有间隙,间隙变大或变小;故填:C;
(5)往自行车车胎中不断打气,车胎会变硬,说明分子间的间隔变小,气体被压缩;故填:C;
(6)湿衣服能晾干,说明水分子在不断运动;故填:B。
素养提升
16.(25-26九年级上·广东惠州·阶段检测)“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一,在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。请按要求回答下列问题:
(1)图是两个微粒的结构模型示意图,这两个微粒是否属于同种元素?___________(填“是或否”)。
(2)写出A的元素符号___________
(3)某兴趣小组设计以下实验,探究分子运动的有关情况,请回答实验中的有关问题。
按图Ⅰ进行实验,有明显现象的烧杯是___________(填“甲”或“乙”),该烧杯的现象是___________,该现象说明___________(从微观角度解释)。
(4)下列物质属于混合物的是___________。(多选,填字母)
A.生理盐水 B.液氮 C.二氧化碳 D.纯净的空气
【答案】(1)否
(2)H
(3) 甲 溶液变红 分子总在不断运动
(4)AD
【详解】(1)元素的种类由质子数(核电荷数)决定。A 微粒:质子数为 1B 微粒:质子数为 2,两者质子数不同,因此不属于同种元素,填 “否”。
(2)A 微粒的质子数为 1,质子数决定元素种类,质子数为 1 的元素是氢元素,元素符号为 H。
(3)①有明显现象的烧杯是甲。
②现象:溶液由无色变为红色。
③微观解释:浓氨水具有挥发性,氨分子在不断运动,运动到甲烧杯中,使酚酞溶液变红,说明分子在不断运动。
(4)A、 生理盐水由氯化钠和水组成,属于混合物,符合题意;
B、 液氮只含氮分子,属于纯净物,不符合题意;
C、 二氧化碳只含二氧化碳分子,属于纯净物,不符合题意;
D、 空气是由氮气、氧气等多种物质组成的混合物,‘纯净的空气’通常指未受污染的空气,其化学本质仍是混合物,符合题意;
故选 AD。
17.(25-26八年级上·山东·课后作业)某同学在学习了分子的有关性质后,进行了以下实验:
①把200 mL的水与100 mL的酒精混合;
②向混合后的溶液中加入几滴红墨水。
(1)混合后的溶液中,下列关系成立的是(m—液体的质量、V—液体的体积、ρ—液体的密度):_____(填序号)。
①混合后溶液的质量:;
②混合后溶液的体积:;
③混合后溶液的密度:。
(2)取用酒精时,闻到酒精特有的气味,说明分子______;实验中______的现象也可证明分子的这种性质。
【答案】(1)①
(2) 总是在不断地运动 经一段时间后,溶液变成红色
【详解】(1)乙醇和水是由不同种分子构成的物质,构成它们的微粒之间都存在一定的间隔,把它们混合时两种分子会相互穿插渗透,导致总体积小于二者体积之和,但总质量不变,由公式m=ρv可知,不是二者的密度平均值。
故选:①。
(2)取用酒精时,闻到酒精的香味,说明分子在不断运动,酒精分子运动到了空气中;
实验中红墨水会向水中扩散,溶液变成红色,也能说明分子在不断地运动。
18.(25-26八年级上·山东烟台·期中)小明学习了分子的性质后做了如图所示实验:
(1)教材单元测评实验(如图3所示):该实验观察到的主要实验现象是______;实验结论是______。
(2)改进实验:先在一支试管中装一半红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),加盖密封后静置,30日后再观察,现象如图1所示。小明做的实验还可以说明的分子性质是______;混合均匀后,分子______(填“继续”或“停止”)运动。
(3)如果继续完成图2实验操作,对比图1可以得出的结论是______。
【答案】(1) B烧杯中溶液变为红色 分子在不停地运动
(2) 分子间存在间隙 继续
(3)在一定条件下,温度越高,分子运动速率越快
