物质的粒子模型
基础物质由不停郁动的微小粒子组成;固体、液体、气体的分别,主要在于粒子排列、距离和运动方式。
- 所有物质都由粒子组成
- 粒子排列与运动造成固液气分别
- 扩散显示粒子不停运动
§课文原文 Passage
1一滴水中究竟藏着什么?科学家提出粒子模型:所有物质都由肉眼看不见的微小粒子组成,粒子之间有空隙,并且不停地运动。用这个模型,就能解释固体、液体和气体为什么有不同的性质。
2三种物态的差别,在于粒子的排列和运动方式。固体的粒子排列紧密,只能在原位振动,所以有固定形状和体积;液体的粒子较为自由,可以滑动,因此形状随容器改变;气体的粒子间距大,高速向四方八面乱窜,会充满整个容器并产生气压。
3这个模型能解释大量日常现象。喷香水后气味很快飘满房间,是粒子不断扩散的结果;冰块受热融化成水、水烧开冒出蒸气,都对应粒子排列和运动方式的改变;车胎在夏天会变得胀鼓鼓,也是气体粒子受热后加速运动、撞击更有力的缘故。
4工程师更把粒子模型用于实际设计:铁轨之间预留缝隙,桥梁设有伸缩装置,正是为了应付金属受热膨胀。粒子模型把肉眼看不见的微观世界与日常现象连系起来,成功解释三态变化、扩散和气体压力,是日后学习化学反应与物理变化的重要基础。
1重点摘要 Summary
物质由不停郁动的微小粒子组成;固体、液体、气体的分别,主要在于粒子排列、距离和运动方式。
2生字卡 Vocabulary
组成物质、小到肉眼看不到的微小单位。
有固定形状和体积,粒子只在固定位置附近振动。
有固定体积但没有固定形状,粒子可以互相滑过。
没有固定形状和体积,粒子相距远并向四方散开。
粒子由高浓度区域移向低浓度区域,逐渐混合均匀的现象。
固体受热变成液体的变化。
液体受热后,在内部和表面同时变成气体的变化。
气体粒子不停撞击容器壁所产生的压力。
3逐步讲解 Steps
- 固体固体的粒子排列紧密而有规律,粒子之间的吸引力很强,每粒粒子只能在原位轻微振动,不能自由移动。所以固体有固定的形状和体积,例如冰块和铁钉,不会随容器改变形状。加热时粒子振动加剧,吸引力逐渐不足以固定彼此,固体便会熔化成液体,这正是状态变化的微观原理。
- 液体液体的粒子仍然相互接近,但排列不规则,并且能够互相滑动。所以液体没有固定形状,会顺应容器的轮廓,却保持固定体积:同一杯水倒进阔口杯或窄瓶,分量都一样。加热后粒子滑动得更快,部分粒子挣脱液面,便是蒸发;日常生活里,倒水、倒油时液体总是顺著容器铺开,正是这种流动性的表现。
- 气体气体的粒子相距很远,运动速度也快,不停碰撞容器壁,形成气压。所以气体既没有固定形状,也没有固定体积,会充满整个容器,例如水蒸气和空气中的各种气体。把气体压缩进较小的体积,粒子碰撞得更频密,气压便增大,打气入轮胎时手感变硬,正是这个道理。
- 加热改变排法加热不会改变粒子本身,只改变粒子的排列和运动:冰熔化、水沸腾,都是粒子吸收能量、挣脱原有排列的结果;金属受热膨胀,同样是粒子振动加剧、间距拉大,粒子并没有变大,冷却后便会收缩回来。理解了这一点,就能明白铁路路轨预留空隙、桥梁设计伸缩缝的实际用途。
- 状态变化的名称状态变化各有专门名称:固体变成液体是熔化,液体变回固体是凝固;液体变成气体是汽化,包括蒸发和沸腾两种方式,气体变回液体则是凝结。要紧记,整个过程中只有粒子的排列和间距在改变,粒子本身始终没有改变,所以水结成冰、再蒸发成水蒸气,仍然是同一种物质。
- 温度与扩散温度反映粒子运动的剧烈程度:温度愈高,粒子运动愈快。所以高温之下扩散更快:把墨水滴进热水,它迅速散开;滴进冷水,则要慢慢扩散。固体和液体同样会发生扩散,只是速度慢得多,例如咸鱼的味道慢慢渗入附近的食物。懂得温度与扩散的关系,日常烹调和保存食物时便能作出更好的选择。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
例题:为什么香水味会由房间一边传到另一边?
- 香水挥发成气体粒子
- 气体粒子不停向各方向运动
- 粒子由高浓度位置逐渐散到低浓度位置
- 香气最后均匀分布于整个房间
- 答案:这现象叫扩散。香水挥发成气体粒子后,粒子不停向四面八方自由运动,由浓度高的角落逐渐移向浓度低的位置,最后均匀分布于整个房间,人人都能闻到;这直接证明了气体粒子正在不停地运动;温度愈高,粒子运动愈快,扩散便愈快,所以夏天气味传得特别远。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1边种状态有固定形状和固定体积?
Q2液体为什么可以流动?
Q3扩散现象证明粒子有什么特性?
Q4水蒸气遇冷变回小水滴,这个变化叫什么?
Q5温度升高时,粒子和气体压力有什么变化?
8重点回顾 Recap
- 所有物质都由粒子组成
- 粒子排列与运动造成固液气分别
- 扩散显示粒子不停运动
- 加热改变粒子的排列和运动方式,造成状态变化
- 气体压力来自粒子不停撞击容器壁