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课题1 分子和原子
第1课时 物质由微观粒子构成
教学目标 1.了解物质是由分子、原子等微观粒子构成的。2.掌握分子的性质，能够从微观的角度解释生活现象。
重点和难点 重点：物质由哪些微观粒子构成。难点：从微观的角度解释生活现象。
◆知识点一 物质由微观粒子构成
科学技术的进步，证明了物质是由 、 等微观粒子构成的。如氧气由氧分子构成，硅由硅原子构成。通过先进的科学仪器不仅能够观察到一些分子和原子，还能移动原子。
通过移走硅原子构成的文字（1） 、 以及一些固态非金属的单质（金刚石、石墨等）是由原子直接构成的。例如，铁由铁原子构成。（2）非金属气体单质、非金属氧化物、酸、大部分有机物等物质由 构成。例如：氧气、氮气、水、二氧化碳、过氧化氢等。（3）盐、强碱等物质由 构成。例如：氯化钠由钠离子和氯离子构成。
即学即练
1．下列事例不能说明物质由微观粒子构成的是
A．通过现代科学仪器移动硅原子 B．扫地时，大量尘埃在空中飞舞
C．糖块放到水里会逐渐“消失” D．用扫描隧道显微镜拍摄到银原子的图像
◆知识点二 分子的性质
1.分子的质量和体积都很小
1个水分子的质量约是3×10-26kg,1滴水(以20滴水为1 mL计)中大约有1.67×1021个水分子。
分子的质量和体积一般不随外界条件（如温度和压强）的改变而发生 。
2.微观粒子(如分子)总是在不断运动着
（1） ，花香在空气中的扩散、湿衣服中的水在晾晒下的挥发、蔗糖在水中的溶解及品红在水中的扩散都是分子运动的结果。温度越高，分子能量越大，运动越 。如湿衣服在夏天比在冬天干得快等。
体现分子运动的古诗词或俗语酒香不怕巷子深；赠人玫瑰，手有余香；花气袭人知骤暖；满架蔷薇一院香；踏花归去马蹄香；遥知不是雪，为有暗香来；梅须逊雪三分白，雪却输梅一段香。
（2）实验探究———分子运动现象
提出问题 怎样才能认识分子运动呢
实验步骤
实验现象 无明显现象 溶液变红
实验解释 蒸馏水不能使酚酞溶液变色 浓氨水能使酚酞溶液变 烧杯B中浓氨水挥发出的氨分子进入烧杯A 中，与水结合形成氨水，氨水使酚酞溶液变红
实验结论
注意事项 该实验同时说明了浓氨水有 ，酚酞无挥发性。
分子很小，用肉眼是看不到的。生活中看到的宏观现象，如尘土飞扬、柳絮纷飞等，不能用分子在不断运动解释。
3.分子之间有间隔
4.同种物质的分子化学性质相同，不同种物质的分子化学性质不同
氧气和液态氧是由同种分子构成的，它们的化学性质 ，都具有助燃性；氧气和甲烷的分子构成不同，它们的物理性质和化学性质都 ，氧气有助燃性，甲烷有可燃性。
即学即练
1．下列相关事实或现象用微粒的性质解释不正确的是
选项 宏观现象 微观解释
A 将氧气压缩储存在钢瓶中 氧分子大小发生改变
B 水银温度计可以指示体温 温度升高，汞原子之间间隔变大
C 向汤中加入少量的食盐调味 离子是不断运动的
D CO有毒，无毒 不同种类分子的性质不同
2．探究：分子不断运动现象的实验。
（1）向盛有约20ml 蒸馏水的小烧杯B中加入5-6滴酚酞溶液，搅拌均匀，溶液仍为 ，说明 。
（2）取少量上述溶液置于试管中，向其中慢慢滴加浓氨水，溶液 ，说明 。
（3）另取一个小烧杯A 加入 5ml 浓氨水，用一个大烧杯或水槽罩住A 、B两个烧杯，观察几分钟。
现象：B烧杯中 ，A烧杯中无明显变化。说明 。
考点一 实验探究：分子的运动现象
【例1】图Ⅰ是小红按课本进行的一个化学实验，在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，于是小明对原实验装置进行了改进，装置如图Ⅱ。
资料：酚酞溶液遇到碱性物质会变成红色
【实验操作】
a．向B、C三支试管中分别加入5mL 的蒸馏水，各滴入1~2滴无色酚酞溶液，振荡观察溶液颜色。
b．在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按图II连接好，并将D 试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。
【分析讨论】
（1）D中仪器a、b名称分别为a 、b ；
（2）进行操作b时观察到的现象是 ；
（3）由此可以得到的实验结论是：① ，② 。
（4）对比改进前的实验，改进后实验的优点是 (任写一点)。
分子在不断的运动，分子运动的快慢与温度有关，温度越高，分子运动速率越快。
【变式1-1】某同学设计了如下图所示的实验装置探究“分子的性质”，请回答下列问题：
【进行实验】
（1）图1是课本中的探究实验，几分钟后该实验中可以看到的现象是甲烧杯中溶液变红，乙烧杯中无明显现象。其中烧杯乙的作用是 。
【实验改进】
在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，这种气体对人体的呼吸道有刺激和腐蚀作用。于是小明对原实验装置进行了改进，装置如图2。
（2）向B、C、E三支试管中分别加入5mL的蒸馏水，各滴入1~2滴无色酚酞溶液，振荡，观察溶液颜色；在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按实验图2连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。
图2对比实验看到的现象是 。
该现象说明了有关分子性质的实验结论：
1、分子在不断的运动；2、 。
（3）图2实验方法相对于图1的优点是 （写1条）。
【变式1-2】刚学完《分子与原子》，化学小组对微观粒子性质进行探究实验：
查阅资料：氨气是有刺激性气味的气体。氨气密度比空气小。
