【核心素养】2.1 走进微观世界 学案(含解析)

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【核心素养】2.1 走进微观世界 学案(含解析)

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科学观念:了解分子是构成物质的一种微粒,分子的基本特征。
科学思维:运用分割的思想理解分子的存在,运用推理理解分子的特征,运用分子的特征解释生活中的现象。
探究实践:通过探索活动为分子的特征找证据。
态度责任:培养同学从宏观到微观的思维意识;利用事实和证据培养同学对科学的严谨态度。
一、感受分子的存在
1. 分子是构成物质的一种微观粒子。
2. 与蔗糖一样,水、氧气等多种物质都是由分子构成的;分子很小,看不见、摸不着。
二、分子之间存在空隙
1. 水和酒精混合后的总体积小于水和酒精混合前的体积之和。
2. 构成物质的分子之间存在着空隙,两种物质混合时分子之间的空隙会发生变化,进而引起体积的变化。当水、酒精混合时,水分子和酒精分子彼此进入对方空隙,使混合后液体中分子之间的空隙减小,从而引起总体积减小。
3. 不论固体、液体还是气体,构成物质的粒子之间都有一定的空隙,不同物质粒子间的空隙大小不同。在固体和液体中,粒子之间空隙比较小;在气体中,粒子之间空隙比较大。所以,气体往往比较容易被压缩,固体和液体不易被压缩。
三、分子处在不停的运动中
1. 气体能够扩散。气体扩散快慢与温度有关,温度越高,气体扩散得越快。
2. 液体也能够扩散。液体扩散的快慢也与温度有关,温度越高,液体扩散得越快。
3. 扩散现象还能在固体与液体之间以及固体与固体之间发生。
4. 扩散现象表明构成物质的分子都在不停地做无规则运动。温度越高,分子无规则运动越剧烈。 因为分子的运动快慢跟温度有关,我们把分子永不停息的无规则运动叫作热运动。
四、分子之间的引力和斥力
1. 构成物质的分子之间存在着相互作用的引力。
2. 物体内部的分子之间存在着引力,两个物体接触面上的分子之间同样存在着相互作用的引力。
3. 物质内部的分子之间不但存在引力,同时也存在斥力。正是分子之间的斥力,使物质内部的分子很难靠得很近。
◆任务点一:感受分子的存在
探索活动:
1.用放大镜观察一块冰糖,我们可以看到一大块蔗糖。
2.将冰糖碾碎后,再用放大镜观察,我们可以看到蔗糖的小颗粒。
3.将碾碎后的蔗糖放入水中,用放大镜观察糖水,我们发现蔗糖的粉末看不到蔗糖的小颗粒。
◆任务点二:分子之间存在空隙
探索活动1
1.取一根一端封口的细长玻璃管(长约40cm左右),按图2.1-3进行下面的实验。
2.先往玻璃管中加入滴有红墨水的水至玻璃管容积的1/2,再加入无水酒精,使其充满玻璃管。
3.用手指堵紧开口一端,上下颠倒多次。
4.可观察到什么现象?这一实验现象说明什么?
混合液的液面下降。水和酒精混合后的总体积小于水和酒精的体积之和。分子之间存在着空隙。
探索活动2
1.取两支大小相同的医用注射器,将活塞向外拉,分别吸入等体积的空气和水,用手指堵住注射器前端的小孔,将活塞慢慢推入,如图2.1-4的示。
2.实验发现,哪支注射器内的物质容易被压缩?你知道其中的原因吗?
空气容易被压缩,水难压缩。
气体分子间的空隙大,水分子间的空隙小。
◆任务点三:分子处在不停的运动中
探索活动1
1. 如图2.1-5所示,压一下香水瓶的喷嘴,当你闻到香水味时,请马上举手示意。
2. 如图2. 1-6所示,两只分别装有空气和二氧化氮气体的玻璃瓶瓶口相对,中间用玻璃板隔开。抽去玻璃板,使两个瓶口相互贴紧,将会看到什么现象?
