九年级全一册物理同步精剖细解讲义（人教版）-13.1 分子热运动（解析版）

13.1分子热运动——精剖细解预习讲义知识点1：分子热运动1、分子热运动物质的构成：宇宙是由物质组成的，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。保持物质原来性质不变的最小微粒叫做分子。分子的大小：如果把分子看成球形，一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10-10m为单位来度量分子，因此在一个物体中，分子的数目是巨大的。由于分子太小，人们用肉眼和光学显微镜都分辨不出它们，但可以用电子显微镜来观察分子、原子。物质粒子从大到小排列：宇宙＞银河系＞太阳系＞恒星（太阳）＞地球＞分子＞原子＞原子核＞中子＞质子＞电子＞夸克。微小的物体不是由单个分子构成的，而是由大量分子组成的小颗粒。比如我们看见的花粉粒等都不是分子，而是由大量分子聚集而成的小颗粒。热运动是分子运动，属于微观运动，不可能停止，而机械运动是整个物体运动，属于宏观运动，可以停止。分子热运动1．在如图所示的四种现象中，能体现“分子在不停息地运动”的是（）A．柳絮飘舞 B．蜂蜜飘香 C．落叶纷飞 D．雪花飞扬【解答】解：（1）柳絮飘舞、落叶纷飞、雪花飞扬是宏观物体的运动，不是分子运动，故ACD选项不符合题意；（2）蜂蜜飘香，是蜂蜜分子的运动，能体现“分子在不停息地运动”，故B选项符合题意。故选：B。2．下列关于运动的说法不正确的是（）A．自然界一切物体都在运动，物质世界是个运动的世界 B．根据运动路线的形状，可把机械运动分为直线运动和曲线运动 C．我们能闻到花的香味，就是由于花香分子在空气中不停地运动 D．分子的运动、人的走动、车的行驶都属于宏观物体的机械运动【解答】解：AD、物理学中把物体位置的变化叫机械运动；运动是绝对的，而静止是相对的，所以自然界一切物体都在运动，物质世界是个运动的世界；而分子的运动属于热运动，不属于宏观物体的机械运动，故A正确，D错误；B、根据运动路线的形状，可把运动分为直线运动和曲线运动，故B正确；C、闻到花的香味，是扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，故C正确。故选：D。3．下列现象中，能够说明分子在不停地做无规则运动的是（）A．运动员在2022年世界杯赛场上奋力奔跑 B．打开一瓶酒精消毒液的瓶盖，就能闻到酒精气味 C．放假回家时，小明乘坐高速行驶的火车 D．“T型空间站”在太空中绕地球飞行【解答】解：运动员在2022年世界杯赛场上奋力奔跑、小明乘坐高速行驶的火车、“T型空间站”在太空中绕地球飞行现象中，物体的位置随时间发生了变化，属于机械运动；打开一瓶酒精消毒液的瓶盖，就能闻到酒精气味，这是发生了扩散，说明分子在不停地做无规则运动。故ACD错误，B正确。故选：B。知识点2：扩散定义不同物质相互接触，彼此进入对方的现象。2、比如以下分布为气体、液体和固体的扩散实验：气体液体固体实验图示实验操作下面瓶子内装有红棕色的二氧化氮气体，上面瓶子装有空气，撤去中间玻璃板在量筒内装有一半清水，用细管在水的下面注入蓝色硫酸铜溶液，静置30天把磨得很光的铅片和金片紧压在一起，室温下放置五年实验现象一段时间后，上面瓶子内呈现红棕色，下面瓶子内颜色变浅，上下颜色均匀量筒内液体上半部分变蓝，下半部分颜色变浅，上下颜色趋于均匀将它们切开，发现它们互相渗入约1mm深实验分析下面瓶子内的二氧化氮进入上面瓶子，上面瓶子内的空气进入下面瓶子上半部分的清水进入下半部分的硫酸铜溶液中，下半部分的硫酸铜溶液进入上半部分的清水中铅进入了金片，同时金也进入了铅片实验结论①气体、液体、固体在相互接触时，均能彼此进入对方，一切物质的分子都在不停地做无规则运动。②组成物质的分子之间有间隙。③在条件相同的情况下，气体扩散最快，液体次之，固体最慢。3、扩散与温度的实验实验操作实验现象实验结论用滴管同指在盛有冷水和热水的烧杯中各滴人一滴墨水墨水在热水中扩散得快温度越高，分子热运动越剧烈，扩散得也越快不同物质扩散快慢不同，一般情况下，气体扩散最快，固体最慢。扩散快慢还与温度有关，温度越高，扩散越快。