（1）小连做了图1对比实验，发现 更容易被压缩，证明气体分子间的间隔比液体 (填“大”或“小”)。
（2）图2实验中观察到 。小江针对该实验进行图3所示改进，改进后的优点是 (写一点)。该实验无法说明 (填序号)。
a.浓氨水具有挥发性 b.氨分子的质量很小 c.氨分子在不断地运动
（3）小组同学讨论后设计了图4实验，实验中观察到 处棉花团先变红。微热v管处的浓氨水，发现棉花团变红的速率会 (填“变慢”或“加快”)。
考点二 从微观的角度解释一些常见的现象
【例2】宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列事实的微观解释不正确的是
选项 事实 解释
A 好酒不怕巷子深 分子在不断地运动
B 一滴水中约含个水分子 水分子很小
C 氧气和二氧化碳化学性质不同 分子构成不同
D 注射器中的气体通过压缩体积会变小 加压时气体分子变小
【变式2-1】超临界水是将水加热到超过并加压到超过219个大气压，使水处于气、液相互交融的状态。超临界水减压转化为水蒸气的过程中，从微观角度分析发生改变的是
A．分子的间隔 B．分子的大小 C．分子的质量 D．分子的种类
【变式2-2】NH3具有刺激性气味，从微观角度解释人能闻到其气味的原因是
A．分子质量很小 B．分子存在间隙 C．分子不断运动 D．分子呈电中性
【变式2-3】下列事实的微观解释中错误的是
A．物质的三态变化——微观粒子之间有间隙
B．1滴水中约有1.67×1021个水分子——分子很小
C．闻到花香——分子在不断运动
D．6000L氧气可压入40L钢瓶中——分子的体积变小了
基础达标
1．蒸汽机利用水蒸气推动活塞或涡轮做功。水从液态变为气态，发生改变的是
A．水分子的质量 B．水分子的种类 C．水分子的大小 D．水分子的间隔
2．物质是由微观粒子构成的，下列物质由分子构成的是
A．锌 B．氢气 C．金刚石 D．氯化钠
3．家用加湿器是通过超声波高频振荡，将水打散雾化，然后通过风扇将这些水雾吹出，从而增加空气湿度。下列有关说法正确的是
A．水可被打散雾化说明分子可分
B．水形成水雾的过程中水分子体积变小
C．水雾进入空气中时水分子在不断运动
D．空气湿度增加是因为空气中分子种类增多
4．下列宏观现象和微观解释不一致的是
A．瘪的乒乓球放进热水中重新鼓起来——分子受热后体积变大
B．食物腐烂变质——食物中的微观粒子种类改变
C．氧气和液氧都能支持燃烧——分子能保持物质的化学性质
D．空气是混合物——含有多种不同的分子
5．敖丙使用的“盘龙冰锤”可将水凝结成冰，下列关于该过程的微观说法正确的是
A．分子间隔改变 B．分子质量改变
C．分子数目改变 D．分子种类改变
6．《黄帝内经》中记载“地气上为云，天气下为雨”，句中的“气”是指水蒸气，水蒸气形成雨水的过程中
A．水分子数目减少 B．水分子质量变小
C．水分子停止运动 D．水分子间隔变小
7．2025年5月，《自然》杂志发表了我国的一项重大突破，通过加压“看见”固体氢的结构。氢气加压的过程中发生的改变是
A．氢分子质量变小
B．氢分子间隔变小
C．氢分子停止运动
D．氢分子化学性质改变
8．下列操作、现象或事实与分子的特性不对应的是
选项 操作、现象或事实 分子的特性
A 给篮球充气 分子间有间隔
B 物质热胀冷缩 分子大小随温度改变而改变
C 固体碘和碘蒸气都能使淀粉变蓝 同种分子化学性质相同
D 1个水分子的质量约是 通常分子的质量很小
9．下列对宏观现象的微观解释正确的是
选项 宏观现象 微观解释
A 装有少量酒精的密封袋放在热水中会很快鼓起 受热后酒精分子数目增多
B CO能燃烧，不能燃烧 分子不同，化学性质不同
C 纸张容易被撕碎 分子可以再分
D 水结成冰 分子停止运动
综合应用
10．如图1所示，将酚酞溶液分别倒入A、B两个小烧杯中，另取一个小烧杯C，加入约浓氨水。用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯。
（1）图1实验中观察到的现象有 。
（2）图1实验能得到的结论是 。
（3）如图2中A、B、C三个装置的实验中，你观察到的现象是：小试管中的无色酚酞最快变红的是 ，不变色的是 。通过实验B、C，你得出的结论是： 。
11．化学常从微观角度研究物质，请根据图示回答问题(已知：氨气密度比空气小)
（1）小明同学做了图Ⅰ的对比实验，取两支大小相同的医用注射器，将栓塞向外拉，分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住注射器末端的小孔，将栓塞慢慢推入，发现空气比水更容易被压缩，该实验从微观角度证了 。
（2）小宋同学用图Ⅱ实验探究分子的知识，一段时间后，观察到的实验现象是： 。
（3）小组同学讨论后，共同设计了如图Ⅲ实验，在实验中观察到 (填“a”、“b”或“同时”)处的棉花团先变成红色。图Ⅲ实验装置相对于图Ⅱ实验，优点有 (写出一点)。
（4）化学是一门以实验为基础的科学，认识并了解与实验有关的图标，对安全进行化学实验具有重要意义。
图标①的目的是 ；图标⑥表示做完实验后应 。
12．阅读科普材料，回答下列问题。
生活中有时需要用到高浓度O2，供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机。
氧气瓶和氧气袋中的O2一般用深冷法制得，该方法利用物质沸点差异，从空气中分离出O2。制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧往往需要高渗透性、高选择性的膜材料，其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意图如图1。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将N2、O2通过某种沸石分子筛，测定其对N2、O2的吸附情况，结果如图2（纵坐标数值越大，代表吸附量越大）。