实验表明,气体能够扩散。气体扩散的快慢与温度密切相关,温度越高,气体扩散得越快。
探索活动2
两只烧杯中分别装入热水和冷水,按图 2.1-7 所示的方法用注射器慢慢地将红墨水注入两杯水的底部。观察发生的现象。
实验表明,液体能够扩散。液体扩散的快慢也与温度有关,温度越高,液体扩散越快。
◆任务点四:分子之间的引力和斥力
探索活动
取两块铅柱,将它们的端面锉平后,用力将它们压在一起。把它们悬挂起来,并在下方铅柱上挂一个重物,看重物能否将两块铅柱拉开。
实验中,真是两块铅柱接触面上分子间的引力,使两块铅柱粘合在一起。
1.下列事例中,能说明分子在不停地做无规则运动的是(  )
A.春天,柳絮飞扬 B.夏天,荷花飘香
C.秋天,黄沙扑面 D.冬天,雪花飘飘
【答案】B
【解析】【分析】解答本题需知道:机械运动是宏观物体的运动,分子运动是微观分子的运动,肉眼看不见分子的运动。
【解答】柳絮飞扬、黄沙扑面、雪花飘飘,都是描述物体的机械运动;荷花飘香是花香分子不断运动的结果,能说明分子在不停地做无规则运动。
故答案为:B。
2. 在冰熔化成水的过程中,下列所发生的变化正确的是(  )。
A.分子间隔变小 B.分子间隔变大
C.分子本身体积变大 D.分子质量变小
【答案】A
【解析】【分析】根据分冰熔化成水,没有新物质生成,属于物理变化,分子的本身没有变化,水分子的间隔变小分析。
【解答】冰熔化成水,是物质的状态发生了改变,没有新物质生成,属于物理变化,分子的本身没有变化,冰熔化成水时,体积缩小,水分子的间隔变小,水分子的体积、质量不变,所以A正确,
故答案为:A。
3.用放大镜观察一块蔗糖,下列说法正确的是(  )
A.在放大镜下,我们看到了蔗糖分子
B.我们看到的是放大的蔗糖,不是它的分子
C.把蔗糖碾碎后,我们能看到蔗糖分子
D.蔗糖的水溶液中,没有蔗糖分子
【答案】B
【解析】【分析】根据对分子的认识判断。
【解答】用放大镜观察一块蔗糖,由于放大镜的放大能力有限,因此我们看到的是放大的蔗糖,而不是放大的分子,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
4.如图所示,密封的容器中储存有一定量的氧气。当活塞慢慢下压后,下列关于容器内分子模型的建构合理的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】根据加压时分子间隔变小分析。
【解答】活塞慢慢下压后,氮分子间隔慢慢变小。
故选B。
5.有关分子热运动,下列说法正确的是(  )
A.春天柳絮到处飞舞,说明分子在做无规则运动
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子之间有间隙
C.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有吸引力
D.将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,说明分子间有引力
【答案】D
【解析】【解答】A.春天柳絮到处飞舞,柳絮是肉眼可见的物体,不是分子,故A错误;
B.海绵柔软,用手捏海绵,海绵的体积变小了,不能说明分子间有间隙,故B错误;
C.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有间隙,故C错误;
D.将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,说明分子间有引力,故D正确。
故选:D。
【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动,分子间存在间隙,分子间存在着相互作用的引力和斥力。
6.以下实验能说明分子间存在空隙的是(  )
A.用肉眼观察海绵,发现海绵内部有许多空隙
B.酒精和水混合后总体积变小
C.铁块放在冲压机下,发现铁块很难被压缩
D.用铅笔画出连续直线,用放大镜观察到碳粒间有空隙
【答案】B
7.右图所示的装置是演示气体扩散现象的,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是   (填“A”或“B")瓶。根据   现象可知气体发生了扩散。扩散现象说明   。若实验温度分别为①0℃、②4℃、③20℃、④30℃,则在   (填序号)温度下气体扩散最快。