扩散是分子运动的结果，如果因搅拌、风力、重力等外在因素使物体发生了宏观运动，这样的现象不属于扩散现象。扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动。分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。扩散现象4．如图，甲、乙、丙三个相同的烧杯中盛有等量、等温的水，用一支滴管分别在水面、水中、水底滴一滴红墨水，记录整杯水变红所用的时间。这项活动要探究的问题是红墨水扩散快慢是否（）A．与墨水滴的大小有关 B．与滴墨水的位置有关 C．与烧杯的容积有关 D．与水的温度有关【解答】解：三个相同的烧杯中盛有等量、等温的水，用一支滴管分别在水面、水中、水底滴一滴红墨水，记录整杯水变红所用的时间。根据控制变量法的思路，这项活动要探究的问题是红墨水扩散快慢是否与滴墨水的位置有关。故ACD错误、B正确。故选：B。5．下列哪些现象不属于扩散现象（）A．卫生球放在箱子中，过几天箱子中充满了樟脑气味 B．一杯水中放入一白糖，过了一会儿水变甜了 C．洒水车将水喷洒在地面上 D．长期堆在墙角边的煤，把墙内也染上了黑色【解答】解：A、卫生球放在衣柜中，过几天，衣柜中充满樟脑气味，是气体分子的运动，该选项不符合题意；B、白糖放在清水中，过一会儿杯中水变甜，是分子的运动，该选项不符合题意；C、洒水车将水喷洒在地面上，是物体的机械运动，不是分子的运动，该选项符合题意；D、长期堆放煤的水泥地面上，地面变成黑色，是固体分子的运动，该选项不符合题意。故选：C。6．“春有百花秋有月，夏有清风冬有雪”，这就是我们家乡大庆的四季。下列关于自然现象的说法中，符合物理规律的是（）A．春天：一定要在有风的天气里，花香才能扩散 B．夏天：草叶上的露珠在阳光下变得五颜六色，这是由于光的反射造成的 C．秋天：中秋的月亮又大又圆，这是因为月亮对阳光进行了镜面反射 D．冬天：雪花的形成是水蒸气的凝华【解答】解：A、分子时刻在做无规则运动，发生扩散与空气是否流动无关。所以无风天气里花香分子仍然能扩散。故A错误；B、露珠相当于是一个三棱镜，阳光照在露珠会发生色散现象。但是露珠又不是纯园的，所以随着人的视线变化，观察的角度也就跟着变化，也就看到了不同颜色的光线。故B错误；C、月亮表面是凹凸不平的，发生的是漫反射。故C错误；D、雪主要是云层中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶。故D正确。故选：D。知识点3：分子间的作用力1、分子间作用力分子间存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同时存在的；分别将两个铅柱的底面削平，然后紧紧地压在一起，如下图所示，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。解释：铅柱的分子间存在引力。注射器内吸入空气，堵住注射器口，推压活塞压缩空气，会发现很难压下去。解释：气体被压缩时都会产生“抵抗”，分子之间存在斥力。分子间的图像如下：由图像可知：当压缩物体时，分子斥力大于分子引力，分子间作用力表现为斥力；当拉伸物体时，分子引力大于分子斥力，分子间作用力表现为引力；分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力均随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大。但分子间引力和斥力有一定的作用范围，如果分子相距很远（大于分子直径的10倍），作用力就变得十分微弱，可以忽略了。如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。固体、液体和气体的特性如下表所示：分子间的作用力7．观察下列四组图片，能说明分子间有引力的图是（）A．1cm3水中有3.035×1022个水分子 B．肥皂膜实验 C．酒精与水混合 D．墨水滴入水中【解答】解：A、1cm3水中有3035个水分子，说明物质是由分子构成，且分子很小；B、肥皂膜实验说明分子间存在相互的作用力；C、酒精与水混合后的总体积小于酒精和水的体积之和，说明分子间有间隙；D、墨水滴入水中说明扩散现象。故选：B。