例子问题
问题1:美联社生物学
使水能够粘附在某些表面上的特性被称为__________.
重力
凝聚力
聚合
附着力
吝啬
附着力
水是极性分子,因此可以坚持不同的表面;因此,附着力是正确答案。内聚力是紧密的,因为内聚力描述的是水因其极性而粘在自己身上的能力。我们想要一种能让水粘在其他表面而不是自身表面的特性。聚合涉及到相似分子链,而不会在水中发生。简约原则是这样一种原则,即最简单的解释通常是一种情况的现实(例如在追溯进化历史时)。重力对水的性质没有影响。
问题2:美联社生物学
水能产生分子间氢键的能力导致它不能分解下列哪一种化合物?
脂质
离子
氨基酸
糖
脂质
非极性化合物在水溶液中不能充分溶解。脂类是主要不溶于水的非极性化合物。这导致脂质聚集在一起,而不是在水溶液中分解。脂类通常会聚集在一起形成称为胶束的球状物。
离子、氨基酸和糖(碳水化合物)都是极性的,会被水充分溶解和电离。
示例问题3:美联社生物学
水的什么性质使它有很高的沸点?
范德华力
氢键
两性性质
盐的形成
自电离
氢键
水的沸点对液体来说异常高。这与水分子间的分子间力有关;当液体的分子间作力特别大时,它的沸点就会更高。分子间较大的分子间作力有利于液态而不是气态。
水是由氧和氢组成的,可以形成氢键,氢键具有特别强的分子间作力。这些强大的分子间力导致水分子相互“粘”在一起,阻止水分子向气相转变。
问题1:美联社生物学
以下哪一种分子间的相互作用最容易通过温度的变化而被破坏?
共价键
氢键
离子键
肽债券
氢键
氢键很容易因温度的变化而中断。值得注意的是,氢键并不是化学键的真正例子,而是一种分子间的力。氢键对蛋白质结构的形成和DNA碱基配对至关重要。当蛋白质和DNA暴露在高温下时,它们会随着氢键的断裂而降解。
包括肽键在内的共价键和离子键是真正化学键的例子,它们需要大量的能量才能被轻易破坏。这些键被认为是比其他分子间力更持久的相互作用。
问题2:美联社生物学
谈到水,做内聚力、表面张力和附着力都有什么共同点?
都是与氢键有关的性质
所有这些都是氢原子结构的结果
所有这些都是水晶结构的各个方面
它们都是通过离子键产生的
它们都是通过共价键产生的
都是与氢键有关的性质
水的这些性质都是氢键的结果。氢键产生于相邻水分子中部分带正电的氢原子和部分带负电的氧原子之间的电吸引。氢和氧之间电负性的差异导致了氢键和相关的性质。
水分子的吸引力和极性使它们相互“粘”在一起。水分子之间的吸引导致聚合,水分子和环境中其他化合物之间的吸引导致粘附。水的高表面张力是由水分子相互“粘住”造成的,这使蒸汽压保持在低水平。
氢键是一种暂时的分子间力,不同于共价键或离子键。共价键和离子键形成永久连接的原子,形成分子结构。
示例问题6:美联社生物学
这是一个炎热的夏天。当你拿起一杯冷水时,热能是如何传递的?
从玻璃传导到你的手上
从你的手到玻璃的辐射
通过对流从空气到你的手上
从玻璃辐射到你的手上
从你的手传导到玻璃上
从你的手传导到玻璃上
热传导有三种形式:辐射、对流和传导。辐射是通过电磁波传递热量,如阳光或微波。对流是热通过流体介质,如水或气流的传递。传导是通过物理接触在环境之间直接传递热量。由于你的手与玻璃有物理接触,热量通过传导传递。
热总是从高温的物体转移到低温的物体上。因为你的手比玻璃热,热量就从手转移到玻璃上。从浓度的角度来考虑传热会更容易。就像分子一样,为了达到平衡,热能将从高浓度(更热)的区域传播到低浓度(更冷)的区域。
问题7:美联社生物学
水通常通过渗透作用在细胞和环境之间流动,它从溶质浓度低的区域(存在更多的水)扩散到溶质浓度高的区域(存在相对较少的水)。哪个答案选择是渗透作用的例子?
将正常细胞置于纯净水中;环境中的水流入细胞,导致细胞膨胀
将正常细胞置于纯净水中;细胞内的水流入周围的液体,导致细胞收缩
一个细胞被放置在等渗环境中,它的大量水分立即流失到周围环境中
细胞被放置在高渗环境中;水流入细胞,使细胞膨胀
将正常细胞置于纯净水中;环境中的水流入细胞,导致细胞膨胀
要选择正确的答案,您必须了解高渗、低渗和等渗之间的区别。高渗溶液,如含盐量高的海水,比正常细胞含有更多的溶质。水将流出细胞,流入环境中,试图平衡两个“隔间”中的溶质量。等渗溶液的溶质相对量与被比较的细胞相同,因此不存在浓度梯度,也不会发生净扩散。最后,低渗溶液所含的溶质也比被比较的细胞要少。
纯水的溶质浓度总是比细胞低,从而形成低渗关系。溶液对细胞是低渗的(溶质较少),细胞对水是高渗的(溶质较多)。水会从低渗环境流向高渗细胞,使其膨胀。
示例问题8:美联社生物学
是什么导致了水的高热容量?
低沸点
附着力
凝聚力
密度低,如固体
凝聚力
内聚力是许多水分子之间氢键强度增加的结果。这种强度的增加需要大量的热量来打破分子之间的氢键,使这些分子变成蒸汽。内聚力和氢键是水的低蒸气压、高沸点和高热容的原因。
附着力是水附着在表面的特性,是毛细作用的原因。水作为固体的密度确实很低,这使得冰可以漂浮,但这并不是水有高热容量的原因。水的质量低,沸点就高。
示例问题9:美联社生物学
哪个阶段的水密度最大?
超临界流体
固体
液体
气体
水的任何相的密度都是相同的
液体
水与其他许多化合物不同,由于分子间的氢键,水有一些特殊的性质。氢键相对较强,导致水的蒸气压非常低,表面张力很高。然而,氢键的一个副作用是,当水结晶时,分子将不可避免地对齐,以保持氢键。因此,水分子的固体晶格结构不是很紧密地排列在一起的。该结构是优化分子间作力的理想结构,而不是优化空间和体积。因此,固体(冰)的密度小于液态水的密度。
水蒸气(气体)和超临界水的密度都低于冰,使得液态水的密度最大。
问题10:美联社生物学
水的什么性质使它有一个异常高的沸点?
它是弯曲的
它是一种可以紧密聚集的小分子
它可以形成氢键
它的分子量很低
它包含氧气
它可以形成氢键
沸点一般由几个与分子量和分子间作力直接相关的因素决定。一般来说,越轻的分子沸点越低,分子间作力越强的分子沸点越高。
水相对较轻,但有很强的氢键。氢键是最强的分子间力,它会把水分子拉得更近。结果是一种致密的液体不容易转变成密度较低的气体。为了让水沸腾,这些分子间的氢键必须被打破,这需要能量。更大的能量输入意味着更高的沸点。
水的形状和组成与它的沸点没有特别的关系,作为一个小而轻的分子将有利于低沸点而不是高沸点。