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13.2 分子动理论的初步知识（导学案）
【学习目标】
1. 通过观察生活现象和实验探究，知道物质是由分子、原子构成的，了解分子的尺度大小。能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。知道分子热运动的快慢与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈。知道分子间存在相互作用的引力和斥力。能利用分子动理论解释相关现象。
2. 通过实验探究扩散现象和分子间作用力，经历从宏观现象推测物质微观结构的过程，培养模型建构和科学推理能力。
3. 在探究影响扩散快慢因素的实验中，正确使用控制变量的方法和转换法设计实验、收集证据，并对实验过程中的问题进行评估和反思，最终得出科学结论，培养科学探究能力。
4. 通过了解人类对物质微观结构认识的历程以及我国在纳米材料、分子器件等前沿科技领域的成就，增强民族自豪感和社会责任感，激发对科学的热爱，树立科技强国的远大理想，增强实现中华民族伟大复兴的使命担当。
【学习重点】
分子动理论的基本内容（物质由分子构成、分子热运动、分子间作用力）。
【学习难点】
分子间作用力的理解；宏观的扩散现象与微观的分子运动的联系。
【自主预习】
阅读教材，完成以下问题：
1. 物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子—— 和 构成的。如果把分子看成球形的，一般分子的直径只有 m。
2. 扩散现象：不同的物质在互相接触时， 的现象叫做扩散。扩散现象在 、 和 中都能发生。
3. 分子热运动：扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在不停地做 运动。这种无规则运动叫做分子的 。分子运动越剧烈，物体的温度越 。
4. 分子间的作用力：分子之间既有 力又有 力。当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为 力；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为 力。
【合作探究】
探究一、物质的构成
1. 物质由分子、原子构成
（1）现象探究
① 自古以来，人们就在思考物质是由什么组成的。德谟克利特认为万物是由极小的、不可分割的微粒——“ ”组成的。
② 现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子—— 、 等构成的。例如，水是由 构成的，金是由 构成的。
③ 分子的尺度非常小，如果把分子看成球形的，一般分子的直径只有 m，人们通常以 为单位来量度分子。人们用 和 能观察到的都不是分子，真正的分子只能用 观察到。
（2）实验探究：观察分子
① 电子显微镜下观察到的金原子和硅表面原子的图像，说明了什么？ 。
② 结论：物质是由 、 等极其微小的粒子构成的。
2. 分子间有间隙
（1）实验探究：酒精与水混合
① 实验操作：用量筒分别量取 50 mL 的染色酒精和 50 mL 的水，往装有水的量筒中缓慢注入染色酒精。
② 实验现象：水与染色酒精混合后，总体积 （选填“大于”“等于”或“小于”）100 mL。
③ 实验结论：说明分子之间存在着 。
（2）拓展思考
固体、液体、气体分子之间都存在 ，只是间隙的大小不同。一般来说， 分子间的间隙最大， 分子间的间隙最小。
【例题1】关于物质的构成，下列说法正确的是（　　）
①常见的物质是由分子、原子等构成的
②分子可以用光学显微镜观察到
③分子的直径约为10-10 m
④人们通常以cm为单位来量度分子
A．①②
B．①③
C．②④
D．③④
【变式训练1】
从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中。下列天体或粒子中空间尺度最大的是（ ）
A．太阳 B．地球 C．分子 D．中子
探究二、分子热运动与扩散现象
1. 扩散现象
（1）现象探究
① 气体扩散实验：如图所示，将分别装有空气和红棕色二氧化氮气体的玻璃瓶口对口连接，中间用玻璃板隔开。抽掉玻璃板后，观察到什么现象？
实验结论：
注意：二氧化氮气体的密度比空气大，实验时要把装着 的瓶子放在下面，目的是 。
② 液体扩散实验：在一杯水中滴入蓝墨水，一段时间后观察到什么现象？
实验结论：
③ 固体扩散实验：将铅块和金块叠放在一起，五年后发现什么现象？
实验结论：
（2）扩散现象的定义
不同物质在互相接触时， 的现象叫做扩散。
（3）扩散现象的特点
① 扩散现象在 、 和 中都能发生。扩散的快慢： 间扩散最快， 间扩散最慢。
② 扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做 运动；分子之间有 。
（4）生活实例
① 在客厅能闻到厨房烹饪中的菜香—— 扩散。
② 长时间堆放煤的墙角会变黑—— 扩散。
③ 用笤帚扫都扫不干净——说明固体分子也在不停地做 运动。
2. 分子热运动
（1）定义
扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在不停地做 的运动。这种无规则运动叫做分子的 。
由于分子的运动跟 有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
（2）温度对分子热运动的影响
实验探究：在等量的两杯水中同时各滴入两滴红墨水，一杯是冷水，一杯是热水。
① 实验现象：