（1）深冷法制氧利用了物质的沸点差异，氮气蒸发时由液态变为气态，其微观实质是 （填“分子直径”或“分子间间隔”）变大。
（2）图1中表示氧分子变成氧原子的过程是 （填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
（3）由图2可知，25℃时吸附压 （填“越小”或“越大”）越有利于分离N2和O2。
拓展培优
13．化学兴趣小组的同学们进行有关分子性质的探究实验。
（1）实验I中观察到烧杯 (选填“甲”或“乙”)内液体变红色。
为何实验I中另一烧杯内液体不变红色，某同学提出可能与分子运动速率有关。
探究一：分子运动速率与温度的关系
（2）实验Ⅱ中，观察热水中品红扩散的速度比冷水中快，可得出： 。
探究二：分子运动速率与分子质量的关系
【猜想假设】猜想1：分子质量越小，分子运动越快；
（3）猜想2：分子质量越小， 。
【查阅资料】①浓盐酸会挥发出氯化氢(HCl)气体，浓氨水会挥发出氨气(NH3)，两种气体反应会产生白烟，即生成白色固体氯化铵(NH4Cl)；②氯化氢(HCl)分子质量大于氨气(NH3)分子质量。
【设计实验】
（4）填表：
步骤 现象 结论
组装实验Ⅲ装置，在玻璃管左右两端分别放置沾有浓氨水和浓盐酸的棉花，观察现象 玻璃管 处(填“A”、“B”或“C”)先看到白烟现象 猜想1正确
【反思交流】
（5）实验Ⅲ中，发生反应的文字表达式为 。
（6）从研究分子性质角度，实验Ⅲ较实验I的优点是______(填字母序号)。
A．可证明分子间有间隔 B．可证明分子的质量和体积都很小
C．节约药品，操作简单 D．装置更密闭、更环保
（7）实验I中，另一烧杯内液体未变红色，是因为 (填“酚酞”或“氨气”)的分子质量大。
14．某化学兴趣小组在学习了分子的基本性质后，开展了如下探究。
【活动一】探究分子的性质
（1）小组同学向烧杯A中加入20mL蒸馏水，滴入2~3滴无色酚酞溶液，得到甲溶液，向甲溶液中滴加1~2滴浓氨水（如图1），观察现象。该实验说明了 。
（2）在烧杯B中加入5mL浓氨水，在烧杯C中重新配制甲溶液，用一个大烧杯把两个小烧杯罩在一起（如图2），观察到 ，说明了 。
【活动二】探究温度是否影响分子的运动
小组同学设计了图3所示的实验装置图，操作过程如下：
（3）连接好装置。打开止水夹，推动注射器的活塞，注入空气，观察到 ，说明该装置气密性良好。再关闭止水夹、拔下注射器。
（4）用注射器抽取20mL浓氨水，重新接入该装置。 （填操作），推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内，立即将装置下端玻璃管底部同时浸入装有等体积的热水和冷水的烧杯中，观察到 （选填“左侧”或“右侧”）玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率更快，说明温度对微粒的运动产生了影响。
15．认真阅读下列科普短文。
我国计划在月球南极建设国际月球科研站，开展月基环境探测、资源利用和原位建造等任务。以下是相关科学资料：
资料1 月壤特性：月壤含氦-3、铁氧化物等成分，其颗粒尖锐且缺乏黏性。科学家通过模拟月壤烧结制成“月壤砖”，需在真空热压炉中以高温处理，形成稳定结构。
资料2 当天体中气体的分子运动平均速率大于分子脱离速率的时，该气体会脱离天体逸散到宇宙中。月球表面气体分子的脱离速率均为
资料3 使用质谱仪测定，在月球黑暗处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。
资料4 氦-3可以进行核聚变反应，是理想的清洁核能源。
请回答下列问题：
（1）时，氢气、氨气和氮气的分子运动示意图分别如图所示。
①由如图分析，分子运动平均速率与 有关。
②已知月球表面最高温度超过。月球表面因不能留住氢气、氦气等气体分子，所以不存在稳定大气，结合资料信息说明其原因： 。
（2）将来月球科研站获取的能源可以来自于 。
答案和解析
教学目标 1.了解物质是由分子、原子等微观粒子构成的。2.掌握分子的性质，能够从微观的角度解释生活现象。
重点和难点 重点：物质由哪些微观粒子构成。难点：从微观的角度解释生活现象。
◆知识点一 物质由微观粒子构成
科学技术的进步，证明了物质是由分子、原子等微观粒子构成的。如氧气由氧分子构成，硅由硅原子构成。通过先进的科学仪器不仅能够观察到一些分子和原子，还能移动原子。
通过移走硅原子构成的文字（1）金属、稀有气体以及一些固态非金属的单质（金刚石、石墨等）是由原子直接构成的。例如，铁由铁原子构成。（2）非金属气体单质、非金属氧化物、酸、大部分有机物等物质由分子构成。例如：氧气、氮气、水、二氧化碳、过氧化氢等。（3）盐、强碱等物质由离子构成。例如：氯化钠由钠离子和氯离子构成。
即学即练
1．下列事例不能说明物质由微观粒子构成的是
A．通过现代科学仪器移动硅原子 B．扫地时，大量尘埃在空中飞舞
C．糖块放到水里会逐渐“消失” D．用扫描隧道显微镜拍摄到银原子的图像
【答案】B
【解析】A、通过现代科学仪器移动硅原子，直接操作单个原子，说明物质由微观粒子（原子）构成，正确；
B、尘埃飞舞是宏观颗粒的运动，属于机械运动，无法直接证明微观粒子的存在，错误；
C、糖块溶解是糖分子扩散到水中，体现分子不断运动，正确；
D、扫描隧道显微镜拍摄银原子图像，直接观测到微观粒子，正确。
故选：B。
◆知识点二 分子的性质
1.分子的质量和体积都很小
1个水分子的质量约是3×10-26kg,1滴水(以20滴水为1 mL计)中大约有1.67×1021个水分子。