8．如图所示，将两个表面平整、干净的铅柱紧压后，它们就会粘在一起，即使在下面吊一个较重的物体也不会被拉开，这个实验表明（）A．分子间存在引力 B．分子间存在斥力 C．分子在永不停息地运动 D．分子间有空隙【解答】解：将两个底面平整、干净的铅柱紧压后，两个铅柱的底面分子之间的距离略大于平衡距离，表现为引力，使两个铅柱结合在一起，即使下面吊一个重物也不会将它们拉开。故选：A。9．分子处于平衡时的相互距离为r0，那么（）A．当分子间距离r＞r0时，分子之间只存在引力 B．当分子产距离r＜r0时，分子之间只存在斥力 C．当分子间距离r＝r0时，分子间无相互作用力 D．当分子间距离r＝r0时，分子间相互作用力的合力为零【解答】解：A、分子间同时存在相互作用的引力与斥力，当r＞r0时分子间的引力大于斥力，分子间的作用力表现为引力，故错A误；B、分子间同时存在相互作用的引力与斥力，当r＜r0时分子间的斥力大于分子间的引力，分子间作用力表现为斥力，不是只有斥力，故B错误；CD、分子间同时存在相互作用的引力与斥力，当分子间距离r＝r0时，分子间的引力等于斥力。分子间相互作用力的合力为零，故C错误，D正确。故选：D。知识点4：分子动理论1、内容①物质是由分子或原子构成的；②一切物体的分子都在不停地做无规则运动。③分子间存在相互作用的引力和斥力。分子的动理论10．下列有关分子动理论的说法中正确的是（）A．“破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着斥力 B．松软的大馍用手一捏体积会大大缩小，这说明分子间存在间隙 C．在空调房间吸烟时，会看到烟雾在空中弥漫，这是分子的无规则运动 D．用热水相比较冷水更容易去掉衣物上污渍说明温度越高分子的无规则运动越剧烈【解答】解；A、“破镜难重圆”是因为分子间的间隙太大已经失去了相互的作用力，故A不符合题意；B、松软的大馍用手一捏体积会大大缩小，这是物体结构松散，不能说明分子间存在间隙，故B不符合题意；C、在空调房间吸烟时，会看到烟雾在空中弥漫，因空调房内有风，则不能排除空气流动对烟雾（固体颗粒的运动）的影响，所以不能说明分子的无规则运动，故C不符合题意；D、用热水相比较冷水更容易去掉衣物上污渍说明温度高分子动能大，分子运动剧烈，故D符合题意。故选：D。11．下面对于分子运动论的理解错误的是（）A．物体是由大量的微小分子组成的 B．扩散现象是微观上大量分子永不停息无规则运动的宏观表现 C．阳光下可以看到漂动的灰尘是分子运动 D．温度越高分子的运动越剧烈【解答】解：A、一切物体都是由大量分子组成的，故A正确；B、不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动，故B正确；C、阳光下看到漂动的灰尘，是固体小颗粒的运动，不是分子的运动，故C错误；D、分子在永不停息地做无规则运动，并且温度越高分子的运动越剧烈，故D正确。故选：C。12．下列现象中，不能用分子动理论解释的是（）A．海绵很容易被压缩 B．湿衣服在阳光下逐渐晒干 C．春天，校园里花香扑鼻 D．酒精和水混合后总体积变小【解答】解：A、海绵很容易被压缩，海绵受力时形状发生改变，是宏观物体的运动，与分子动理论没有关系。符合题意；B、湿衣服在阳光下晾晒时，由于温度较高，衣服上的水分子运动速度加快，所以衣服逐渐变干，与分子动理论有关。不符合题意；C、校园里花香扑鼻，是花香分子扩散到空气中的结果，与分子动理论有关。不符合题意；D、分子之间存在间隙，所以酒精和水混合后总体积变小，与分子动理论有关。不符合题意。故选：A。填空题13．新冠肺炎疫情自2020年春节期间爆发至今，冲在一线的医务人员需要佩戴N95口罩、护目镜等防护物品，因为新冠病毒可通过飞沫传播，飞沫传播的方式与花香飘散的方式不同（选填“相同”或“不同”）。【解答】解：飞沫传播的方式与花香飘散的方式不同，因为飞沫传播属于物体的机械运动，而花香飘散属于分子的热运动。故答案为：不同。14．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，对于前一句，从物理学的角度可以理解为：花朵分泌的芳香油分子无规则运动加快，说明当时周边的气温突然升高。