② 实验结论：分子运动的快慢与 有关。温度越高，分子运动越 ；温度越低，分子运动越 。分子运动越 ，物体的温度越高。
【例题2】下列事实能说明“分子在不停地运动”的是（ ）
A．公园里花香四溢 B．春天里柳絮飞扬
C．海面上浪花飞溅 D．公路上大雾弥漫
【变式1】两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色的二氧化氮气体，用玻璃板隔开后按图示放置，抽去玻璃板，保持两瓶口紧贴静置较长时间后，两瓶中气体颜色变得相同。已知瓶中二氧化氮气体的密度比空气的密度大，下列说法正确的是（　　）
A．此现象能说明分子间存在相互作用的引力
B．此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同
C．颜色变得相同后，瓶中气体分子停止运动
D．颜色变得相同后，上方瓶中气体密度比空气大
【变式2】为了探究影响水变咸快慢的主要因素，小军将等量的食用碘盐，分别放入质量相同、温度不同的冷水和热水中，静置不搅拌，发现热水中的食盐溶解更快，水更快变咸。该实验主要探究的是以下哪个因素对分子运动快慢的影响（ ）
A．液体种类 B．液体体积 C．液体温度 D．液体质量
探究三、分子间的作用力
1. 分子间存在引力
（1）实验探究：铅柱实验
① 实验操作：将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起。
② 实验现象：两块铅 ，下面吊一个重物都不能把它们拉开。
③ 实验结论：分子之间存在着 。
（2）生活实例
① 固体很难被拉断，说明分子间存在 。
② 液桥实验：在太空中，水将两个塑料板连接起来形成一座桥，说明水分子间存在 。
③ 用胶水粘东西，利用了分子间的 。
2. 分子间存在斥力
（1）实验探究：压缩固体和液体
① 固体和液体很难被压缩，说明分子间存在 。
② 当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为 力。
（2）生活实例
① 压缩注射器中的空气（或水），越压缩越费力，说明分子间存在 。
② 物体很难被压缩，说明分子间存在 。
3. 分子间引力和斥力的关系
分子之间既有 力又有 力，引力和斥力是 存在的。
① 当分子间距离等于某一值 r （r ≈ 10 m）时，引力和斥力 ，分子间作用力为 。
② 当分子间距离小于 r 时，引力和斥力都 ，但 增大得更快， 大于 ，分子间作用力表现为 力。
③ 当分子间距离大于 r 时，引力和斥力都 ，但 减小得更快， 大于 ，分子间作用力表现为 力。
④ 当分子间距离增大到一定程度（大于10 r ）时，分子间作用力变得十分 ，可以忽略。
【例题3】关于图中的实验，下列叙述正确的是（ ）
A．图甲：注射器内的液体很难被压缩，说明液体分子在永不停息地做无规则运动
B．图乙：抽掉玻璃板后，由于二氧化氮的密度比空气大，它不能进入上面的瓶子
C．图丙：水和酒精混合后总体积变小，说明分子间存在引力
D．图丁：红墨水在热水中扩散得较快，说明温度越高，分子热运动越剧烈
【
【变式1】．如图所示，是某种物质的三种状态的分子微观模型，下列说法正确的是（ ）
A．图甲很难被压缩，是因为分子间只存在斥力
B．图乙具有流动性，没有固定的形状
C．图丙分子间没有任何作用力
D．物质从甲直接变为丙的过程叫凝华
【变式2】通过相关可观测的现象推测无法直接感知的事实，是物理研究的一种方法。下列根据这种方法所做出的推测，符合事实的是（ ）
A．海绵被挤压后总体积变小推测出分子间有间隙
B．炒菜比腌菜容易咸，说明温度越高分子运动越剧烈
C．固体很难被拉长推测出组成固体的分子间存在斥力
D．液体很难被压缩推测出组成液体的分子间存在引力
【精讲点拨】
1. 分子动理论的三个基本观点
分子动理论的初步知识包括三个基本观点：
（1）常见的物质是由大量的 、 等构成的。
（2）物质内的分子在不停地做 运动。
（3）分子之间存在 和 。
2. 扩散现象的理解
（1）扩散现象是 （选填“分子”或“宏观物体”）的运动，不是物体的宏观运动。
（2）扩散现象在 、 和 中都能发生。
（3）扩散的快慢与 有关，温度越高，扩散越 。
（4）扩散现象说明了：①一切物质的分子都在不停地做 运动；②分子之间有 。
3. 分子热运动与温度的关系
（1）分子的无规则运动叫做分子的 。
（2）温度越 ，分子热运动越剧烈。
（3）温度越低，分子热运动越 。
（4）当温度降到0 ℃时，分子 停止运动（选填“会”或“不会”）。一切物质的分子都在 地做无规则运动。
4. 分子间作用力的易错点
（1）分子间引力和斥力是 存在的。
（2）对外表现为什么力取决于分子间的 。
（3）当分子间距离小于平衡距离时，表现为 力；大于平衡距离时，表现为 力。
（4）气体容易被压缩是因为分子间 较大，分子间作用力 。
5. 分子动理论解释宏观现象
宏观现象 分子动理论解释
闻到花香 分子在不停地做 运动
固体很难被拉长 分子间存在 力
固体很难被压缩 分子间存在 力
气体容易被压缩 分子间 较大，作用力
【课堂练习】
一、单选题
1．在考古发掘中，脆弱文物易因失水变形损坏。科学家常用“薄荷醇临时固型技术”进行保护：将熔化的薄荷醇喷洒到文物上，冷却后凝固形成支撑结构，待文物移至实验室后，在室温下薄荷醇升华。下列说法正确的是（　　）
A．熔化过程，薄荷醇放热 B．升华过程，薄荷醇放热
C．凝固过程，薄荷醇周围空气分子平均动能变大 D．升华后，薄荷醇分子间距变小
2．如图所示是在电子显微镜下观察新型冠状病毒的照片。该病毒一般呈球形，直径在75-160nm之间，主要通过飞沫传播。下列说法正确的是（ ）
A．病毒分子也可以用肉眼直接看到