分子的质量和体积一般不随外界条件（如温度和压强）的改变而发生变化。
2.微观粒子(如分子)总是在不断运动着
（1）分子在不断地运动，花香在空气中的扩散、湿衣服中的水在晾晒下的挥发、蔗糖在水中的溶解及品红在水中的扩散都是分子运动的结果。温度越高，分子能量越大，运动越剧烈。如湿衣服在夏天比在冬天干得快等。
体现分子运动的古诗词或俗语酒香不怕巷子深；赠人玫瑰，手有余香；花气袭人知骤暖；满架蔷薇一院香；踏花归去马蹄香；遥知不是雪，为有暗香来；梅须逊雪三分白，雪却输梅一段香。
（2）实验探究———分子运动现象
提出问题 怎样才能认识分子运动呢
实验步骤
实验现象 无明显现象 溶液变红 烧杯A中的溶液由无色变为红色，烧杯B中的溶液无明显变化
实验解释 蒸馏水不能使酚酞溶液变色 浓氨水能使酚酞溶液变红 烧杯B中浓氨水挥发出的氨分子进入烧杯A 中，与水结合形成氨水，氨水使酚酞溶液变红
实验结论 分子总是在不断运动着
注意事项 该实验同时说明了浓氨水有挥发性，酚酞无挥发性。
分子很小，用肉眼是看不到的。生活中看到的宏观现象，如尘土飞扬、柳絮纷飞等，不能用分子在不断运动解释。
3.分子之间有间隔
4.同种物质的分子化学性质相同，不同种物质的分子化学性质不同
氧气和液态氧是由同种分子构成的，它们的化学性质相同，都具有助燃性；氧气和甲烷的分子构成不同，它们的物理性质和化学性质都不同，氧气有助燃性，甲烷有可燃性。
即学即练
1．下列相关事实或现象用微粒的性质解释不正确的是
选项 宏观现象 微观解释
A 将氧气压缩储存在钢瓶中 氧分子大小发生改变
B 水银温度计可以指示体温 温度升高，汞原子之间间隔变大
C 向汤中加入少量的食盐调味 离子是不断运动的
D CO有毒，无毒 不同种类分子的性质不同
【答案】A
【解析】A、气体压缩储存是因分子间隔变小，而非分子大小改变，故选项解释错误；
B、温度升高使汞原子间隔增大，故选项解释正确；
C、食盐溶解因离子是不断运动的，故选项解释正确；
D、分子是保持物质化学性质的最小粒子，CO与CO2分子不同导致性质差异，故选项解释正确；
故选：A。
2．探究：分子不断运动现象的实验。
（1）向盛有约20ml 蒸馏水的小烧杯B中加入5-6滴酚酞溶液，搅拌均匀，溶液仍为 ，说明 。
（2）取少量上述溶液置于试管中，向其中慢慢滴加浓氨水，溶液 ，说明 。
（3）另取一个小烧杯A 加入 5ml 浓氨水，用一个大烧杯或水槽罩住A 、B两个烧杯，观察几分钟。
现象：B烧杯中 ，A烧杯中无明显变化。说明 。
【答案】（1）无色 蒸馏水不能使酚酞溶液变色
（2）由无色变为红色 浓氨水能使酚酞溶液变红
（3）溶液变为红色 分子在不断地运动
【解析】（1）向盛有约20ml 蒸馏水的小烧杯B中加入5-6滴酚酞溶液，搅拌均匀，溶液仍为无色，说明蒸馏水不能使酚酞溶液变色，故填：无色；蒸馏水不能使酚酞溶液变色；
（2）浓氨水显碱性，能使酚酞溶液变为红色。则取少量上述溶液置于试管中，向其中慢慢滴加浓氨水，溶液由无色变为红色，说明浓氨水能使酚酞溶液变红，故填：由无色变为红色；浓氨水能使酚酞溶液变红；
（3）浓氨水就有挥发性，挥发出的氨气分子在不断地运动，运动到B烧杯中，与其中的水反应生成氨水，显碱性，使酚酞溶液变红，可观察到B烧杯溶液变为红色，A烧杯中无明显变化，说明分子在不断地运动，故填：溶液变为红色；分子在不断地运动。
考点一 实验探究：分子的运动现象
【例1】图Ⅰ是小红按课本进行的一个化学实验，在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，于是小明对原实验装置进行了改进，装置如图Ⅱ。
资料：酚酞溶液遇到碱性物质会变成红色
【实验操作】
a．向B、C三支试管中分别加入5mL 的蒸馏水，各滴入1~2滴无色酚酞溶液，振荡观察溶液颜色。
b．在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按图II连接好，并将D 试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。
【分析讨论】
（1）D中仪器a、b名称分别为a 、b ；
（2）进行操作b时观察到的现象是 ；
（3）由此可以得到的实验结论是：① ，② 。
（4）对比改进前的实验，改进后实验的优点是 (任写一点)。
【答案】（1）试管 烧杯
（2）C试管中的溶液先变红，B试管中的溶液后变红
（3）分子在不断运动 温度越高，分子运动速率越快
（4）更环保（合理即可）
【解析】（1）由图可知，仪器a是试管；仪器b是烧杯。
（2）浓氨水具有挥发性，氨分子在不断运动，且温度越高，分子运动速率越快。D试管在热水中，温度高，氨分子运动速率快 ，所以会观察到：C试管中的溶液先变红，B试管中的溶液后变红 。
（3）因为B、C试管中的酚酞溶液变红，说明氨分子运动到了酚酞溶液中，使酚酞溶液变红，由此可知分子在不断运动；又因为D试管在热水中，C试管中的溶液先变红，B试管中的溶液后变红，说明温度越高，分子运动速率越快。
（4）改进前的实验装置是开放的，会有刺激性气味的氨气逸出，改进后的实验装置是密封的， 能防止氨气逸出，减少对空气的污染，更环保（合理即可）。
分子在不断的运动，分子运动的快慢与温度有关，温度越高，分子运动速率越快。
【变式1-1】某同学设计了如下图所示的实验装置探究“分子的性质”，请回答下列问题：
【进行实验】
（1）图1是课本中的探究实验，几分钟后该实验中可以看到的现象是甲烧杯中溶液变红，乙烧杯中无明显现象。其中烧杯乙的作用是 。
【实验改进】
在实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味，这种气体对人体的呼吸道有刺激和腐蚀作用。于是小明对原实验装置进行了改进，装置如图2。
