粒子模型认为,一切物质都由不断运动的微小粒子构成,而粒子的排列和能量解释了物质的各种状态。本单元把这个想法变成你能写出来的解释:气味为什么会散开、水壶为什么会沸腾、图线为什么会变平,以及气体为什么会推压容器。
它是化学学习指南中较早的单元,因为之后的反应速率和能量变化等课题都会用到同样的推理。请查看 Cambridge IGCSE Chemistry 0620 你考试年份的最新课程大纲,确认确切的范围。
你应该先具备哪些知识?
你应该知道物质有固体、液体和气体三种状态,并能读懂表格和简单的折线图。你应该知道温度以 °C 为单位。你还不需要懂化学式,不过最后一课会用到 H₂O 这个化学式。
一个引导例子
取 18 g、0 °C 的冰,均匀加热直到变成水蒸气。数字是为说明而虚构的。
第 1 步,粒子。 每个阶段都是同样的 H₂O 分子。质量始终是 18 g,也就是 1 mol,因为 H₂O 的摩尔质量是 2 × 1 + 16 = 18 g/mol。
第 2 步,图线。 温度上升,冰熔化时变平,液体阶段再次上升,沸腾时再次变平。水平段是能量改变粒子间距的地方,而不是改变粒子速度的地方。
第 3 步,差别在哪里。 冰中的粒子在固定位置振动。液态水中的粒子互相滑动。水蒸气中的粒子相距很远、运动很快,所以气体会散开并推压器壁。
这一个例子已经用到五课中的四课:扩散、沸腾、加热曲线和压强。
应该按什么顺序学这些课?
- 用粒子运动解释扩散:从这里开始,因为随机运动是其他一切的基础。
- 区分沸腾与蒸发:把同样的想法用到液体上,并厘清两个容易混淆的词。
- 解读加热曲线:在一张图里把能量、温度和状态联系起来。
- 把压强与粒子碰撞联系起来:用碰撞的频率和力度解释气体的行为。
- 区分物质变化与间距变化:避免把状态变化误认为化学变化。
常见的陷阱有哪些?
- 只写定义,而题目要求解释。
- 说粒子停止运动,比如扩散结束时,或物质很冷时。
- 把沸腾当成快速蒸发。
- 把水平段读成没有加热或没有变化。
- 说粒子受热膨胀,而不是运动更快。
- 把水说成分解为氢和氧,而它其实只是在沸腾。
应该如何使用练习?
先用完整的句子写出每个答案,因为这些都是解释技能。然后打开详细解答,比较你的推理。练习末尾的表格会把每种错误指向能纠正它的那一课。
最后一课引入了物质的量和配平的方程式。摩尔与方程式比例辅导器和方程式配平推理训练器可以让你检查这些运算。课程的下一个单元是原子、元素与同位素。
如果解释是你丢分最多的地方,一对一在线化学补习的老师可以一步一步地处理你的措辞。报名和任何实验安排仍由你的学校或考试中心负责。