B．佩戴口罩可防止感染，因为口罩材料的分子之间没有空隙
C．新型冠状病毒随飞沫传播是一种机械运动
D．温度越低，构成新型冠状病毒的分子无规则运动越剧烈
3．两块光滑、干燥的玻璃紧贴在一起不能结合成一块的原因是（　　）
A．两块玻璃分子间不存在作用力
B．两块玻璃的分子运动缓慢
C．两块玻璃分子间距离太大作用力太小
D．两块玻璃分子间距离太小表现为斥力
【 4．如图是直径为 nm的微颗粒制备得到的新型防菌“纳米纸”，该“纳米纸”表面细菌无法停留且“油水不沾”。下列说法中正确的是（ ）
A．细菌的无规则运动是分子热运动
B．水分子和“纳米纸”分子之间只有斥力
C．组成“纳米纸”的分子和水分子都在不停地做无规则运动
D．组成“纳米纸”的分子之间没有间隙，所以“油水不沾”
5．关于物质的状态及分子结构，下列说法错误的是（　　）
A．固态物质中，分子排列十分紧密
B．液态物质中，分子运动比较自由，分子间的作用力比气态的小
C．液体没有固定的形状
D．液体和气体都具有流动性
6．下列对微观世界的描述正确的是（ ）
A．原子是构成物质的最小微粒
B．中子和原子绕着原子核运动
C．铁丝很难被拉伸，说明分子间有引力
D．石灰石能被粉碎成粉末，说明分子很小
7．“拔丝苹果”香甜可口，如图所示，小明在制作“拔丝苹果”时发现夹起一块苹果就会拉出很长的丝，经过思考他认为这是因为分子间存在引力。下列现象中与苹果“拉丝”现象的原理相同的是（ ）
A．图①：抽掉玻璃板后，两个瓶子内的气体会混合在一起
B．图②：放几天后，清水和蓝色硫酸铜溶液之间的界限模糊不清
C．图③：两个铅柱底面削平后紧压在一起，吊起一个重物都不能把它们拉开
D．图④：固体有一定的体积，很难被压缩
8．下列诗句中，与其它三句所包含的物理知识没有相同之处的是（ ）
A．遥知不是雪，为有暗香来
B．荷香清露坠，柳动好风生
C．作蜜不忙采蜜忙，蜜成犹带百花香
D．寒夜客来茶当酒，竹炉汤沸火初红
9．关于下列现象，说法正确的是（ ）
A．扫地时尘土飞扬说明分子在做无规则运动
B．“破镜难圆”是因为分子间的斥力大于引力
C．用手捏海绵体积变小了，说明分子间有间隙
D．墨水在热水中扩散更快，说明温度越高分子热运动越剧烈
10．如图是某物质温度随时间变化的图像，其中甲、乙、丙分别表示这种物质的三种物态的微观模型。下列分析正确的是（　　）
A．甲表示是此物质气态的微观模型 B．此物质的固态是晶体
C．BC段对应的是该物质的沸腾过程 D．乙比丙分子间距小，分子间作用力更小
11．下列关于“小粒子与大宇宙”的说法正确的是（ ）
A．银河系、地球、分子、原子核是按照尺度由大到小的顺序排列的
B．擦黑板时看到粉笔灰飞舞，说明分子在永不停息地做无规则运动
C．固体很难被压缩，主要是因为固体分子间没有空隙
D．生活中吸盘式挂钩吸在墙壁上，主要是因为分子间存在引力
二、多选题
12．我国诗词文化丰富多彩，许多诗词中都包含着物理现象和规律。对下列诗句中物理现象解释正确的是（ ）
A．“只识弯弓射大雕”中弯弓射出箭时，弹性势能转化为动能
B．“谁放明灯惹梦游”中孔明灯升空，是因为其浮力大于重力
C．“破镜难圆对影长”中“破镜难圆”，是因为分子之间有斥力
D．“床头屋漏无干处”中“屋漏”，是因为分子之间存在着空隙
【 13．如图，荷叶上的水珠晶莹透亮。关于这些水珠的下列说法，正确的是（ ）
A．很小的水珠就是一个水分子
B．一个大水珠比一个小水珠所含水分子数多
C．温度越高，水珠里的水分子热运动越剧烈
D．水珠静止不动时，水珠里的水分子热运动就停止
三、实验题
14．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，发现拉力大于玻璃板的重力；
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)图a和图________两个实验形成实验现象的原因相同，都是因为分子在不停地做________运动，图a为尽快达到实验目的，实验过程中________（选填“可以”或“不可以”）搅动量筒里的液体；
(2)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________；
(3)图d为尽快达到实验目的，可以用________水（选填“冷”或“热”）实验，原因是分子的热运动与________有关。
【归纳整理】
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？
收获：
（1）我了解了物质的构成：常见的物质是由 和 构成的。
（2）我了解了扩散现象：不同物质在互相接触时， 的现象。扩散现象在 、 和 中都能发生。
（3）我掌握了分子热运动的知识：一切物质的分子都在不停地做 运动。温度越 ，分子运动越剧烈。
（4）我了解了分子间的作用力：分子之间既有 力又有 力。
问题：
（1）扩散现象与宏观物体的机械运动有什么区别？如何区分？
（2）分子间引力和斥力是同时存在的，为什么有时表现为引力，有时表现为斥力？
（3）气体、液体、固体的分子间作用力有什么不同？这与它们的状态有什么关系？
（4）我还想进一步了解： 。13.2 分子动理论的初步知识（导学案）
【学习目标】
1. 通过观察生活现象和实验探究，知道物质是由分子、原子构成的，了解分子的尺度大小。能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。知道分子热运动的快慢与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈。知道分子间存在相互作用的引力和斥力。能利用分子动理论解释相关现象。
