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50
50
100
小于100mL
【分析】
首先我们要明确实验目的是探究酒精和水混合后的体积变化。第一步,根据题目给出的实验操作,混合前酒精和水的体积都是指定的50mL,这是实验的已知条件;然后思考估计体积时,从常规的宏观加法思维,会认为两种液体混合后体积是两者的和,也就是50mL+50mL=100mL;但实际实验中要考虑微观层面的原因,分子之间存在间隔,酒精分子和水分子会互相进入对方的间隔中,所以实际混合后的体积会小于估计的100mL。我们按照这个思路填写实验记录的四个空即可。
【解析】
1. 混合前酒精的体积:根据实验步骤(1)中“分别用两个量筒盛装50 mL酒精和50 mL水”,可知此处为50;
2. 混合前水的体积:同理,根据实验步骤(1),此处为50;
3. 酒精与水混合后的估计体积:按照宏观体积相加的逻辑,50mL+50mL=100mL,所以估计体积为100;
4. 酒精与水混合后的实际体积:由于分子之间存在间隔,酒精分子和水分子会相互填充对方的间隙,导致总体积变小,因此实际体积小于100mL。
【答案】
混合前酒精的体积/mL:50
混合前水的体积/mL:50
酒精与水混合后的估计体积/mL:100
酒精与水混合后的实际体积/mL:小于100mL
【知识点】
分子间有间隔,实验数据记录
【点评】
本题通过宏观的液体混合实验,将宏观现象与微观分子性质关联,既考查了实验观察与记录能力,又帮助理解分子间存在间隔的微观特性,需要学会从宏观现象推导微观本质,加深对分子基本性质的认知。
【难度系数】
0.8
【分析】
对于第(1)问,首先明确扩散现象是分子无规则运动的宏观表现,实验变量为温度(冷水和热水),思考时需对比不同温度下红墨水的扩散速度,从宏观现象推导微观分子运动特点:温度越高,分子运动越剧烈,扩散就越快。对于第(2)问,两种果酒有明显分界面,静置后观察分界面变化,本质是不同物质的分子彼此进入对方,属于扩散现象,重点关注分界面从清晰到模糊直至消失的过程,以此理解分子不停做无规则运动的特性。
【解析】
(1) 实验现象:向冷水和热水中滴入红墨水后,热水中的红墨水会快速扩散,较短时间内整杯热水就会均匀变红;冷水中的红墨水扩散速度较慢,需要更长时间才能使整杯水变红。
结论:这一差异说明分子在不停地做无规则运动,且分子无规则运动的快慢与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
(2) 实验现象:静置后,两种果酒的分界面会逐渐变得模糊,随着时间的推移,分界面逐渐消失,最终两种果酒完全混合在一起。
结论:该现象说明分子在不停地做无规则运动,不同物质的分子可以相互进入对方的间隙中。
【答案】
(1) 差异:热水中红墨水的扩散速度比冷水中的快,热水更快均匀变红;说明:分子在不停地做无规则运动,温度越高,分子无规则运动越剧烈。
(2) 现象:两种果酒的分界面逐渐模糊,最终完全混合;说明:分子在不停地做无规则运动。
【知识点】
扩散现象;分子无规则运动;温度对分子运动的影响
【点评】
本题通过两个生活化的小实验,将微观的分子运动以宏观现象呈现,帮助学生理解扩散现象的本质以及温度对分子运动的影响,实验操作简单易懂,能有效建立宏观现象与微观理论的联系,加深对分子动理论基础内容的理解。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们可以分两个实验来逐步分析思考:
1. 对于玻璃片与水面的实验:首先观察到向上提橡皮筋时,橡皮筋被拉长、水面被提高,玻璃片本身的重力不会让橡皮筋有这样明显的拉长效果,所以要考虑玻璃片和水面之间的相互作用,由此推测是玻璃分子与水分子之间存在引力,这个引力拉着玻璃片,使得橡皮筋受到额外拉力而变长。
2. 对于肥皂膜和棉线的实验:初始时棉线两侧都有肥皂膜,棉线处于松弛状态,说明两侧对棉线的作用力平衡;当碰破一侧肥皂膜后,另一侧的肥皂膜会拉动棉线,这说明肥皂膜的分子之间存在引力,一侧膜消失后,另一侧膜的分子引力会让膜收缩,从而拉动棉线。通过这两个实验的现象,我们可以总结出分子间存在引力的结论。
【解析】
1. 玻璃片实验:当方玻璃片与水面刚好接触时,玻璃分子和水分子之间存在引力。向上提橡皮筋时,这个引力会对玻璃片产生向下的拉力,使得橡皮筋受到更大的拉力而被拉长,同时水面被提高,该现象证明分子间存在引力。
2. 肥皂膜实验:
初始状态:铁丝圈上的肥皂膜使棉线两侧都受到肥皂膜的拉力,两侧拉力平衡,棉线保持松弛。
碰破一侧肥皂膜后:另一侧的肥皂膜由于分子间存在引力,会向收缩的方向运动,从而将棉线拉向有肥皂膜的一侧,该现象也证明了分子间存在引力。
【答案】
第一个实验:观察到橡皮筋被拉长、水面被提高,说明水分子与玻璃分子之间存在引力;第二个实验:观察到棉线被拉向有肥皂膜的一侧,由此想到分子间存在引力。
【知识点】
分子间的引力
【点评】
这两个实验采用转换法,将微观的分子间引力转化为宏观的橡皮筋拉长、棉线移动现象,把看不见的分子作用直观呈现出来,帮助我们理解分子间引力的存在,实验现象直观,易于从宏观现象推导微观规律。
【难度系数】
0.7