（2）向B、C、E三支试管中分别加入5mL的蒸馏水，各滴入1~2滴无色酚酞溶液，振荡，观察溶液颜色；在A、D试管中分别加入2mL浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按实验图2连接好，并将D试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。
图2对比实验看到的现象是 。
该现象说明了有关分子性质的实验结论：
1、分子在不断的运动；
2、 。
（3）图2实验方法相对于图1的优点是 （写1条）。
【答案】（1）对照
（2）试管 C 比 B 中的酚酞溶液先变红，E 无明显变化（合理即可） 温度越高，分子运动速率越快
（3）减少空气污染/节约药品/能探究温度对分子运动的影响
【解析】（1）在图 1 实验中，烧杯乙中酚酞溶液不与浓氨水接触，无明显现象；烧杯甲中酚酞溶液变红。通过对比，更能说明是氨分子运动使酚酞溶液变红，所以烧杯乙起对照（或对比）作用。
（2）A、D 试管中装有浓氨水，氨分子会不断运动。C 试管靠近盛有热水的烧杯，温度高，分子运动速率快；B 试管温度低，分子运动速率慢；E 试管与浓氨水没有直接接触，所以现象是 C 比 B 先变红，E 无明显变化；
C 比 B 先变红，是因为 C 试管所处环境温度高，说明在分子不断运动的基础上，温度越高，分子运动速率越快。
（3）图 2 实验装置相对封闭，氨气不易扩散到空气中，减少了对空气的污染，更环保；同时药品使用量更少，还能通过 B、C 的对比能探究温度对分子运动速率的影响，而图 1 不具备这些优点。
【变式1-2】刚学完《分子与原子》，化学小组对微观粒子性质进行探究实验：
查阅资料：氨气是有刺激性气味的气体。氨气密度比空气小。
（1）小连做了图1对比实验，发现 更容易被压缩，证明气体分子间的间隔比液体 (填“大”或“小”)。
（2）图2实验中观察到 。小江针对该实验进行图3所示改进，改进后的优点是 (写一点)。该实验无法说明 (填序号)。
a.浓氨水具有挥发性 b.氨分子的质量很小 c.氨分子在不断地运动
（3）小组同学讨论后设计了图4实验，实验中观察到 处棉花团先变红。微热v管处的浓氨水，发现棉花团变红的速率会 (填“变慢”或“加快”)。
【答案】（1）气体 大
（2）乙中液体变红色 更环保（合理即可） b
（3）a 加快
【解析】（1）小连做了图1对比实验，发现气体更容易被压缩，证明气体分子间的间隔比液体大；
（2）图2实验中观察到乙中液体变红色（氨分子是不断运动的，运动到酚酞溶液中时，与水结合生成氨水，氨水显碱性，能使酚酞变红色）。小江针对该实验进行图3所示改进，改进后的优点是更环保。该实验无法说明氨分子的质量很小；
（3）小组同学讨论后设计了图4实验，实验中观察到a处棉花团先变红（氨气密度比空气小）；
微热v管处的浓氨水，发现棉花团变红的速率会加快，是因为温度升高，分子的运动速率加快。
考点二 从微观的角度解释一些常见的现象
【例2】宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列事实的微观解释不正确的是
选项 事实 解释
A 好酒不怕巷子深 分子在不断地运动
B 一滴水中约含个水分子 水分子很小
C 氧气和二氧化碳化学性质不同 分子构成不同
D 注射器中的气体通过压缩体积会变小 加压时气体分子变小
【答案】D
【解析】A、酒香扩散是因为酒精分子不断运动到空气中，故选项解释正确；
B、一滴水含大量水分子，说明分子体积小，故选项解释正确；
C、氧气和二氧化碳的分子结构不同，导致化学性质差异，故选项解释正确；
D、压缩气体体积变小是因分子间隔减小，而非分子本身变小，故选项解释错误。
故选：D。
【变式2-1】超临界水是将水加热到超过并加压到超过219个大气压，使水处于气、液相互交融的状态。超临界水减压转化为水蒸气的过程中，从微观角度分析发生改变的是
A．分子的间隔 B．分子的大小 C．分子的质量 D．分子的种类
【答案】A
【解析】超临界水减压转化为水蒸气，这是物理变化。在物理变化中，分子的种类、质量和大小都不会改变。而物质状态发生改变时，分子间的间隔会发生变化，从超临界水变为水蒸气，分子间间隔增大。故选A。
【变式2-2】NH3具有刺激性气味，从微观角度解释人能闻到其气味的原因是
A．分子质量很小 B．分子存在间隙 C．分子不断运动 D．分子呈电中性
【答案】C
【解析】NH3具有刺激性气味，能闻到刺激性气味的原因是构成物质的分子是不断运动的，物质通过运动而挥发，散发气味，故选C。
【变式2-3】下列事实的微观解释中错误的是
A．物质的三态变化——微观粒子之间有间隙 B．1滴水中约有1.67×1021个水分子——分子很小
C．闻到花香——分子在不断运动 D．6000L氧气可压入40L钢瓶中——分子的体积变小了
【答案】D
【解析】A、物质的三态变化，是因为微观粒子之间有间隙，且粒子间间隙随温度等条件改变而变化，解释正确；
B、1 滴水中约有1.67×1021个水分子，说明分子的数量非常多，体现了分子很小，解释正确；
C、能闻到花香，是因为花中含有的分子在不断运动，向四周扩散，使人能闻到花香，解释正确；
D、6000L 氧气可压入 40L 钢瓶中，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间间隔变小，而不是分子的体积变小了，解释错误。
故选D。
基础达标
1．蒸汽机利用水蒸气推动活塞或涡轮做功。水从液态变为气态，发生改变的是
A．水分子的质量 B．水分子的种类 C．水分子的大小 D．水分子的间隔
【答案】D
【解析】水从液态变为气态（汽化）是物理变化，此过程中分子本身的性质不变，仅分子间的间隔发生改变。故选D。