2. 通过实验探究扩散现象和分子间作用力，经历从宏观现象推测物质微观结构的过程，培养模型建构和科学推理能力。
3. 在探究影响扩散快慢因素的实验中，正确使用控制变量的方法和转换法设计实验、收集证据，并对实验过程中的问题进行评估和反思，最终得出科学结论，培养科学探究能力。
4. 通过了解人类对物质微观结构认识的历程以及我国在纳米材料、分子器件等前沿科技领域的成就，增强民族自豪感和社会责任感，激发对科学的热爱，树立科技强国的远大理想，增强实现中华民族伟大复兴的使命担当。
【学习重点】
分子动理论的基本内容（物质由分子构成、分子热运动、分子间作用力）。
【学习难点】
分子间作用力的理解；宏观的扩散现象与微观的分子运动的联系。
【自主预习】
阅读教材，完成以下问题：
1. 物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子——分子 和 原子 构成的。如果把分子看成球形的，一般分子的直径只有 10 m。
2. 扩散现象：不同的物质在互相接触时，彼此进入对方 的现象叫做扩散。扩散现象在 气体、液体 和 固体 中都能发生。
3. 分子热运动：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。这种无规则运动叫做分子的 热运动。分子运动越剧烈，物体的温度越 高。
4. 分子间的作用力：分子之间既有 引 力又有 斥 力。当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为 斥 力；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为 引 力。
【合作探究】
探究一、物质的构成
1. 物质由分子、原子构成
（1）现象探究
① 自古以来，人们就在思考物质是由什么组成的。德谟克利特认为万物是由极小的、不可分割的微粒——“原子”组成的。
② 现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子 等构成的。例如，水是由 水分子 构成的，金是由 金原子 构成的。
③ 分子的尺度非常小，如果把分子看成球形的，一般分子的直径只有 10 m，人们通常以 纳米（nm） 为单位来量度分子。人们用 光学显微镜 和 电子显微镜 能观察到的都不是分子，真正的分子只能用 电子显微镜 观察到。
（2）实验探究：观察分子
① 电子显微镜下观察到的金原子和硅表面原子的图像，说明了什么？物质是由分子或原子等极其微小的粒子构成的。
② 结论：物质是由 分子、原子 等极其微小的粒子构成的。
2. 分子间有间隙
（1）实验探究：酒精与水混合
① 实验操作：用量筒分别量取 50 mL 的染色酒精和 50 mL 的水，往装有水的量筒中缓慢注入染色酒精。
② 实验现象：水与染色酒精混合后，总体积 小于 （选填“大于”“等于”或“小于”）100 mL。
③ 实验结论：说明分子之间存在着 间隙 。
（2）拓展思考
固体、液体、气体分子之间都存在 间隙 ，只是间隙的大小不同。一般来说，气体 分子间的间隙最大，固体 分子间的间隙最小。
【例题1】关于物质的构成，下列说法正确的是（　　）
①常见的物质是由分子、原子等构成的
②分子可以用光学显微镜观察到
③分子的直径约为10-10 m
④人们通常以cm为单位来量度分子
A．①②
B．①③
C．②④
D．③④
【答案】B
【详解】①常见的物质是由分子、原子等构成的，故①正确；
②分子的体积非常小，用肉眼和光学显微镜都分辨不出它们，要用电子显微镜才能观察到，故②错误；
③分子的直径约为10-10 m，故③正确；
④人们通常以10 m为单位来量度分子，不是以cm为单位，故④错误。
故选B。
【变式训练1】
从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中。下列天体或粒子中空间尺度最大的是（ ）
A．太阳 B．地球 C．分子 D．中子
【答案】A
【详解】按照空间尺度从小到大排序为：中子、分子、地球、太阳。 中子是构成原子核的微观粒子，尺度远小于分子；分子是微观粒子，尺度远小于宏观天体；地球是太阳系的行星，太阳是太阳系的中心恒星，太阳的尺度远大于地球，因此空间尺度最大的是太阳。故选A。
探究二、分子热运动与扩散现象
1. 扩散现象
（1）现象探究
① 气体扩散实验：如图所示，将分别装有空气和红棕色二氧化氮气体的玻璃瓶口对口连接，中间用玻璃板隔开。抽掉玻璃板后，观察到什么现象？观察到两瓶中的气体颜色逐渐变得均匀
实验结论：气体分子在不停地做无规则运动
注意：二氧化氮气体的密度比空气大，实验时要把装着 二氧化氮 的瓶子放在下面，目的是 排除密度差异对实验的干扰。
② 液体扩散实验：在一杯水中滴入蓝墨水，一段时间后观察到什么现象？整杯水逐渐变成蓝色
实验结论：液体分子在不停地做无规则运动
③ 固体扩散实验：将铅块和金块叠放在一起，五年后发现什么现象？铅块和金块相互渗入对方约1 mm
实验结论：固体分子在不停地做无规则运动
（2）扩散现象的定义
不同物质在互相接触时，彼此进入对方 的现象叫做扩散。
（3）扩散现象的特点
① 扩散现象在 气体、液体 和 固体 中都能发生。扩散的快慢：气体 间扩散最快，固体 间扩散最慢。
② 扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做 无规则 运动；分子之间有 间隙。
（4）生活实例
① 在客厅能闻到厨房烹饪中的菜香——气体 扩散。
② 长时间堆放煤的墙角会变黑——固体 扩散。
③ 用笤帚扫都扫不干净——说明固体分子也在不停地做 无规则 运动。
2. 分子热运动
（1）定义