【详解】(1)浓氨水具有挥发性,氨分子会不断运动到B烧杯中,与酚酞中的水反应生成氨水,氨水呈碱性,能使酚酞溶液变红,所以B烧杯中溶液变为红色;该现象得出的实验结论是分子在不停地运动;
(2)酒精和红墨水混合后总体积未明显增大,说明分子之间存在间隔;分子始终在不停运动,混合均匀后仍继续运动;
(3)图2将试管置于热水中,对比图1的常温环境,会观察到混合均匀的速率更快,由此得出在一定条件下,温度越高,分子运动速率越快。
19.(25-26八年级上·山东泰安·期中)学习小组用下列装置探究分子的性质。已知:酚酞溶液遇氨水显红色,浓氨水具有刺激性气味,吸入过多会损害呼吸道。请回答下列问题:
(1)先在一支容积为20 mL的试管中装10 mL红墨水,再在液面上缓缓注入10 mL酒精,用带有玻璃导管的橡胶塞塞住试管口,标记进入导管的液面高度。30日后再观察,现象如实验一所示。导管内液面下降说明分子具有的性质是______;此实验还可以证明的分子性质是______。
(2)实验二中,一段时间后,______(填“甲”“乙”“丙”)烧杯中溶液变红。
(3)小明在进行实验二时,闻到了一股难闻的刺激性气味,于是他进行了如图实验三的改进。从胶头滴管向W型管M处挤入浓氨水,一段时间后观察到N处无色酚酞溶液变红。
①与实验二相比,实验三的优点是______(写一条)。
②若将W型管M处放入______(填“热水”或“冷水”)中,可在较短的时间内观察到实验三中的现象。
【答案】(1) 分子之间有间隔 分子总在不断运动
(2)乙
(3) 环保(或实验现象更明显) 热水
【详解】(1) 液面下降是因为分子之间有间隔,酒精分子和水分子相互进入彼此的间隔中,导致总体积变小。
此实验还可以证明分子在不断运动(酒精和水的混合也能体现分子不断运动的性质)。
(2)一段时间后,乙烧杯中溶液变红(浓氨水具有挥发性,氨分子运动到乙烧杯中,使酚酞溶液变红)。
(3)① 实验三的优点:装置密闭,减少氨气泄漏,更环保(或实验现象更明显)。
② 若将W型管M处放入热水中,分子运动速率加快,可在较短时间内观察到现象。
20.(25-26八年级上·山东烟台·期中)如图,借助气体浓度传感器探究微粒的某些性质,测得U形管a、b中氨气浓度随时间变化的曲线。(已知碱性溶液能够使无色酚酞试液变红,氨水溶液显碱性。)
(1)向装有浓氨水的试管中滴加酚酞溶液,会观察到的现象是___________。
(2)图甲中浓氨水能够挥发出氨气(NH3),湿棉花的作用是防止氨气污染空气,由此推测氨气具有的物理性质是___________。
(3)由图乙可知,0~1 min,氨气浓度为零,说明氨分子静止不动。你认为这种说法是否正确___________(填“正确”或“错误”);其中U形管a对应的曲线是___________,(填“X”或“Y”),你的理由是___________。
(4)通过该实验可以得出分子的一个基本特征是___________。
【答案】(1)溶液变红
(2)氨气易溶于水
(3) 错误 X U形管a有电热丝提供温度,温度越高,分子运动速率越快,则单位时间内氨气浓度越大
(4)温度越高,分子运动速率越快
【详解】(1)氨水溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,则向装有浓氨水的试管中滴加酚酞溶液,会观察到的现象是溶液变红;
(2)湿棉花的作用是防止氨气污染空气,说明氨气具有的物理性质是氨气易溶于水;
(3)不管什么情况,分子都在不断运动,故这种说法错误;
由图乙可知,相同时间内曲线X的氨气浓度大,因U形管a有电热丝提供温度,温度越高,分子运动速率越快,则单位时间内氨气浓度越大,所以U形管a对应的曲线是X,理由是:U形管a有电热丝提供温度,温度越高,分子运动速率越快,则单位时间内氨气浓度越大;
(4)通过该实验可以得出分子的一个基本特征是:温度越高,分子运动速率越快。
迁移创新
21.(25-26八年级上·黑龙江绥化·期中)某兴趣小组做了以下系列实验探究分子的性质。已知:浓氨水、浓盐酸易挥发,氨水可以使酚酞溶液变红,请回答实验中的相关问题:
(1)图1观察到罩在大烧杯中的小烧杯A中酚酞溶液由无色变__________色,该实验说明分子具有的性质是___________________。同学们将图1实验进行了改进,如图2所示。
(2)在进行图2实验的过程中,观察到C试管比B试管中的酚酞________(选填:“先”或“后”)变色。通过该现象可得出的结论:分子运动速率与______________有关。
(3)用长柄V形玻璃管进行图3实验,向左、右两端的V形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸(含氯化氢分子),塞紧橡皮塞。稍后可看见的现象是产生大量白烟,该现象出现的点靠近浓盐酸,即c点(b点为V形管中点)。由此可知,相同条件下氨分子的运动速率比氯化氢分子的运动速率________(选填:“快”或“慢”)。
【答案】(1) 红 在不断运动
(2) 先 温度
(3)快
【详解】(1)B中的浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运动,当运动到A中时,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使无色酚酞试液变红,现象是A中酚酞溶液变红,说明分子具有的性质是在不断运动。
(2)在进行图2实验的过程中,D试管浸入热水中,则D试管内浓氨水的温度比A试管高,观察到C试管比B试管中的酚酞先变红,说明C试管中的酚酞溶液更早接触到氨分子,可得出的结论是:分子运动速率与温度有关,温度升高,分子的运动速度变快。
(3)浓氨水能挥发出氨分子,浓盐酸能挥发出氯化氢分子,氨分子与氯化氢分子结合会形成白烟。在靠近浓盐酸的一端最先出现白烟,说明相同时间内氯化氢分子的运动距离比氨分子更短,所以氨分子的运动速率比氯化氢分子的运动速率快。
22.(25-26九年级上·辽宁营口·阶段检测)探究二:小明学习了分子的性质后做了如下实验:
(1)教材实验(如图1所示):该实验可以观察到的实验现象是________;实验结论可以说明的分子性质是________。
(2)改进实验:先在一支试管中装一半红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),密封后静置,30日后再观察,现象如图2所示。此实验还可以说明的分子性质是________;
(3)如果继续完成图3实验操作,对比图2可以得出的结论________。
(4)相比于教材中的实验设计,小明的实验改进最主要的优点有:________(写出一点即可)。
(5)微观示意图可以帮助我们认识宏观现象与变化。
如图是氢分子和氧分子运动的示意图,在A、B和C中,通过比较能得出“分子种类不同,分子运动速率也不同”的是________(填字母)。
(6)某研究性学习小组利用图所示装置进行“分子的基本性质”的实验探究(实验过程中整套装置及有关气体均保持干燥)。
I、在集气瓶B中充满氯化氢气体,处于关闭状态至操作II完成为止;
II、通过调节活塞,在集气瓶A中充满氨气(氨气的密度小于空气),其操作是:打开,在处导管口通入氨气;
III、集满氨气后,关闭,再打开,一段时间后两个集气瓶中都出现白烟(白烟是氯化氢气体与氨气反应产生的氯化铵固体的细小颗粒)。
①从上述实验过程中能得出分子的一条性质是________。
②如果这两个集气瓶是质地较软的塑料瓶,我们将会观察到________,原因是________。
【答案】(1) A中无明显现象,B中液体变红色 分子是不断运动的
(2)分子之间有间隔
(3)温度越高分子运动的越快
(4)更环保(或能够验证分子的运动速率与温度的关系,合理即可)
(5)AB
(6) 分子是不断运动的 瓶子变瘪 氯化氢气体与氨气反应生成了氯化铵固体,瓶内压强减小
【详解】(1)浓氨水具有挥发性,且能使酚酞溶液变红,图1实验中浓氨水挥发出氨气分子,通过不断运动,扩散到B烧杯中,溶于蒸馏水显碱性,使酚酞试液变红色,所以该实验可以观察到的实验现象是A中无明显现象,B中液体变红色;该实验可说明分子是不断运动的。