【答案】B;两瓶气体都变成红棕色;气体分子在不停地做无规则运动;④
【解析】【分析】根据进行气体扩散实验时要防止重力影响,将密度大的气体放在下端,分子的不断运动及温度越高,运动速率越快分析。
【解答】 为了有力地证明气体发生扩散,利用图示实验时,为防止重力作用干扰实验现象,应将密度大的气体放于下端,则装二氧化氮气体的应是B。根据 两瓶气体都变成红棕色的现象,可证明气体发生了扩散,扩散现象说明了气体分子在不断地做无规则运动,且温度越高,分子运动速率越快,则所给温度下④气体扩散最快。
故答案为:B;两瓶气体都变成红棕色;气体分子在不断地做无规则运动; ④ 。
1.下列微观解释不正确的是(  )
A.氨水挥发:分子不断运动
B.将二氧化碳气体制成干冰,体积变小:分子体积变小
C.18g水中大约有6.02×1023个水分子:分子的质量很小
D.50mL酒精和50mL水混合后总体积小于100mL:分子间有间隔
【答案】B
【解析】【分析】A、根据分子的不断运动分析;
B、根据物质状态的变化是分子间隔发生变化分析;
C、根据分子质量很小分析;
D、根据分子间存在间隔分析。
【解答】A、氨水挥发,是因为分子定在不断运动的,不符合题意;
B、将二氧化碳气体制成干冰,体积变小,是因为分子间的间隔变小,符合题意;
C、18g水中大约有6.02×1023个水分子,说明分子的质量很小,不符合题意;
D、50mL酒精和50mL水混合后总体积小于100mL,是因为分子之间有间隔,一部分水分子和酒精分子会互相占据对方分子之间的间隔,不符合题意;
故选B。
2.如图所示,热熔法连接PPR管时,用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层,然后把细管推进粗管,冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了,这个现象说明(  )
A.分子是由原子构成的 B.分子是运动的
C.分子间存在引力 D.分子间存在斥力
【答案】C
【解析】【解答】分子间存在引力,所以加热后的细管推进粗管,两根管子很难被拉开了,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【分析】根据微观粒子的特点判识选项
微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,如本题中加热后的细管推进粗管,两根管子很难被拉开了,便是利用了分子间的引力
3. 2022 年 9 月 19 日, 中国疾控中心公布了中国大陆首例输入性猴痘病例相关信息。如图是在电子显微镜下猴痘病毒的照片, 该病毒直径在 200nm 左右,可通过飞沫传播。下列说法正确的是(  )
A.病毒是分子, 可以用肉眼直接看到
B.构成飞沫的分子间既有引力又有斥力
C.猴痘病毒随飞沫在空中的传播属于分子热运动
D.健康人佩戴口罩可预防感染,是因为口罩材料的分子之间没有空隙
【答案】B
【解析】【解答】A、病毒分子体积很小,只有借助电子显微镜才能看到,故A错误。
B、分子之间存在相互作用的引力和斥力,构成飞沫的分子间既有引力又有斥力,故B正确。
C、猴痘病毒随飞沫在空中的传播属于机械运动,不是分子热运动,故C错误。
D、分子之间存在间隙,口罩材料的分子之间也有空隙,故D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)分子的大小只有百亿分之几米,用肉眼不能看到,只有借助电子显微镜才能看到;飞沫是肉眼可以看到的,不是分子。
(2)组成物质的分子永不停息地做无规则运动;分子之间存在相互作用的引力和斥力;分子间存在间隙。
4.分子运动理论是从微观角度解析宏观现象的基本理论,以下现象用分子运动论解释正确的是(  )
选项 宏观现象 微观解释
A 松软的面包用手一捏体积会大大缩小 分子间存在间隙
B 在空调房间吸烟时,会看到烟雾在空中弥漫 烟雾分子不停地做无规则运动
C 与冷水相比较,用热水更容易去掉衣物上污渍 温度越高,分子运动越剧烈
D 破镜难重圆 分子间存在着斥力
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】【分析】A.根据面包结构特点判断;