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 的运动。这种无规则运动叫做分子的 热运动。
由于分子的运动跟 温度 有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
（2）温度对分子热运动的影响
实验探究：在等量的两杯水中同时各滴入两滴红墨水，一杯是冷水，一杯是热水。
① 实验现象：热水中的红墨水扩散得更快，水先全部变红
② 实验结论：分子运动的快慢与 温度 有关。温度越高，分子运动越 剧烈；温度越低，分子运动越 缓慢。分子运动越 剧烈，物体的温度越高。
【例题2】下列事实能说明“分子在不停地运动”的是（ ）
A．公园里花香四溢 B．春天里柳絮飞扬
C．海面上浪花飞溅 D．公路上大雾弥漫
【答案】A
【详解】A．“花香四溢”是因为花香分子扩散到空气中，被人闻到，说明花香分子在不停地做无规则运动，故A符合题意；
B．柳絮肉眼可见，柳絮在风的吹动下随风飞扬，是机械运动，不属于分子的运动，故B不符合题意；
C．浪花飞溅是水的宏观运动，是机械运动，不属于分子的运动，故C不符合题意；
D．大雾是悬浮在空气中的小水滴，肉眼可见，大雾弥漫是小水滴的机械运动，不属于分子的运动，故D不符合题意。
故选A。
【变式1】两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色的二氧化氮气体，用玻璃板隔开后按图示放置，抽去玻璃板，保持两瓶口紧贴静置较长时间后，两瓶中气体颜色变得相同。已知瓶中二氧化氮气体的密度比空气的密度大，下列说法正确的是（　　）
A．此现象能说明分子间存在相互作用的引力
B．此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同
C．颜色变得相同后，瓶中气体分子停止运动
D．颜色变得相同后，上方瓶中气体密度比空气大
【答案】D
【详解】A．图示中，抽去玻璃板后，红棕色的二氧化氮气体和空气最后会混合在一起，两个瓶中气体的颜色变得相同，这是因为分子在不停地做无规则的运动，而不能说明分子间有相互作用的引力，故A错误；
B．扫地时灰尘飞扬，是颗粒在做机械运动，而不是分子的热运动，故B错误；
C．分子的热运动是永不停息的，颜色相同后，气体分子仍然在做运动，故C错误；
D．原来上方瓶中为空气，现在两瓶颜色相同了，说明密度比空气大的二氧化氮气体与空气混在一起了，所以上方瓶中气体密度比空气密度大，故D正确。
故选D。
【变式2】为了探究影响水变咸快慢的主要因素，小军将等量的食用碘盐，分别放入质量相同、温度不同的冷水和热水中，静置不搅拌，发现热水中的食盐溶解更快，水更快变咸。该实验主要探究的是以下哪个因素对分子运动快慢的影响（ ）
A．液体种类 B．液体体积 C．液体温度 D．液体质量
【答案】C
【详解】该实验用到控制变量法：实验中已经控制了食盐质量、水的质量、液体种类都相同，且不搅拌，只改变了水的温度，温度越高，分子无规则运动越剧烈，所以热水中盐溶解更快，因此该实验探究的是液体温度对分子运动快慢的影响。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
探究三、分子间的作用力
1. 分子间存在引力
（1）实验探究：铅柱实验
① 实验操作：将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起。
② 实验现象：两块铅 结合在一起，下面吊一个重物都不能把它们拉开。
③ 实验结论：分子之间存在着 引力。
（2）生活实例
① 固体很难被拉断，说明分子间存在 引力。
② 液桥实验：在太空中，水将两个塑料板连接起来形成一座桥，说明水分子间存在 引力。
③ 用胶水粘东西，利用了分子间的 引力。
2. 分子间存在斥力
（1）实验探究：压缩固体和液体
① 固体和液体很难被压缩，说明分子间存在 斥力。
② 当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为 斥 力。
（2）生活实例
① 压缩注射器中的空气（或水），越压缩越费力，说明分子间存在 斥力。
② 物体很难被压缩，说明分子间存在 斥力。
3. 分子间引力和斥力的关系
分子之间既有 引 力又有 斥 力，引力和斥力是 同时 存在的。
① 当分子间距离等于某一值 r （r ≈ 10 m）时，引力和斥力 相等，分子间作用力为 零。
② 当分子间距离小于 r 时，引力和斥力都 增大，但 斥力 增大得更快，斥力 大于 引力，分子间作用力表现为 斥 力。
③ 当分子间距离大于 r 时，引力和斥力都 减小，但 斥力 减小得更快，引力 大于 斥力，分子间作用力表现为 引 力。
④ 当分子间距离增大到一定程度（大于10 r ）时，分子间作用力变得十分 微弱，可以忽略。
【例题3】关于图中的实验，下列叙述正确的是（ ）
A．图甲：注射器内的液体很难被压缩，说明液体分子在永不停息地做无规则运动
B．图乙：抽掉玻璃板后，由于二氧化氮的密度比空气大，它不能进入上面的瓶子
C．图丙：水和酒精混合后总体积变小，说明分子间存在引力
D．图丁：红墨水在热水中扩散得较快，说明温度越高，分子热运动越剧烈
【答案】D
【详解】A．注射器内的液体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故A错误；
B．分子在永不停息地做无规则运动，抽掉玻璃板后，即使二氧化氮密度比空气大，它也会向上扩散进入上方瓶子，最终两瓶气体混合均匀，故B错误；
C．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间存在间隙，故C错误；
