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第四章 物质的特性第1节 物质的构成1分子是构成物质的 一种微粒 。但也有许多物质是由 原子 或 离子 等微粒构成的。分子十分很小（用电子扫描隧道显微镜才能看见较大的分子）。2分子运动论的基本内容：（1）物体都是由大量分子构成的，分子之间有空隙；（2）分子在永不停息地作无规则运动（这种运动称为热运动）；（3）分子间既有引力，又有斥力。3酒精和水混合实验： 现象：混合后的总体积分小。 结论：分子间存在着空隙。 解释：当两者混合时，不同分子相互进入到分子的空隙中注：若同种物质混合，如100mL水与100mL水混合，则总体积不变。芝麻与黄豆混合后总体积变小的实验，是一个模拟实验，它并不能证明分子间有间隙。4气体很容易被压缩而液体和固体很难被压缩，说明了气体分子间的间隙很大，而液体和固体中分子间的间隙较小。5扩散：两种不同物质的分子相互进入到分子的空隙中的现象。 扩散现象证明了：一是 分子之间存在空隙 ，二是 分子处于永不停息的无规则运动之中 。 闻到花香是香味分子扩散造成的，可证明分子在热运动，但飞舞的雪花、飘扬的灰尘、掉落的树叶等都是物体，它们本身不是分子，因而这些现象都不是扩散现象，都不能证明分子热运动。6比较固体、液体、气体的分子空隙的大小（水例外）和扩散速度的快慢: 气液固 , 即: 气体 扩散大于 液体 扩散大于 固体 扩散。7分子热运动的快慢与 温度 有关，物体的温度越高，分子的运动越 剧烈 ，扩散现象就越 快 。8观察较大物质分子的器材是 扫描电子显微镜 ，观察细胞的仪是 普通光学显微镜 。9冰融化成水后，体积会变小，这说明冰中水分子之间的空隙比液态水中的要 大 。10气体、液体、固体都会发生扩散现象。11铅片和金片紧压在一起一长段时间后，发现它们结合在一起了，这就是扩散现象，它既说明了固体物质的分子间有间隙，也说明了固体分子也在热运动。12物体难以被压缩说明了分子间存在斥力，物体难以被拉断说明了分子间存在引力。13两个铅柱被粘合在一起很难被拉开，证明了分子间存在引力。第2节 质量的测量1一切物体都是由 物质 组成的。物体所含物质的多少叫 质量 。物体所含的物质越多，其质量就 大 。 判断某物体的质量是否发生变化的方法：看其含有的物质多少是否发生变化。（如果含有的物质增多其质量增大，如果含有的物质基础减少则其质量减小。）2质量是物质的一种属性，不随物体的 形状 、 状态 、 温度 、 位置 的变化而变化。3国际上质量的主单位是 千克 ，单位符号是 kg 。还有一些常用单位：吨、克、毫克。 1吨 1000 千克， I千克 1000 克， 1克= 1000 毫克。 常用的质量单位和中国传统质量单位的换算关系是：1千克 1 公斤 1斤 500 克 1两 50 克 4测量质量的常用工具有电子秤、杆秤、磅秤、案秤等。（弹簧秤不是测量质量的工具，而是测力工具）实验室中常用 天平 来测量质量，其中常用的有托盘天平和物理天平。5托盘天平的基本构造：1是 分度盘 2是 指针 3是 托盘 4是 平衡螺母 5是 横梁 6是 横梁标尺 7是 底座 8是 游码 6使用托盘天平时要注意以下事项： （1）放平：将托盘天平放在 水平 桌面上。 （2）调平：将 游码 拨至“0”刻度线处。调节平衡螺母，使指针对准分度盘 中央 刻度线，或指针在中央刻度线左右小范围等幅摆动。 思考：当指针偏转时，应如何调节平衡螺母？ 指针偏左，左边的平衡螺母向 右 调，右边的平衡螺母向 右 调；指针偏右，左边的平衡螺母向 左 调，右边的平衡螺母向 左 调。 （3）称量：砝码和物体的放置要求： 左物右码 左盘物体质量 右盘砝码总质量游码指示的质量值 加砝码时，先估测，用镊子由 大 加到 小 ，等砝码加到指针离分度盘中央刻度线不多时（在中央刻度线左边），应向 右 移动 游码 （此时 不能 移动平衡螺母），直到天平再次平衡。 思考：如果在测量5克食盐的质量，在称量过程中如何调节天平平衡？ 在左盘中增减食盐使天平重新平衡 。 如果在测量一小包食盐的质量时，在称量过程中如何调节天平平衡？ 在右盘中增减砝码或向右移动游码使天平重新平衡 。 （4）整理器材：用 镊子 将砝码放回砝码盒中， 游码 移回“0”刻度线处。 思考：如果物体和砝码放置的位置反了，这时怎样求得物体的实际质量？ 则 物体质量砝码总质量游码指示的质量值 另请注意： 不能 用手去触摸天平托盘和砝码砝码用 镊子 拿取，轻拿轻放不可把 潮湿的物品 或 有腐蚀性化学药品 直接放在天平 托盘 上，可在两个盘中都垫上大小、质量 相等 的两张纸或两个玻璃器皿。使用前要估计被测物体的质量，不能超过天平的量程（称量范围）。天平游码在读数时，要看游码 左 边所对的刻度值。）。第3节 物质的密度一、密度的概念1.概念:单位体积某种物质的 质量 ，叫做这种物质的密度。2.计算公式： （与m、V无关），可变形为和公式中表示 密度 ，m表示 质量 ，V表示 体积 。 对公式的理解同种物质一定，m与V成正比。即：当相同时，体积越大，质量越大。同质量的不同种物质，体积越大，密度越小（或密度越小，体积越大）。同体积的不同物质，质量越大，密度越大（密度越大，质量也越大）。3.密度的单位。 国际主单位是 千克米3 ，常用单位是 克厘米3 ，两个单位的关系为 1克厘米31000千克米3或1千克米30.001克厘米3 。 水的密度 l.0103 千克米3，读作：1.0103千克每立方米；它所表示的意义为 1米3水的质量为1000千克 。 1吨（t）=103千克（kg）;1千克=103克 ; 1克=103毫克1米3(m3)=103分米3(dm3)【升（L）】; 1分米3(dm3)【升(L)】=103厘米3(cm3)【毫升(ml)】4.对于同一种物质，密度有一定的数值，它反映了物质的一种 特性 ，跟该物质的质量 、体积 、 形状 无关。即对于同一物质而言，只要温度（及压强等）不变，其密度值是不变的。(如：一杯水和一桶水的密度是一样的。)但要注意气体的密度是比较容易改变的:如一钢瓶氧气(内全为气态)用去一半,则剩余氧气的密度为原来的一半。（因为当钢瓶中的氧气被用去一半时，其体积不变）5.对于不同的物质，密度一般 不同 。不同物质间密度大小的比较方法有两种:即当 体积 相同时， 质量 大的物质密度大；当 质量 相同时， 体积 小的物质密度大。 二、常见物质的密度表1.密度表中，除水蒸气外，其他气体都是在0、1标准大气压下所测定的数值。2.从表中可以知道固体、液体、气体的密度的差别。一般地说，固体和液体的密度相差不是很大，气体比它们小1000倍左右。三、密度知识的应用根据密度的计算公式m/V可以:已知任意两个量即可求出第三个量。4.判断物体是否空心，具体方法有三种:先假定物体是实心的，通过计算。其中通过比较体积的方法最好，既直观，又便于计算空心部分的体积，V空 V物V实 。在用计算方法解决上述实际问题中，都要注意单位的统一和匹配。四、测定密度的实验过程1测量原理：m/v2测量步骤：（1）小石块密度的测量。 调节天平平衡，称出小石块的质量m； 选择合适量筒，将小石块用细线绑住，往量筒倒人适量水，读出水的体积V1，然后小心将小石块浸入量筒中的水中(全部浸没)，读出此时水的体积V2； 计算石 （2）盐水密度的测量。（与课本不同） 先用天平称出烧杯和盐水的总质量，m1；将盐水倒一部分到量筒中，读出量筒中盐水体积为V；称出烧杯和剩余盐水的质量为m2；(4)计算盐水=。