B.凡是肉眼看的到的运动就不是分子运动;
C.根据分子运动与温度的关系判断;
D.根据分子之间作用力的知识判断。
【解答】 A.松软的面包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A错误;
B.在空调房间吸烟时,会看到烟雾在空中弥漫,这是固体颗粒的运动,不是分子的运动,故B错误;
C.与冷水相比较,用热水更容易去掉衣物上污渍,说明温度高,分子运动剧烈,故C正确;
D.“破镜难重圆”是因为粒子间的间隙太大,已经失去了相互的作用力,故D错误。
故选C。
5.“生活就像剥圆葱,只要一直剥,总有一片会使你落泪”。请用分子动理论的观点说明剥圆葱会落泪的原因。
【答案】因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动,当剥圆葱时,大量的辛辣刺激分子会运动到空气中,进入眼睛,刺激眼睛落泪。
【解析】【解答】因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动,当剥圆葱时,大量的辛辣刺激分子会运动到空气中,进入眼睛,刺激眼睛落泪。
【分析】分子都在不停地做无规则运动。
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科学观念:了解分子是构成物质的一种微粒,分子的基本特征。
科学思维:运用分割的思想理解分子的存在,运用推理理解分子的特征,运用分子的特征解释生活中的现象。
探究实践:通过探索活动为分子的特征找证据。
态度责任:培养同学从宏观到微观的思维意识;利用事实和证据培养同学对科学的严谨态度。
一、感受分子的存在
1. 是构成物质的一种微观粒子。
2. 与蔗糖一样,水、氧气等多种物质都是由 构成的;分子很 ,看不见、摸不着。
二、分子之间存在空隙
1. 水和酒精混合后的总体积 水和酒精混合前的体积之和。
2. 构成物质的分子之间存在着 ,两种物质混合时分子之间的空隙会发生变化,进而引起
的变化。当水、酒精混合时,水分子和酒精分子彼此进入对方空隙,使混合后液体中分子之间的空隙 ,从而引起总体积 。
3. 不论固体、液体还是气体,构成物质的粒子之间都有一定的 ,不同物质粒子间的空隙大小不同。在固体和液体中,粒子之间空隙比较 ;在气体中,粒子之间空隙比较 。所以,气体往往比较容易被压缩,固体和液体不易被压缩。
三、分子处在不停的运动中
1. 气体能够 。气体扩散快慢与温度有关,温度越高,气体扩散得越 。
2. 液体也能够 。液体扩散的快慢也与温度有关,温度越高,液体扩散得越 。
3. 扩散现象还能在 之间以及 之间发生。
4. 扩散现象表明构成物质的分子都在不停地做 。温度越高,分子无规则运动越 。 因为分子的运动快慢跟温度有关,我们把分子永不停息的无规则运动叫作 。
四、分子之间的引力和斥力
1. 构成物质的分子之间存在着相互作用的 。
2. 物体内部的分子之间存在着引力,两个物体接触面上的分子之间同样存在着相互作用的 。
3. 物质内部的分子之间不但存在引力,同时也存在 。正是分子之间的斥力,使物质内部的分子很难靠得很近。
◆任务点一:感受分子的存在
探索活动:
1.用放大镜观察一块冰糖,我们可以 。
2.将冰糖碾碎后,再用放大镜观察,我们可以看到 。
3.将碾碎后的蔗糖放入水中,用放大镜观察糖水,我们发现蔗糖的粉末 。
◆任务点二:分子之间存在空隙
探索活动1
1.取一根一端封口的细长玻璃管(长约40cm左右),按图2.1-3进行下面的实验。
2.先往玻璃管中加入滴有红墨水的水至玻璃管容积的1/2,再加入无水酒精,使其充满玻璃管。
3.用手指堵紧开口一端,上下颠倒多次。
4.可观察到什么现象?这一实验现象说明什么?

探索活动2
1.取两支大小相同的医用注射器,将活塞向外拉,分别吸入等体积的空气和水,用手指堵住注射器前端的小孔,将活塞慢慢推入,如图2.1-4的示。
2.实验发现,哪支注射器内的物质容易被压缩?你知道其中的原因吗?


◆任务点三:分子处在不停的运动中
探索活动1
1. 如图2.1-5所示,压一下香水瓶的喷嘴,当你闻到香水味时,请马上举手示意。
2. 如图2. 1-6所示,两只分别装有空气和二氧化氮气体的玻璃瓶瓶口相对,中间用玻璃板隔开。抽去玻璃板,使两个瓶口相互贴紧,将会看到什么现象?