D．分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，因此红墨水在热水中扩散更快，故D正确。
故选D。
【变式1】．如图所示，是某种物质的三种状态的分子微观模型，下列说法正确的是（ ）
A．图甲很难被压缩，是因为分子间只存在斥力
B．图乙具有流动性，没有固定的形状
C．图丙分子间没有任何作用力
D．物质从甲直接变为丙的过程叫凝华
【答案】B
【详解】甲：分子排列紧密、有固定结构，为固态；乙：分子间距适中、无固定排布，为液态；丙：分子极度分散、间距很大，为气态。
A．固体难被压缩，是因为分子间距离小时斥力大于引力，并非只存在斥力；分子间同时存在引力和斥力，故A错误；
B．乙是液态，液体具有流动性，没有固定形状，有固定体积，故B正确；
C．丙是气体，分子间作用力十分微弱，但不是完全没有作用力，故C错误；
D．甲是固态，丙是气态，从固态直接变为气态叫升华，凝华是气态直接变固态，故D错误。
故选B。
【变式2】通过相关可观测的现象推测无法直接感知的事实，是物理研究的一种方法。下列根据这种方法所做出的推测，符合事实的是（ ）
A．海绵被挤压后总体积变小推测出分子间有间隙
B．炒菜比腌菜容易咸，说明温度越高分子运动越剧烈
C．固体很难被拉长推测出组成固体的分子间存在斥力
D．液体很难被压缩推测出组成液体的分子间存在引力
【答案】B
【详解】A．海绵被挤压后体积变小是由于内部空隙被压缩，而并非分子间隙的变化所致，故A不符合题意；
B．炒菜时温度较高，盐分更快渗入食物，说明温度升高加剧了分子的热运动，符合分子动理论中“温度越高，分子运动越剧烈”的规律，故B符合题意；
C．固体很难被拉长是因分子间存在引力，而非斥力，故C不符合题意；
D．液体很难被压缩是因分子间存在斥力，而非引力，故D不符合题意。
故选B。
【精讲点拨】
1. 分子动理论的三个基本观点
分子动理论的初步知识包括三个基本观点：
（1）常见的物质是由大量的 分子、原子 等构成的。
（2）物质内的分子在不停地做 无规则 运动。
（3）分子之间存在 引力 和 斥力。
2. 扩散现象的理解
（1）扩散现象是 分子（选填“分子”或“宏观物体”）的运动，不是物体的宏观运动。
（2）扩散现象在 气体、液体 和 固体 中都能发生。
（3）扩散的快慢与 温度 有关，温度越高，扩散越 快。
（4）扩散现象说明了：①一切物质的分子都在不停地做 无规则 运动；②分子之间有 间隙。
3. 分子热运动与温度的关系
（1）分子的无规则运动叫做分子的 热运动。
（2）温度越 高，分子热运动越剧烈。
（3）温度越低，分子热运动越 缓慢。
（4）当温度降到0 ℃时，分子 不会 停止运动（选填“会”或“不会”）。一切物质的分子都在 永不停息 地做无规则运动。
4. 分子间作用力的易错点
（1）分子间引力和斥力是 同时 存在的。
（2）对外表现为什么力取决于分子间的 距离。
（3）当分子间距离小于平衡距离时，表现为 斥 力；大于平衡距离时，表现为 引 力。
（4）气体容易被压缩是因为分子间 间隙 较大，分子间作用力 很微弱。
5. 分子动理论解释宏观现象
宏观现象 分子动理论解释
闻到花香 分子在不停地做 无规则 运动
固体很难被拉长 分子间存在 引 力
固体很难被压缩 分子间存在 斥 力
气体容易被压缩 分子间 间隙 较大，作用力 很微弱
【课堂练习】
一、单选题
1．在考古发掘中，脆弱文物易因失水变形损坏。科学家常用“薄荷醇临时固型技术”进行保护：将熔化的薄荷醇喷洒到文物上，冷却后凝固形成支撑结构，待文物移至实验室后，在室温下薄荷醇升华。下列说法正确的是（　　）
A．熔化过程，薄荷醇放热 B．升华过程，薄荷醇放热
C．凝固过程，薄荷醇周围空气分子平均动能变大 D．升华后，薄荷醇分子间距变小
【答案】C
【详解】A．熔化是物质从固态变为液态的过程，所有熔化过程都吸热，故A错误；
B．升华是物质从固态直接变成气态的过程，所有升华过程都吸热，故B错误；
C．凝固是物质从液态变为固态的过程，凝固放热，薄荷醇凝固时放出的热量被周围空气吸收，空气温度升高；空气分子热运动加快，空气分子平均动能变大，故C正确；
D．薄荷醇升华后从固态变为气态，气态物质的分子间距远大于固态，分子间距变大，故D错误。
故选C。
2．如图所示是在电子显微镜下观察新型冠状病毒的照片。该病毒一般呈球形，直径在75-160nm之间，主要通过飞沫传播。下列说法正确的是（ ）
A．病毒分子也可以用肉眼直接看到
B．佩戴口罩可防止感染，因为口罩材料的分子之间没有空隙
C．新型冠状病毒随飞沫传播是一种机械运动
D．温度越低，构成新型冠状病毒的分子无规则运动越剧烈
【答案】C
【详解】A．病毒分子体积非常小，其直径在75 - 160nm之间，只有借助电子显微镜才能看到，肉眼是无法直接看到的，故A错误 ；
B．物质是由分子组成的，分子之间存在空隙，口罩材料的分子之间同样也有空隙，佩戴口罩可防止感染是因为口罩能阻挡飞沫等，而不是因为口罩材料分子间没有空隙，故B错误 ；
C．机械运动是指一个物体相对于另一个物体位置的改变。飞沫是肉眼可以看到的宏观物体，新型冠状病毒随飞沫传播时，飞沫的位置发生了变化，所以这是一种机械运动，故C正确 ；
D．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；温度越低，分子的无规则运动越缓慢，故D错误 。
故选C。
3．两块光滑、干燥的玻璃紧贴在一起不能结合成一块的原因是（　　）
A．两块玻璃分子间不存在作用力
B．两块玻璃的分子运动缓慢
C．两块玻璃分子间距离太大作用力太小
D．两块玻璃分子间距离太小表现为斥力
【答案】C