2．物质是由微观粒子构成的，下列物质由分子构成的是
A．锌 B．氢气 C．金刚石 D．氯化钠
【答案】B
【解析】A、锌属于金属单质，是由锌原子直接构成的，不符合题意；
B、氢气是由氢分子构成的，符合题意；
C、金刚石是由碳原子直接构成的碳单质，不符合题意；
D、氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，不符合题意；
故选B。
3．家用加湿器是通过超声波高频振荡，将水打散雾化，然后通过风扇将这些水雾吹出，从而增加空气湿度。下列有关说法正确的是
A．水可被打散雾化说明分子可分
B．水形成水雾的过程中水分子体积变小
C．水雾进入空气中时水分子在不断运动
D．空气湿度增加是因为空气中分子种类增多
【答案】C
【解析】A、水可被打散雾化是因为水分子间的间隔发生了改变，水由液态变为气态的小水滴，即水雾，此过程中分子本身没有发生变化，不能说明分子可分，错误；
B、水形成水雾的过程是物理变化，水分子本身的大小不会改变，改变的是水分子间的间隔，错误；
C、分子总是在不断运动的，水雾进入空气中时，构成水雾的水分子也在不断运动，正确；
D、空气湿度增加是因为空气中水分子的含量增多，而空气的成分并没有改变，分子种类没有增多，错误。
故选C。
4．下列宏观现象和微观解释不一致的是
A．瘪的乒乓球放进热水中重新鼓起来——分子受热后体积变大
B．食物腐烂变质——食物中的微观粒子种类改变
C．氧气和液氧都能支持燃烧——分子能保持物质的化学性质
D．空气是混合物——含有多种不同的分子
【答案】A
【解析】A、瘪乒乓球放入热水中鼓起，是球内气体的分子受热，分子间隔变大，不是体积变大，解释不一致，错误。
B、食物腐烂是化学变化，微观粒子种类改变，解释一致，正确。
C、氧气和液氧都由氧分子构成，分子保持物质化学性质，都能支持燃烧，解释一致，正确。
D、空气含氮分子、氧分子等多种分子，是混合物，解释一致，正确。
故选A。
5．敖丙使用的“盘龙冰锤”可将水凝结成冰，下列关于该过程的微观说法正确的是
A．分子间隔改变 B．分子质量改变 C．分子数目改变 D．分子种类改变
【答案】A
【解析】A、水结冰是物理变化，分子间隔因状态改变而发生变化。正确；
B、物理变化中分子本身不变，质量不会改变。错误；
C、状态变化不改变分子总数，仅间隔变化。错误；
D、分子种类改变意味着化学变化，而结冰是物理变化。错误。
故选A。
6．《黄帝内经》中记载“地气上为云，天气下为雨”，句中的“气”是指水蒸气，水蒸气形成雨水的过程中
A．水分子数目减少 B．水分子质量变小 C．水分子停止运动 D．水分子间隔变小
【答案】D
【解析】水蒸气形成雨水的过程中，气态变为液态，分子之间的间隔变小，分子的种类、数目和质量不变，分子总是在不断运动。
故选D。
7．2025年5月，《自然》杂志发表了我国的一项重大突破，通过加压“看见”固体氢的结构。氢气加压的过程中发生的改变是
A．氢分子质量变小 B．氢分子间隔变小
C．氢分子停止运动 D．氢分子化学性质改变
【答案】B
【解析】A、氢气加压过程中，氢分子本身没有发生变化，分子质量也不会改变。因为分子质量是分子的固有属性，不随压强变化而变化，A 选项错误；
B、加压时，气体分子间的间隔会变小。对于氢气来说，在加压过程中，氢分子间的间隔变小，从而使氢气由气态逐渐转变为固态，B 选项正确；
C、分子总是在不断运动的，无论是否加压，氢分子都不会停止运动，只是加压会使分子运动的速率和分子间的距离等发生变化，C 选项错误；
D、氢分子的化学性质由氢分子本身的结构决定，在加压过程中，氢分子没有发生改变，其化学性质也不会改变，D 选项错误。
故选B。
8．下列操作、现象或事实与分子的特性不对应的是
选项 操作、现象或事实 分子的特性
A 给篮球充气 分子间有间隔
B 物质热胀冷缩 分子大小随温度改变而改变
C 固体碘和碘蒸气都能使淀粉变蓝 同种分子化学性质相同
D 1个水分子的质量约是 通常分子的质量很小
【答案】B
【解析】A、给篮球充气时，气体被压缩进篮球，说明气体分子之间存在较大间隔，充气过程分子间间隔变小，故A不符合题意；
B、物质热胀冷缩是由于温度变化导致分子间隔改变（温度升高间隔增大，温度降低间隔减小），而分子本身的大小不变，故B符合题意；
C、固体碘和碘蒸气均由碘分子（I2）构成，同种分子化学性质相同，因此两者均能使淀粉变蓝，故C不符合题意；
D、1个水分子质量极小（约3×10-26kg），说明分子的质量非常小，故D不符合题意。
故选B。
9．下列对宏观现象的微观解释正确的是
选项 宏观现象 微观解释
A 装有少量酒精的密封袋放在热水中会很快鼓起 受热后酒精分子数目增多
B CO能燃烧，不能燃烧 分子不同，化学性质不同
C 纸张容易被撕碎 分子可以再分
D 水结成冰 分子停止运动
【答案】B
【解析】A、装有少量酒精的密封袋放在热水中会很快鼓起，是因为受热后，分子间隔增大，而分子数目不变，错误；
B、CO能燃烧，不能燃烧，是因为CO与CO2分子不同，则化学性质不同，正确；
C、撕碎纸张只是形状的改变，没有新物质生成，是物理变化，不能说明分子可以再分，错误；
D、分子在永不停息地运动，水结成冰时，运动减缓而非停止，错误；
故选B。
综合应用
10．如图1所示，将酚酞溶液分别倒入A、B两个小烧杯中，另取一个小烧杯C，加入约浓氨水。用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯。
（1）图1实验中观察到的现象有 。
（2）图1实验能得到的结论是 。
（3）如图2中A、B、C三个装置的实验中，你观察到的现象是：小试管中的无色酚酞最快变红的是 ，不变色的是 。通过实验B、C，你得出的结论是： 。
【答案】（1）A中溶液变红
