二、内能基础知识基础技能1.物质的组成与扩散现象物体是由大量的分子组成的。由于分子太小,我们无法直接观察到分子的行为,但是我们可以从一些宏观现象,来判断分子的行为。先看下面的实验:实验1:在装着红棕色二氧化氮(密度大于空气)气体的瓶子上面,倒扣一个空瓶子。使两个瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开(如图)。装有密度较大的二氧化氮气体的瓶子在下,装有空气的瓶子在上。抽掉玻璃隔板,一段时间后,我们会看到上面空气瓶逐渐出现了红棕色,下面红棕色的二氧化氮瓶中颜色逐渐变淡。这一现象表明:上面空气瓶中有二氧化氮气体进入,下面二氧化氮瓶中也有空气进入。通过这个实验,表明气体分子在不停息地运动,能彼此进入对方。我们一进入加油站就能闻到汽油味,就是因为汽油的分子运动到空气中了。那么液体分子是否运动呢?我们再来看一个实验。实验2:在量筒里装一半清水,用长颈漏斗小心地将硫酸铜溶液注入水的下面,由于硫酸铜溶液的密度比水大,会沉在量筒的底部,我们可以看到无色的清水与蓝色的硫酸铜溶液之间有明显的界限(如图)。静放几天后,界面逐渐模糊不清了,再过几天,二者便浑然一体了。这表明液体分子也在不停地运动,也能彼此进入对方。有人做过实验,把磨得很光的铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年后,再将它们切开,通过观察剖开的切面,可以看到它们互相渗入约1mm深。可见,固体分子也在不断地运动,也能彼此进入对方。其实日常生活中的一些现象也能说明固体分子在不断的运动。比如,煤矸石有的原来就是石灰岩,由于长期跟煤挤压在一起,它的内部也变黑了。大量事实说明:气体、液体、固体的分子都在不停息地运动。那么,我们都是根据什么来判断分子在运动呢?是根据现象。在这几个实验中,我们会看到当两种不同的物质相互接触时,会发生自发的彼此进入对方的现象,这种现象叫做扩散。扩散现象表明了分子在不断运动着。谈重点扩散与扩散现象(1)不同的物质一定要互相接触时才能发生扩散。如果两种不同物质彼此不接触,是不能发生扩散的。(2)扩散不是单向的一种物质的分子进入另一种物质中去,而是两种物质彼此同时进入对方的现象。如硫酸铜溶液和清水接触后,扩散现象在两种液体的界面上开始发生,在硫酸铜分子向清水中扩散的同时,水分子也向硫酸铜溶液中扩散,使明显的界面模糊起来。(3)扩散现象是分子运动的结果,不是靠外力完成的,是一种“自发的”行为。比如:风吹花香,这是风吹动的结果,不属于扩散现象。(4)扩散现象并不局限于处于同一状态的不同物质之间,在气体和液体、气体和固体、液体和固体之间都可能发生扩散现象。如在教室里打开一瓶香水,不一会儿,全教室的同学都可以闻到香水的气味,这是液体和气体间的扩散现象。怎样确定某种现象是否为扩散现象呢?关键看彼此进入对方的物质是否是不同物质;进入对方的过程是否是自发的。【例1】下列现象中属于扩散现象的是()A.擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞B.打开一盒香皂,很快就会闻到香味C.粉笔蹭到衣服上,在衣服上留下粉笔痕迹D.冬天,雪花漫天飞舞解析:扩散现象是由于分子无规则运动形成的,分子的运动我们用肉眼不能直接看到,只能通过发生的现象来认识,因此我们用肉眼直接看到的现象都不是扩散现象,A、C、D选项都是能用肉眼直接看到的现象,不属于扩散现象;只有B选项中的“闻到香味”是由于分子做无规则运动的结果,属于扩散现象。答案:B2.分子运动与分子动能(1)分子运动与温度的关系实验:在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的冷水。用滴管分别向两个烧杯中小心的滴入一滴红墨水,不要搅动,观察两杯中墨水的扩散情况。我们会发现热水杯中的水很快变红了,这说明红墨水在热水中扩散得快,扩散速度跟温度有关。温度越高扩散得越快。扩散的快慢与温度有关,说明分子运动与温度有关。温度越高,分子运动得越快。分子的无规则运动叫做分子热运动。温度越高,热运动越剧烈。(2)分子动能在第一节我们知道,物体由于运动而具有动能,分子也在不停息地运动,所以分子也具有动能,叫做分子动能。由于温度越高,分子运动得越快,所以温度越高,分子动能越大。【例2】...