【详解】一切物质的分子间都有相互作用的引力和斥力，但分子间的作用力是有范围的；由于玻璃之间绝大多数分子间距离较大，大于分子直径的10倍，故分子间的作用力就十分微弱，两块玻璃无法结合成一块，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．如图是直径为 nm的微颗粒制备得到的新型防菌“纳米纸”，该“纳米纸”表面细菌无法停留且“油水不沾”。下列说法中正确的是（ ）
A．细菌的无规则运动是分子热运动
B．水分子和“纳米纸”分子之间只有斥力
C．组成“纳米纸”的分子和水分子都在不停地做无规则运动
D．组成“纳米纸”的分子之间没有间隙，所以“油水不沾”
【答案】C
【详解】A．细菌不是分子，细菌的运动是机械运动，不是分子热运动，故A错误；
B．分子间的引力和斥力是同时存在的，水分子和“纳米纸”分子之间有引力，也有斥力，故B错误；
C．分子在永不停息地做无规则运动，组成“纳米纸”的分子和水分子都在不停地做无规则运动，故C正确；
D．分子间存在间隙，组成“纳米纸”的分子间也存在间隙，故D错误。
故选C。
5．关于物质的状态及分子结构，下列说法错误的是（　　）
A．固态物质中，分子排列十分紧密
B．液态物质中，分子运动比较自由，分子间的作用力比气态的小
C．液体没有固定的形状
D．液体和气体都具有流动性
【答案】B
【详解】A.固态物质中，分子排列十分紧密，分子间有强大的作用力，故A正确，不符合题意。
B.液态物质中，分子运动比较自由，分子间的作用力比固态的小，比气态的大；故B错误，符合题意。
CD.由于气体和液体物质中分子间的作用力较小，所以气体和液体都没有固定的形状，具有流动性，且气体的流动性较强，形状变化更不受限制。故CD正确，不符合题意。
故选B。
6．下列对微观世界的描述正确的是（ ）
A．原子是构成物质的最小微粒
B．中子和原子绕着原子核运动
C．铁丝很难被拉伸，说明分子间有引力
D．石灰石能被粉碎成粉末，说明分子很小
【答案】C
【详解】A．原子并非构成物质的最小微粒，它由原子核和核外电子构成，而原子核又由质子和中子组成，故A错误；
B．原子结构中，电子绕原子核运动，中子位于原子核内部，不绕核运动，故B错误；
C．铁丝很难被拉伸，是因为分子之间存在相互作用的引力，这种引力使得物质在宏观上表现出抗拉伸的特性，故C正确；
D．石灰石能被粉碎成粉末，是宏观物理变化，体现的是物质可被机械分割，不能说明分子很小，因为粉末仍由大量分子组成，与分子尺度无关，故D错误。
故选 C。
7．“拔丝苹果”香甜可口，如图所示，小明在制作“拔丝苹果”时发现夹起一块苹果就会拉出很长的丝，经过思考他认为这是因为分子间存在引力。下列现象中与苹果“拉丝”现象的原理相同的是（ ）
A．图①：抽掉玻璃板后，两个瓶子内的气体会混合在一起
B．图②：放几天后，清水和蓝色硫酸铜溶液之间的界限模糊不清
C．图③：两个铅柱底面削平后紧压在一起，吊起一个重物都不能把它们拉开
D．图④：固体有一定的体积，很难被压缩
【答案】C
【详解】 苹果“拉丝”现象的原理是因为分子间存在引力；
AB．均为扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故AB不符合题意；
C．两个铅柱紧压在一起不能拉开，说明分子间存在引力，与“拉丝”原理相同，故C符合题意；
D．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故D不符合题意。
故选C。
8．下列诗句中，与其它三句所包含的物理知识没有相同之处的是（ ）
A．遥知不是雪，为有暗香来
B．荷香清露坠，柳动好风生
C．作蜜不忙采蜜忙，蜜成犹带百花香
D．寒夜客来茶当酒，竹炉汤沸火初红
【答案】D
【详解】A、B、C三个选项中的“暗香来”“荷香”“百花香”，都是扩散现象，本质是分子在永不停息地做无规则运动，三者包含的物理知识相同； D选项“竹炉汤沸火初红”描述的是水沸腾的过程，属于物态变化中的汽化现象，和另外三个选项的物理知识不同。
故选D。
9．关于下列现象，说法正确的是（ ）
A．扫地时尘土飞扬说明分子在做无规则运动
B．“破镜难圆”是因为分子间的斥力大于引力
C．用手捏海绵体积变小了，说明分子间有间隙
D．墨水在热水中扩散更快，说明温度越高分子热运动越剧烈
【答案】D
【详解】A．尘土是肉眼可见的宏观颗粒，尘土飞扬属于机械运动，不是分子的无规则运动，故A错误；
B．“破镜难圆”是因为镜子碎片之间的距离过大，分子间的引力和斥力都无法产生作用，并非斥力大于引力，故B错误；
C．用手捏海绵体积变小，是因为海绵存在宏观的空隙被压缩，不能说明分子间有间隙，故C错误；
D．扩散现象是分子热运动的表现，墨水在热水中扩散更快，表明温度越高，分子热运动越剧烈，故D正确。
故选 D。
10．如图是某物质温度随时间变化的图像，其中甲、乙、丙分别表示这种物质的三种物态的微观模型。下列分析正确的是（　　）
A．甲表示是此物质气态的微观模型 B．此物质的固态是晶体
C．BC段对应的是该物质的沸腾过程 D．乙比丙分子间距小，分子间作用力更小
【答案】B
【详解】A．甲中分子排列最紧密，分子间距最小，是固态的微观模型；丙分子间距最大，是气态的微观模型，因此甲不是此物质气态的微观模型，故A错误；
B．晶体的特点是熔化过程中温度保持不变，有固定的熔点。由温度-时间图像可知，BC段该物质吸热温度不变，说明该物质有固定熔点，因此此物质的固态是晶体，故B正确；
C．该图像温度随时间升高，物质整体吸热升温，BC段是物质的熔化过程，DE段才是沸腾过程，故C错误；
D．乙是液态的微观模型，丙是气态的微观模型，乙的分子间距比丙小，分子间作用力比丙更大，故D错误。
故选B。
11．下列关于“小粒子与大宇宙”的说法正确的是（ ）