（2）分子在不断运动
（3）C A 温度越高分子运动越快
【解析】（1）浓氨水具有挥发性，氨气溶于水呈碱性能使酚酞溶液变红，故观察到的现象是烧杯A中溶液变红，烧杯B中无变化；
（2）图1实验得到的结论是分子是不断运动的；
（3）蒸馏水不能使酚酞变红，浓氨水具有挥发性，能使酚酞溶液变红，且温度越高分子运动速率越快，则小试管中的无色酚酞最快变红的是C；
不变色的是A；
实验B、C，你得出的结论是：温度越高，分子运动速率越快。
11．化学常从微观角度研究物质，请根据图示回答问题(已知：氨气密度比空气小)
（1）小明同学做了图Ⅰ的对比实验，取两支大小相同的医用注射器，将栓塞向外拉，分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住注射器末端的小孔，将栓塞慢慢推入，发现空气比水更容易被压缩，该实验从微观角度证了 。
（2）小宋同学用图Ⅱ实验探究分子的知识，一段时间后，观察到的实验现象是： 。
（3）小组同学讨论后，共同设计了如图Ⅲ实验，在实验中观察到 (填“a”、“b”或“同时”)处的棉花团先变成红色。图Ⅲ实验装置相对于图Ⅱ实验，优点有 (写出一点)。
（4）化学是一门以实验为基础的科学，认识并了解与实验有关的图标，对安全进行化学实验具有重要意义。
图标①的目的是 ；图标⑥表示做完实验后应 。
【答案】（1）气体分子间隔比液体分子间隔大
（2）乙中酚酞溶液变红
（3）a 节约药品
（4）保护眼睛 洗手(合理表述即可)
【解析】（1）空气比水更容易被压缩，该实验从微观角度证明了分子之间有间隔，且气体分子间的间隔比液体分子间的间隔大；
（2）浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，进入到酚酞试液中。氨分子的水溶液显碱性，能使酚酞试液变红。所以一段时间后，观察到的实验现象是乙中酚酞溶液变红；
（3）由于氨气密度比空气小，氨分子运动速率快，会向上运动，所以会先接触到 a 处的棉花团，使 a 处的棉花团先变成红色；图 Ⅲ 实验装置相对于图 Ⅱ 实验，优点有：图 Ⅲ 实验在密闭装置中进行，氨气不会逸散到空气中，更环保；且实验现象对比更明显（能同时观察到 a、b 处棉花团变色情况）等；
（4）图标①是护目镜，其目的是保护眼睛；图标⑥是洗手图标，表示做完实验后应洗手。
12．阅读科普材料，回答下列问题。
生活中有时需要用到高浓度O2，供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机。
氧气瓶和氧气袋中的O2一般用深冷法制得，该方法利用物质沸点差异，从空气中分离出O2。制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧往往需要高渗透性、高选择性的膜材料，其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意图如图1。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将N2、O2通过某种沸石分子筛，测定其对N2、O2的吸附情况，结果如图2（纵坐标数值越大，代表吸附量越大）。
（1）深冷法制氧利用了物质的沸点差异，氮气蒸发时由液态变为气态，其微观实质是 （填“分子直径”或“分子间间隔”）变大。
（2）图1中表示氧分子变成氧原子的过程是 （填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
（3）由图2可知，25℃时吸附压 （填“越小”或“越大”）越有利于分离N2和O2。
【答案】（1）分子间间隔
（2）Ⅱ
（3）越大
【解析】（1）氮气由液态变为气态，是物理变化，分子本身大小不变，只是分子间间隔变大。
（2）由图 1 可知，过程 Ⅰ 是氧分子（O2 ）移动至膜表面，过程 Ⅱ 是氧分子（O2 ）在膜表面变成氧原子（O），过程 Ⅲ 是氧原子（O）通过膜，所以表示氧分子变成氧原子的过程是 Ⅱ。
（3）由图 2 可知，在25℃时，吸附压越大，氮气和氧气的吸附量差异越明显，也就越有利于分离N2和O2。
拓展培优
13．化学兴趣小组的同学们进行有关分子性质的探究实验。
（1）实验I中观察到烧杯 (选填“甲”或“乙”)内液体变红色。
为何实验I中另一烧杯内液体不变红色，某同学提出可能与分子运动速率有关。
探究一：分子运动速率与温度的关系
（2）实验Ⅱ中，观察热水中品红扩散的速度比冷水中快，可得出： 。
探究二：分子运动速率与分子质量的关系
【猜想假设】猜想1：分子质量越小，分子运动越快；
（3）猜想2：分子质量越小， 。
【查阅资料】①浓盐酸会挥发出氯化氢(HCl)气体，浓氨水会挥发出氨气(NH3)，两种气体反应会产生白烟，即生成白色固体氯化铵(NH4Cl)；②氯化氢(HCl)分子质量大于氨气(NH3)分子质量。
【设计实验】
（4）填表：
步骤 现象 结论
组装实验Ⅲ装置，在玻璃管左右两端分别放置沾有浓氨水和浓盐酸的棉花，观察现象 玻璃管 处(填“A”、“B”或“C”)先看到白烟现象 猜想1正确
【反思交流】
（5）实验Ⅲ中，发生反应的文字表达式为 。
（6）从研究分子性质角度，实验Ⅲ较实验I的优点是______(填字母序号)。
A．可证明分子间有间隔 B．可证明分子的质量和体积都很小
C．节约药品，操作简单 D．装置更密闭、更环保
（7）实验I中，另一烧杯内液体未变红色，是因为 (填“酚酞”或“氨气”)的分子质量大。
【答案】（1）乙
（2）温度越高，分子的运动速度越快
（3）分子运动越慢
（4）C
（5）氨气+氯化氢→氯化铵
（6）CD
（7）酚酞
