物質的結構與狀態

物質由分子和原子組成,分子由原子組成, 原子由原子核和核外電子組成,核外電子圍著原子核高速運轉。原子核是由質子和中子組成……粒子可以無窮地分割下去。

分子是物質中保持原物質的一切化學性質、能夠獨立存在的最小微粒,分子有一定的大小和質量;分子間有一定的間隔;分子在不停的運動;分子間有一定的作用力。這就是分子運動論的基本觀點。

氣體、液體和固體的內部結構及區別

氣體既沒有一定的體積,又沒有一定的形狀;液體有一定的體積,但沒有一定的形狀;固體既有一定的體積又有一定的形狀。氣體、液體、固體的這種區別,可以用它們的內部結構的不同來說明。

氣體很容易被壓縮,說明氣體分子間的距離比較大。在零攝氏度和1個大氣壓下,氣體分子間的距離大約是分子直徑的10倍。這時分子間的作用力很小,可以近似地以為,氣體分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外是不受力的作用的。氣體分子在沒有跟別的分子或器壁碰撞時做勻速直線運動,只有碰撞時才改變速度的大小和方向。氣體分子可以在空間中到處移動,所以氣體能充滿它所能達到的空間,沒有一定的體積,也沒有一定的形狀。

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固體很難被壓縮,說明固體分子間的距離很小,分子間的作用力很大。固體中的分子只能在各自的平衡位置附近做無規則的振動,很不容易離開各自的平衡位置。因此,固體能保持一定的形狀和體積。

固體可以分為晶體和非晶體兩類:在常見的固體中,石英、雲母、食鹽等都是晶體。玻璃、松香、橡膠等都是非晶體。晶體中分子的排列是有規則的,因此晶體具有規則的天然外形。非晶體中分子的排列是沒有規則的,因此非晶體沒有規則的天然外形。

液體變成氣體時,體積增大1000倍左右,變成固體時,體積變化不大。液體的內部結構比較接近於固體。液體分子間的作用力比固體的小些,分子的排列沒有一定的規則,液體分子也像固體分子那樣在平衡位置附近振動,不過振動一段很短時間后就移到另一個位置附近振動。正因為液體分子運動的這個特點,使液體容易流動,沒有一定的形狀。但液體分子間的距離比較小,因而液體不容易被壓縮,具有一定的體積。

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物態變化

我們知道了氣體、液體、固體的內部結構,就不難理解我們現實生活中的物態變化了。當晶體的溫度升高時,分子的振動加劇。溫度升高到一定程度時,分子力已不能把分子約束在一個平衡位置附近振動,於是晶體分子有規則的排列被破壞,固體變成液體,這就是熔化。

在液體中總有一些速度較大的分子能克服周圍分子的引力而跑到液體外面去,成為氣體分子,這就是蒸發,溫度越高,液體分子的運動速度越大,能跑出去的分子數越多,蒸發就越快。

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