注：这种方法可减小实验误差，按课本的实验步骤，很容易出现密度偏小的结果。第4节 物质的比热1热传递规律：热能从高温物体传递给低温物体，直至温度相关时结束。 注：物体间传递的是热量，不是温度。物体吸收了热量，其温度就会上升（当然要状态不发生变化）；物体放出了热量，其温度就会降低（同样要状态不发生变化）。2热量：一个物体吸收或放出热的多少，叫热量。用符号Q表示。单位是焦耳，简称焦，符号为J。 1KJ=100量0J3利用物体吸收热量或放出热量的计算公式，可以很好地理解以下一些结论： 公式：Q=Cmt（1）一定质量的某种物质，温度升高（下降）得越多，吸收（放出）的热量也越多。（2）某物体升高（下降）一定的温度，质量越大，吸收（放出）的热量也越多。（3）质量相同的不同物质，升高相同的温度，比热大（小）的物质吸收的热量多（少）。4比热：单位质量的某物质，温度每升高（或下降）1所吸收（或放出）的热量。比热的符号：C，单位：焦/千克。5水是自然界中比热最大的物质。所以一般用水作冷却剂。6比热越大，升温降温越慢；比热越小，升温降温越快。所以内陆的温差比沿海要大。第5节 熔化与凝固1.熔化是物质由 固态 变成 液态 的过程。从液态变成固态的过程叫做 凝固 。2. 具有一定的熔化温度的物体 叫做晶体， 没有一定的熔化温度的物体 叫非晶体。晶体和非晶体的主要区别是： 有无有熔点 。 无论是晶体还是非晶体，熔化时都要 吸收 热量。 3左图为 晶体 的熔化图象，其中AB段表示固体 吸热升温 阶段，状态为固态；BC段表示晶体 熔化 阶段，此阶段虽然吸热，但温度基本 不变 ，状态为固液共存，此时固定的熔化温度即为 熔点 ；CD段表示 液 态吸热升温阶段，状态为液态。B点时为固态，C点是为液态。右图为 非晶体 的熔化图象，吸收热量且温度不断升高 ，直至全部变为 液态 。注：通常情况下，加热的时间长短代表吸收的热能多少。加热时间越长，代表物质吸收的热能越多。4.晶体熔化时的温度叫做 熔点 。它是晶体的一种特性。同一晶体的 熔点 和 凝固点 是相同的。5.晶体在熔化和凝固过程中温度 保持不变 ，非晶体在熔化和凝固过程中温度 改变（熔化时温度不断升高，凝固时温度不断下降） 。6物质吸收热量温度不一定升高，如晶体熔化时只吸热不升温（温度保持不变）。物质放出热量温度也不一定降低，如晶体凝固时吸放热不降温（温度保持不变）。7.萘的熔点是 80 ，硫代硫酸钠(海波)的熔点是 48 ，冰的熔点是 0 。8.在寒冷的地方，如北极、南极等地的气温通常在-40以下，要用酒精温度计而不用水银温度计，其中的原因是： 酒精的凝固点比水银低，不易凝固 。9.说出几种晶体及非晶体：晶体 冰 、 海波（硫代硫酸钠） 、 明矾 、 石膏 、 各种金属 等。非晶体 松香 、 玻璃 、 塑料 、 橡胶 、 蜂蜡 等。10.如图：某种晶体的熔化与凝固图像，在图像的AB、BC、CD、DE、EF、FG段中。晶体处于固态的是 AB和FG 段，处于液态的是 CD和DE 23 段，456处于固液共存的是 BC和EF 段；温度升高的是 AB和CD 段，温度降低的是 DE和FG 段，温度不变的是 BC和EF 段，吸热的是 AB、BC、CD 段，放热的是 DE、EF、FG 段。11物质熔化规律可简单归纳为下表：熔 化 规 律晶体非晶体晶体有一定熔点非晶体没有一定的熔点晶体熔化过程中处于固液共存状态非晶体熔化是慢慢软化的过程熔化过程都需要吸收热量第6节 汽化和液化1汽化是物质由 液态 变为 气态 的过程。 液体汽化时要 吸热 ，它有两种表现形式 蒸发 和 沸腾 。蒸发是： 在任何温度下都能进行的缓慢的汽化现象 。