探索活动2
两只烧杯中分别装入热水和冷水,按图 2.1-7 所示的方法用注射器慢慢地将红墨水注入两杯水的底部。观察发生的现象。

◆任务点四:分子之间的引力和斥力
探索活动
取两块铅柱,将它们的端面锉平后,用力将它们压在一起。把它们悬挂起来,并在下方铅柱上挂一个重物,看重物能否将两块铅柱拉开。

1.下列事例中,能说明分子在不停地做无规则运动的是(  )
A.春天,柳絮飞扬 B.夏天,荷花飘香
C.秋天,黄沙扑面 D.冬天,雪花飘飘
2. 在冰熔化成水的过程中,下列所发生的变化正确的是(  )。
A.分子间隔变小 B.分子间隔变大
C.分子本身体积变大 D.分子质量变小
3.用放大镜观察一块蔗糖,下列说法正确的是(  )
A.在放大镜下,我们看到了蔗糖分子
B.我们看到的是放大的蔗糖,不是它的分子
C.把蔗糖碾碎后,我们能看到蔗糖分子
D.蔗糖的水溶液中,没有蔗糖分子
4.如图所示,密封的容器中储存有一定量的氧气。当活塞慢慢下压后,下列关于容器内分子模型的建构合理的是(  )
A. B. C. D.
5.有关分子热运动,下列说法正确的是(  )
A.春天柳絮到处飞舞,说明分子在做无规则运动
B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子之间有间隙
C.水和酒精混合后总体积变小,说明分子间有吸引力
D.将两块表面平滑的铅块压紧后,它们会粘在一起,说明分子间有引力
6.以下实验能说明分子间存在空隙的是(  )
A.用肉眼观察海绵,发现海绵内部有许多空隙
B.酒精和水混合后总体积变小
C.铁块放在冲压机下,发现铁块很难被压缩
D.用铅笔画出连续直线,用放大镜观察到碳粒间有空隙
7.右图所示的装置是演示气体扩散现象的,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是  (填“A”或“B")瓶。根据   现象可知气体发生了扩散。扩散现象说明   。若实验温度分别为①0℃、②4℃、③20℃、④30℃,则在   (填序号)温度下气体扩散最快。
1.下列微观解释不正确的是(  )
A.氨水挥发:分子不断运动
B.将二氧化碳气体制成干冰,体积变小:分子体积变小
C.18g水中大约有6.02×1023个水分子:分子的质量很小
D.50mL酒精和50mL水混合后总体积小于100mL:分子间有间隔
2.如图所示,热熔法连接PPR管时,用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层,然后把细管推进粗管,冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了,这个现象说明(  )
A.分子是由原子构成的 B.分子是运动的
C.分子间存在引力 D.分子间存在斥力
3. 2022 年 9 月 19 日, 中国疾控中心公布了中国大陆首例输入性猴痘病例相关信息。如图是在电子显微镜下猴痘病毒的照片, 该病毒直径在 200nm 左右,可通过飞沫传播。下列说法正确的是(  )
A.病毒是分子, 可以用肉眼直接看到
B.构成飞沫的分子间既有引力又有斥力
C.猴痘病毒随飞沫在空中的传播属于分子热运动
D.健康人佩戴口罩可预防感染,是因为口罩材料的分子之间没有空隙
4.分子运动理论是从微观角度解析宏观现象的基本理论,以下现象用分子运动论解释正确的是(  )
选项 宏观现象 微观解释
A 松软的面包用手一捏体积会大大缩小 分子间存在间隙
B 在空调房间吸烟时,会看到烟雾在空中弥漫 烟雾分子不停地做无规则运动
C 与冷水相比较,用热水更容易去掉衣物上污渍 温度越高,分子运动越剧烈
D 破镜难重圆 分子间存在着斥力
5.“生活就像剥圆葱,只要一直剥,总有一片会使你落泪”。请用分子动理论的观点说明剥圆葱会落泪的原因。
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