§3—1 分子
观察与思考
·人能闻到香水的香味。
·湿衣服能晾干。
·糖块放在水中能溶化,同时水有了甜味。
乍一看来,这些事实和现象不好解释。如果我们假设物质是由能够运动的微粒构成的,就可以比较满意地对它们进行解释了。
人能闻到香水的香味,是由于组成香水的香料的微粒能够运动,它们刺激嗅觉细胞,使人闻到“香味”。湿衣服能晾干,是由于构成水的微粒在风吹日照下扩散到空气中去了。糖块在水中溶化,同时水有了甜味,是由于糖的微粒扩散到水的微粒中间去了。微粒能够扩散,说明它们之间有空隙。
一种假设对不对,需要进一步用科学实验来证实。凡实验证明是正确的假设,就把它作为科学的理论肯定下来。凡实验证明是不正确的假设,就加以抛弃,另外寻求新的解释。
那么前面的假设对不对呢?近代科学实验证明它是对的。的确,物质是由微粒构成的,分子是构成物质的一种微粒。前面说到的香水的香料、水和糖,都是分别由香料的分子、水分子和糖分子构成的。
问题 氧气、氮气、二氧化碳、氢气分别是由什么分子构成的? 分子有什么基本性质?
分子是很小的微粒,一滴水中就含有 15 万亿亿个水分子,因此肉眼是看不见
它们的,但借助科学仪器却可以看见。图 3—2 就是用扫描隧道显微镜拍摄的苯分子的照片,照片上一个白圈表示一个苯分子。
分子的质量也很小。这可从一滴水中包含有 15 万亿亿个水分子的事实想象到。
分子总是不停地运动。分子的运动与温度有关,温度越高,运动速度越快。
练习 请举出三个说明分子在不停地运动的实例。
分子之间有间隔,一般物体有热胀冷缩现象,以及物质有三态变化,都可以从它得到解释。当物质分子间的间隔受热增大时,物体就发生膨胀,这种间隔遇冷减小时,物体就发生收缩。如果这种间隔很大,物质就呈气态; 如果较小,就呈液态或固态。
学习了分子的知识,对由分子构成的物质发生物理变化和化学变化的认识就可以深入一步。
〔实验 3—1〕用试管盛取 2 毫升淀粉溶液,放入镆涣5猓◻竦矗◻鄄煜窒蟛⒆黾锹肌*
另取一支试管,内放少许碘,微热,使碘气化为碘蒸气,将蘸有淀粉溶液的滤纸条伸入试管,使与碘蒸气接触,观察现象并做记录。
·碘与淀粉溶液作用生成 色物质。
·碘蒸气与淀粉溶液作用生成 色物质。
在上述实验中,碘受热由固态变为气态,发生了物理变化。但是不管是固体碘还是碘蒸气,它们都与淀粉溶液反应生成蓝色物质,说明在上述物理变化中,仅仅是碘分子间的距离加大了,而碘分子本身没有发生变化。
我们知道,木炭燃烧生成二氧化碳是化学变化。反应中碳微粒跟氧分子发生了化合,生成了二氧化碳分子。二氧化碳既不像木炭能够燃烧,也不像氧气能够支持燃烧,就是说新生成的二氧化碳分子化学性质与碳微粒或氧分子完全不同。因此,
同种物质的分子,性质相同;不同种物质的分子,性质不同。