沸腾是： 在一定温度下发生的剧烈的汽化现象 。蒸发是在液体 表面 进行的，沸腾是在 液体表面和内部 同时进行的。比较蒸发与沸腾的异同不同点：剧烈程度温度条件部位温度变化影响因素蒸发缓慢任何温度表面吸热，液体和环境温度下降液体温度、表面积、表面空气流速沸腾剧烈沸点表面和内部吸热，液体温度不变大气压相同点： 都是汽化现象，都要从外界吸热 。 蒸发的实质是液体表面的分子扩散而离开液体的过程，沸腾的实质则是液体表面和内部的分子扩散离开液体的过程。2影响同种液体蒸发快慢的因素有； 液体温度 、 液体的表面积 、液体表面空气流动速度 ，另外还有 液体性质（液体种类） 。3蒸发时，液体吸收热量，周围环境的温度 降低 。 温度计从酒精中取出后示数将 先下降后上升 。（下降是因为玻璃泡上的酒精在蒸发时要吸收热量，后上升是因为酒精蒸发完了后温度回升到室温）4沸腾特点：在一定温度（沸点）下进行，低于这个温度时，液体 吸收热量 ，温度 上升 ，但 不沸腾 ；达到沸点时，液体 吸收热量 ，温度 不变 。这时，若停止加热则沸腾立即 停止 。 即沸腾有两个条件：一是温度要达到沸点，二是持续吸热。5人能利用 汗液 的蒸发来调控体温，人的正常体温一般保持在 37 左右。医生给发烧病人身上擦酒精使病人体温 下降 ，这是利用了 酒精蒸发吸热 。但狗则没有 汗腺 ，不能通过汗液蒸发来达到散热而降温的效果。6.液体的沸点与液体表面的气压有关：液体的沸点随着气压的升高而 升高 。在标准大气压下水的沸点是 100 。 7在水沸腾实验中，最后根据实验记录只有98摄氏度的原因是： 液面上的气压低于标准大气压 。在沸腾前看到了气泡从水中冒出来，体积变化情况是： 下大上小 ；在沸腾时看到了气泡从水中冒出来，体积变化情况是 下小上大 。8沸点低的物质在实际生活中有特殊的作用，冷冻疗法就是利用 汽化吸热 的特性，让其在常温下迅速 降温 ，而暂时失去痛感。 若两种不同沸点的液体混合在一起，当温度升高时，沸点 低 的先汽化，如A物质沸点为-78，B物质沸点为-40，当混合物温度从-80逐渐升高时，则 A 先汽化。反之，当降温时，沸点 高 的先液化。9液化是物质从 气态 变为 液态 的过程。气体液化时要 放出大量的热 ，所以100的水蒸气比100的沸水对人的烫伤要严重得多。水蒸气是无色、无味的气体，人眼是看不见的，烧开水时水面出现大量的“白气”是高温水蒸气遇冷空气后 液化 成的小水珠。10要使气体液化的两种方法是： 降温（降低温度） 、 加压（压缩体积） 。11液化石油气、气体打火机等都是利用了 常温下压缩体积 的方法使之成为液体而储存起来的。12.大量实验表明， 所有 （填“所有”或“部分”）气体在温度降到足够低时，都可以液化。13热管的原理是在吸液芯中充以酒精或其他液体，当管的一端受热时，热端吸液芯内的液体吸热汽化，蒸气沿气腔跑到冷端，在冷端放热液化，又顺着吸液芯回到热端。（卫星就是利用热管将热量从向阳面“搬”到背阳面，使两侧的温度趋于平衡。）第7节 升华和凝华1升华是物质从 固态 直接变成 气态 的过程。凝华是升华的 逆 过程。升华需要 吸 热，凝华会 放 热。冬天冰冻的衣服变干是 升华 的结果；严寒的冬季，北方地区玻璃窗上出现的“冰花”是室内水蒸气 凝华 的结果。樟脑丸放人衣箱后会 升华 成杀虫的气体；初冬季节水蒸气会 凝华 ，在草和地面上形成霜。2解释自然界中雨、云、雪、露、雾、霜的形成依次是： 液化 ， 液化或凝华 ， 凝固或凝华 ， 液化 ， 液化 ， 凝华 。3试试看：判断下列物态变化过程和吸热放热情况?1）春天，冰封的湖面开始解冻： 熔化、吸热 ；2）夏天，打开冰棍纸看到“白气”： 液化、放热 ；3）洒在地上的水变干： 汽化（蒸发）、吸热 ；4）冬天，冰冻