【解答】解：春晴天暖，气温升高，花朵分泌的芳香油分子在空中做无规则运动的速度加快，扩散速度加快，从而使人可以闻到浓浓的花香。故答案为：无规则运动，升高。15．小明妈妈烘培的蛋糕发出阵阵香味说明分子在不断运动；若把分子看成是一个小球，则一般分子的直径数量级为10﹣10m，合0.1nm。【解答】解：蛋糕散发阵阵香味，是因为香味中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到蛋糕香味。解：因为1m＝109nm，所以10﹣10m＝10﹣10×109nm＝0.1nm。故答案为：不断运动；0.1。16．蒸汽烤箱是将300℃以上的高温水蒸气喷洒在食物表面对食物加热的。加热过程中，烤箱排气口冒出的“白烟”是水蒸气液化（填写物态变化名称）形成的大量小水珠；烤出来的食物香气四溢，从物理角度看，这是扩散现象。【解答】解：加热过程中，烤箱排气口冒出的“白烟”是水蒸气遇冷液化形成的大量小水珠；食物香气四溢，是食物中的香气分子扩散到空气中形成的，属于扩散现象。故答案为：液化；扩散。17．红木家具的加工场，其空气中浮动着淡淡的檀香，这是一种扩散现象。用布对家具表面进行“磨光”处理，布与家具表面之间的摩擦属于滑动摩擦（滑动/滚动/静），用力“磨”是通过增大压力的办法来增大摩擦的，部分大型家具底部配有“万向轮”，便于移动，这是通过变滑动为滚动的办法来减小摩擦的。【解答】解：高档红木家具的红木分泌出的芳香分子在不停地做无规则的运动，扩散到空气中，所以红木家具加工场空气中浮动着淡淡的檀香；用布对家具表面进行“磨光”处理，布与家具表面之间的摩擦属于滑动摩擦，因为滑动摩擦力大小与作用在接触面上的压力成正比，所以可以通过增大压力的办法来增大摩擦力；部分大型家具底部配有“万向轮”，通过变滑动为滚动的办法来减小摩擦，便于移动。故答案为：扩散；滑动；压力；变滑动为滚动。18．东平龙泉美食街汇集地方特色小吃，同学们总能闻到风味独特的“臭豆腐”的味道，这属于扩散现象。【解答】解：闻到臭豆腐的味道，是因为臭豆腐的分子在不停地做无规则运动，运动到空气中被人闻到了，分子运动属于扩散现象。故答案为：扩散。19．将两个表面光滑的铅块相互压紧后粘在一起直接说明了分子之间存在引力，而固体和液体很难被压缩，直接说明分子之间存在斥力，因此，分子间不仅存在引力，而且还存在斥力。【解答】解：铅块压紧后能粘在一起，说明分子之间存在引力；而固体和液体很难被压缩，说明分子间有斥力，因此，分子间不仅存在引力，而且还存在斥力。故答案为：分子之间存在引力；分子之间存在斥力；引力；斥力。20．将40mL的水和40mL的酒精混合后总体积小于（选填“大于”“小于”或“等于”）80mL，此现象说明分子间存在间隙，也可以间接说明分子间存在斥力。【解答】解：水和酒精混合后，由于分子间有间隙，则水和酒精分子相互填补了对方的空隙，而使体积变小；分子间有间隙不能自动靠近，是因为分子间存在斥力。故答案为：小于；间隙；斥力。21．“破镜不能重圆”是因为破镜接触处分子间距离远大于分子间平衡距离，分子间作用力太小。【解答】解：破镜不能重圆，是因为玻璃的硬度大，不像铅硬度小，玻璃放在一起不容易发生形变，玻璃分子间的距离大于分子直径的10倍以上，远大于分子间平衡距离，超出了分子力的作用范围。故答案为：远大于分子间平衡距离，太小。22．根据分子动理论相关知识，回答下列几个问题：图甲：2021年12月9日，中国航天员在空间站上的“太空授课”精彩纷呈，她往水球中注入适量蓝颜料，很快水球整个就变蓝了，这是由于分子不停地做无规则运动，属于扩散现象；图乙：在天宫课堂液桥演示实验中，两块透明塑料板上的水球接触后融合成一体，然后将两块透明塑料板缓缓分开，水球被拉长成圆柱形，形成了一个长约10cm的液桥，说明分子间存在引力；图丙：向试管中注水50mL，然后再注入酒精50mL至充满，封闭管口，将试管反复翻转使水和酒精充分混合，能够证明分子间有空隙的现象是水和酒精混合后的总体积变小。另一小组用的是丁图所示的上小下大的容器完成上述实验；通过比较，你觉得丁图（填“丙图”或“丁图”）的实验效果更好，理由是总体积变小时，丁的变化明显。【解答】解：图甲：将蓝颜料滴入水中，由于分子都在不停地做无规则运动，所以过一会儿水会变蓝了，这是由于分子在不停做无规则运动，属于