【解析】（1）实验Ⅰ中，浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子在不断运动，当运动到乙中时，氨气溶于水形成氨水，氨水能使无色酚酞溶液变红，证明分子在不断运动，故烧杯乙内液体变红。
（2）实验Ⅱ中，热水中品红扩散速率更快，说明温度越高，分子运动越快。
（3）分子质量越小，则分子运动也可能会越慢。
（4）结论为猜想1正确，说明分子质量越大，分子运动越慢，氯化氢分子质量大于氨气分子，则氯化氢分子运动较慢，故可观察到C处先变红。
（5）实验Ⅲ中，氨气和氯化氢反应生成氯化铵，反应的文字表达式为：。
（6）A、实验Ⅲ是探究分子的运动速率与分子的质量的关系，不能证明分子间有间隔，该选项不符合题意；
B、实验Ⅲ是探究分子的运动速率与分子的质量的关系，不能证明分子的质量和体积都很小，该选项不符合题意；
C、与实验Ⅰ相比，实验Ⅲ可以节约药品，操作简单，该选项符合题意；
D、该装置为密闭装置，更环保，该选项符合题意。
故选CD。
（7）实验Ⅰ中，浓氨水不变红色，酚酞溶液变红色，是因为酚酞的分子质量大，只有氨分子运动到酚酞溶液中。
14．某化学兴趣小组在学习了分子的基本性质后，开展了如下探究。
【活动一】探究分子的性质
（1）小组同学向烧杯A中加入20mL蒸馏水，滴入2~3滴无色酚酞溶液，得到甲溶液，向甲溶液中滴加1~2滴浓氨水（如图1），观察现象。该实验说明了 。
（2）在烧杯B中加入5mL浓氨水，在烧杯C中重新配制甲溶液，用一个大烧杯把两个小烧杯罩在一起（如图2），观察到 ，说明了 。
【活动二】探究温度是否影响分子的运动
小组同学设计了图3所示的实验装置图，操作过程如下：
（3）连接好装置。打开止水夹，推动注射器的活塞，注入空气，观察到 ，说明该装置气密性良好。再关闭止水夹、拔下注射器。
（4）用注射器抽取20mL浓氨水，重新接入该装置。 （填操作），推动注射器的活塞将浓氨水通过导管挤入装置下端两侧玻璃管内，立即将装置下端玻璃管底部同时浸入装有等体积的热水和冷水的烧杯中，观察到 （选填“左侧”或“右侧”）玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率更快，说明温度对微粒的运动产生了影响。
【答案】（1）蒸馏水呈中性，不能使无色酚酞变色，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红
（2）C烧杯中无色酚酞溶液变红 分子在不断的运动
（3）两侧气球变大，且一段时间内不缩小
（4）打开止水夹 左侧
【解析】（1）可以观察到甲溶液未变色，滴加了浓氨水后，溶液变为红色，说明蒸馏水呈中性，不能使无色酚酞变色，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，故填：蒸馏水呈中性，不能使无色酚酞变色，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红；
（2）浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气分子运动到C中，溶于水形成氨水，使无色酚酞变红；由于酚酞没有挥发性，所以B中仍为无色，上述实验可以证明分子在不断的运动，故填：C烧杯中无色酚酞溶液变红；分子在不断的运动；
（3）打开止水夹，推动注射器的活塞，注入空气，装置内气压变大，如装置气密性良好，两侧气球变大，且一段时间内不缩小，故填：两侧气球变大，且一段时间内不缩小；
（4）打开止水夹才能将氨水注入装置内；因为氨水易挥发，挥发出的氨气分子不停运动，遇水形成氨水，氨水呈碱性能使酚酞变红，并且温度越高，分子运动速率越快，故左侧玻璃管内湿润的酚酞滤纸条自下而上变红的速率更快，故填：打开止水夹；左侧。
15．认真阅读下列科普短文。
我国计划在月球南极建设国际月球科研站，开展月基环境探测、资源利用和原位建造等任务。以下是相关科学资料：
资料1 月壤特性：月壤含氦-3、铁氧化物等成分，其颗粒尖锐且缺乏黏性。科学家通过模拟月壤烧结制成“月壤砖”，需在真空热压炉中以高温处理，形成稳定结构。
资料2 当天体中气体的分子运动平均速率大于分子脱离速率的时，该气体会脱离天体逸散到宇宙中。月球表面气体分子的脱离速率均为
资料3 使用质谱仪测定，在月球黑暗处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。
资料4 氦-3可以进行核聚变反应，是理想的清洁核能源。
请回答下列问题：
（1）时，氢气、氨气和氮气的分子运动示意图分别如图所示。
①由如图分析，分子运动平均速率与 有关。
②已知月球表面最高温度超过。月球表面因不能留住氢气、氦气等气体分子，所以不存在稳定大气，结合资料信息说明其原因： 。
（2）将来月球科研站获取的能源可以来自于 。
【答案】（1）相对分子量 氦气和氢气的分子运动平均速率大于分子脱离速率的
（2）氦-3
【解析】（1）①由图2可知，氢气、氦气和氮气分子的相对分子质量不同，分子运动平均速率也不同，所以分子运动平均速率与相对分子质量有关。
②按照资料1可知，当天体中气体分子运动平均速率大于分子脱离速率的20％时该气体会脱离天体逸散到宇宙中，月球表面气体分子的脱离速率均为2.4km s-1 , 则当气体分子运动平均速率大于时2.4km s-1×20%=0.48km s-1，该气体会脱离天体逸散到宇宙中，H2平均速率为1.84km s-1, He 平均速率为 1.31km s-1，所以H2和He会脱离月球逸散到宇宙中，所以不存在稳定大气。
（2）r由资料可知，氦-3可以进行核聚变反应，是理想的清洁核能源，所以将来月球科研站获取的能源可以来自于氦-3。
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