A．银河系、地球、分子、原子核是按照尺度由大到小的顺序排列的
B．擦黑板时看到粉笔灰飞舞，说明分子在永不停息地做无规则运动
C．固体很难被压缩，主要是因为固体分子间没有空隙
D．生活中吸盘式挂钩吸在墙壁上，主要是因为分子间存在引力
【答案】A
【详解】A。物质由分子组成，分子由原子组成，原子由原子核和核外电子组成。银河系包含地球，地球由各种物质构成。所以银河系、地球、分子、原子核是按照尺度由大到小的顺序排列的，故A正确 ；
B．粉笔灰是宏观的固体颗粒，粉笔灰飞舞是宏观物体的机械运动，不是分子的运动，不能说明分子在永不停息地做无规则运动，故B错误 ；
C．固体很难被压缩，主要是因为分子间存在斥力，而不是固体分子间没有空隙，实际上固体分子间是存在空隙的，故C错误 ；
D．生活中吸盘式挂钩吸在墙壁上，是因为吸盘内的空气被挤出，使得吸盘内气压小于外界大气压，在大气压的作用下将吸盘压在墙壁上，并非是因为分子间存在引力，故D错误 。
故选A。
二、多选题
12．我国诗词文化丰富多彩，许多诗词中都包含着物理现象和规律。对下列诗句中物理现象解释正确的是（ ）
A．“只识弯弓射大雕”中弯弓射出箭时，弹性势能转化为动能
B．“谁放明灯惹梦游”中孔明灯升空，是因为其浮力大于重力
C．“破镜难圆对影长”中“破镜难圆”，是因为分子之间有斥力
D．“床头屋漏无干处”中“屋漏”，是因为分子之间存在着空隙
【答案】AB
【详解】A．弯弓射出箭时，弓的弹性形变逐渐恢复，弹性势能减小，箭的速度增大，动能增加，弹性势能转化为动能，故A正确；
B．孔明灯内部空气受热后密度减小，整体重力变小，当孔明灯受到的浮力大于自身重力时，就会向上运动升空，故B正确；
C．“破镜难圆”是因为镜子破裂后，分子间的距离远大于分子间作用力的有效作用范围，分子间几乎没有相互作用力，并非因为分子间有斥力，故C错误；
D．“屋漏”是水从屋顶的宏观缝隙中流下，属于宏观的液体流动现象，和分子间的空隙没有关系，故D错误。
13．如图，荷叶上的水珠晶莹透亮。关于这些水珠的下列说法，正确的是（ ）
A．很小的水珠就是一个水分子
B．一个大水珠比一个小水珠所含水分子数多
C．温度越高，水珠里的水分子热运动越剧烈
D．水珠静止不动时，水珠里的水分子热运动就停止
【答案】BC
【详解】A．物质由大量分子组成，水分子的尺寸极小，肉眼可见的水珠无论多小，都是大量水分子聚集而成的，不是单个水分子，故A错误；
B．大水珠的质量大于小水珠，物质质量是分子质量和数量的宏观体现，因此大水珠比小水珠所含水分子数更多，故B正确；
C．分子热运动的剧烈程度和温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，故C正确；
D．分子的热运动是永不停息的，宏观上水珠静止，不代表内部水分子的热运动停止，故D错误。
故选BC。
三、实验题
14．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，发现拉力大于玻璃板的重力；
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)图a和图________两个实验形成实验现象的原因相同，都是因为分子在不停地做________运动，图a为尽快达到实验目的，实验过程中________（选填“可以”或“不可以”）搅动量筒里的液体；
(2)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________；
(3)图d为尽快达到实验目的，可以用________水（选填“冷”或“热”）实验，原因是分子的热运动与________有关。
【答案】(1) d 无规则 不可以
(2) e 引力
(3) 热 温度
【详解】（1）[1]图a中浓硫酸铜溶液与清水几天之后混合均匀，图d中将红墨水滴入水中扩散开来，这两个实验现象都是扩散现象，其原因相同，都是因为分子在不停地做无规则运动。
[2]若搅动量筒里的液体，就无法有力证明是分子的无规则运动导致的混合，所以图a为尽快达到实验目的，实验过程中不可以搅动量筒里的液体。
（2）[1][2]图b中玻璃板的下表面接触水面，发现拉力大于玻璃板的重力，是因为水分子和玻璃分子间存在引力；图e中两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，是因为铅分子间存在引力，所以图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引力。
（3）[1][2]分子的热运动与温度有关，温度越高，分子的热运动越剧烈，扩散越快，所以图d为尽快达到实验目的，可以用热水实验。
【归纳整理】
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？
收获：
（1）我了解了物质的构成：常见的物质是由 分子 和 原子 构成的。
（2）我了解了扩散现象：不同物质在互相接触时，彼此进入对方 的现象。扩散现象在 气体、液体 和 固体 中都能发生。
（3）我掌握了分子热运动的知识：一切物质的分子都在不停地做 无规则 运动。温度越 高，分子运动越剧烈。
（4）我了解了分子间的作用力：分子之间既有 引 力又有 斥 力。
问题：
（1）扩散现象与宏观物体的机械运动有什么区别？如何区分？
（2）分子间引力和斥力是同时存在的，为什么有时表现为引力，有时表现为斥力？
（3）气体、液体、固体的分子间作用力有什么不同？这与它们的状态有什么关系？
（4）我还想进一步了解： 。

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