(2)先在一支试管中装一半红墨水,再在液面上注满酒精(缓缓注入),密封后静置,30日后再观察,由图示可知,试管中形成液体颜色均匀的混合液,且总体积变小,其原因是酒精分子与水分子相互进入分子间的间隔,混合均匀后,体积减小,所以此实验还可以说明的分子性质是分子之间有间隔。
(3)图3实验与图2实验其它条件相同,只温度不同,图3实验中,试管放入热水中,温度升高,分子运动加剧,则两实验对比可以得出温度越高分子运动的越快。
(4)小明的实验改进在密闭容器中进行,且进行了温度不同的对比实验,最主要的优点是更环保,能够验证分子的运动速率与温度的关系。
(5)A图是H2分子在27oC的运动速率,B图是O2分子在27oC的运动速率,C图是O2分子在127oC的运动速率,A、B体现的是不同分子在相同温度下不同的运动速率,B、C体现的是不同温度下同种分子的不同运动速率。
(6)①B中充满氯化氢气体,待A中充满氨气后关闭,再打开,一段时间后观察到两个集气瓶中都出现白烟,说明氯化氢气体与氨气发生了反应,由此可得出分子是不断运动的。
②氨气和氯化氢发生反应产生氯化铵固体,装置内压强会减小,如果这两个集气瓶是质地较软的塑料瓶,我们将会观察到瓶子变瘪。
23.(25-26八年级上·黑龙江绥化·期末)为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素,某同学设计了以下三种实验方案,请回答有关问题。
【查阅资料】①氨水能使无色酚酞溶液变红。
②浓盐酸和浓氨水都具有挥发性,氨气有刺激性气味,有毒,氨气能与水反应生成氨水。
③浓氨水能与浓盐酸反应生成白色的氯化铵固体。
④相对分子质量越小,分子运动速率越快。
【方案一】如图1所示。
(1)观察到的现象:___________微观解释是___________。
【方案二】在老师指导下,同学们对实验装置进行了改进,改进后的装置如图2所示。
(2)实验中,B所起的作用是___________。
(3)实验中观察到B、C试管中酚酞溶液___________,且___________试管中酚酞溶液先变红;由此实验现象得出的结论是:①分子在不断运动;②___________。
【方案三】如图3所示。用长柄形玻璃管进行实验,向左、右两端的形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸,塞紧橡皮塞。
(4)过一会儿后,从上图中观察到有白烟产生且位置偏右,说明___________(选填“氨分子”或“氯化氢分子)运动的更快。
(5)该实验证明:分子是不断运动的,且分子的运动速率与___________有关。
【答案】(1) 酚酞溶液变红 分子在不断地做无规则运动
(2)对照(或对比)
(3) 变红 C 温度越高,分子的运动速率越快
(4)氨分子
(5)相对分子质量(或分子质量)
【详解】(1)观察到的现象是酚酞溶液变红;微观解释是:分子在不断地做无规则运动,浓氨水挥发的氨分子运动到酚酞溶液中,使溶液变红。
故填:酚酞溶液变红;分子在不断地做无规则运动。
(2)B 试管中是蒸馏水和酚酞溶液,其作用是对照(或对比),排除蒸馏水使酚酞溶液变红的可能性,增强实验的说服力。
故填:对照(或对比)。
(3)B、C试管中的酚酞溶液均变红,但C试管放置在热水中,温度较高,分子运动速率快,故C试管中的酚酞溶液先变红结论:①分子在不断运动;②温度越高,分子的运动速率越快。
故填:变红;C;温度越高,分子的运动速率越快。
(4)浓氨水挥发的氨分子(相对分子质量为)、浓盐酸挥发的氯化氢分子(相对分子质量为),相对分子质量越小,分子运动速率越快,白烟位置偏右,说明氨分子运动更快(氨分子先到达偏右位置与氯化氢分子结合)。
故填:氨分子。
(5)该实验中,氨分子和氯化氢分子的相对分子质量不同,运动速率不同,因此分子的运动速率与相对分子质量(或分子质量)有关。
故填:相对分子质量(或分子质量)。
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