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第十三章 内能
R·九年级全一册
第2节 分子动理论的初步知识
学习目标
1.知道物质是由分子、原子构成的，知道一切物质的分子都在不停地做无规则运动，知道分子热运动。
2.能识别扩散现象，并能用分子运动论的观点进行解释。
3.知道分子之间存在相互作用力，能利用分子之间的相互作用力解释固、液、气三态之间的关系.
新课导入
梅花
宋·王安石
墙角数枝梅，凌寒独自开。
遥知不是雪，为有暗香来。
你知道花香是怎么传播到远处的吗？
进行新课
你了解物质的尺度吗？
新型冠状病毒的直径大约是100 nm
银河系的直径约为105光年
地球赤道的周长约为40075km
成年长颈鹿身高通常在4.5~6m
该刻度尺的分度值为1mm
人的头发丝的直径大约是60～80 μm
物质是由什么构成的？
思考
把玻璃杯子打碎，碎片是否还是玻璃？ 如果经过多次分割，颗粒会越来越小，如果不停的分下去，有没有一个限度？
知识点
1
物质的构成
现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子等构成的。
1.物质的构成
乙醇是由乙醇分子构成的
金是由金原子构成的
在研究与热学有关的问题时，这些微观粒子可以不必区分，都看作分子。
2.分子很小
人们通常以10-10 m为单位来量度分子。
电子显微镜
显微镜下的分子
肉眼甚至光学显微镜无法分辨分子，但靠电子显微镜能观察到。
构成物质的分子是静止的还是运动的？相互之间有没有作用力？
知识点
2
分子热运动
1.物质的扩散现象
气体的扩散
①在透明的玻璃瓶中分别装入空气和二氧化氮气体；
②将中间的玻璃板抽掉，观察发生的现象。
将密度大的二氧化氮气体放在下面，密度小的空气放在上面，避免重力对实验造成影响。
转换法
【点击图片播放视频】
现象：两种气体混合在一起，颜色变得均匀。
结论：气体中的分子都在不停地运动。
液体和固体之间也能发生类似地现象吗？
①在装有清水的广口瓶底部注入硫酸铜溶液；
②静置一段时间后观察现象。
液体的扩散
现象：两种液体体混合在一起，颜色变得均匀。
结论：液体中的分子都在不停地运动。
固体的扩散
铅块
金块
金块
铅块
将打磨光滑的铅块和金块紧压在一起，几年后切开观察现象。
现象：将它们切开，发现铅块和金块相互渗透一些。
结论：固体中的分子都在不停地运动。
探究归纳
不同的气体、液体和固体在互相接触时，彼此都能进入对方，说明构成物质的分子都在做无规则运动。
2.扩散现象
发生条件
定义：不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散。
扩散现象说明：
① 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；
② 分子之间存在间隙。
对扩散现象的理解：
①扩散现象整体看起来是有方向的，但若单看某一个分子的运动则是杂乱无章的、无规律的。
②扩散时分子的运动是双向的，两种物质的分子会同时进入对方分子的间隙中。
③扩散现象不仅存在于状态相同的物质之间，还存在于状态不同的物质之间。
生活中的扩散现象：
闻到炒菜的香味
在水中加糖，整杯水变甜
长时间堆放煤的墙角会变黑
腌制咸菜，咸菜变咸
思考
阳光下灰尘飞舞，这时扩散现象吗？为什么？
气体、液体、固体都会发生扩散，它们的扩散快慢和什么因素有关呢？
3.分子热运动
①准备两杯等质量的冷水和热水；
②同时向两杯中各滴入一滴红墨水；
③观察哪个烧杯中的墨水扩散得快。
探究扩散快慢与温度的关系：
【点击图片播放视频】
温度低，扩散慢
温度高，扩散快
分子运动的快慢与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，物质扩散得越快。
分子热运动：
一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。分子运动越剧烈，物体的温度越高。
注
意
一切物质的分子都在不停地做无规则运动，只是运动的程度不同。温度低时，分子的热运动相对缓慢，但并没有停止，不能错误的认为0℃以下物质的分子不再做热运动。
同一物体，温度越高，其内部分子运动越剧烈
机械运动和分子热运动的比较：
机械运动 分子热运动
研究对象
有无规律
可见情况
影响运动快慢的因素
宏观物体
微观物体
有规律可循
能用肉眼观察到
单个分子的运动无规律可循
不能用肉眼观察到
质量、力及力的作用时间
温度与物质的状态
例1 下列生活中的事例不能说明分子在不停地做无规则运动的是（ ）
A.端午节蒸粽子时，满屋子都弥漫着粽香
B.将一勺糖放入一杯清水中，一段时间后整杯水都变甜了
C.打扫教室地面时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞
D.腌制腊肉时，将盐涂抹在肉表面，几天后整块肉都变咸了
C
灰尘是肉眼可见的宏观物体，它不是分子，灰尘在空中飞舞是机械运动，不是分子运动。
知识点
3
分子间的作用力
思考
既然分子在不停地运动，那么为什么固体和液体中的分子通常不会飞散开，而总是聚合在一起，保持一定的体积呢？
猜想
固体和液体分子之间应该有力的作用
1.分子间的相互作用力
分子间有引力
固体和液体的分子之间存在引力，使得固体和液体的分子不致散开，因而固体和液体能保持一定的体积。
为什么物体很难被压缩呢？
在注射器内装水，用手指堵住注射器口，用力压活塞，你的手有什么感觉？说明了什么？
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用手用力压缩铁环和装满水的瓶子，你的手有什么感觉？说明了什么？
物质处于固态和液态时，分子间还存在斥力，使得固体、液体很难被压缩。
分子间的相互作用力，什么时候表现为引力 什么时候表现为斥力呢？
分子之间既有_____，又有_____。
探究归纳
引力
斥力
注
意
①分子间的引力和斥力总是同时存在，不存在只有引力或只有斥力的情况；
②分子间所表现出的分子力是分子引力和斥力的合力。
2.分子间引力和斥力的关系
类比法
分子间的距离 分子间的作用力 类比分析
F引=F斥
分子间作用力为零
相当于弹簧的自然伸长状态
F引＜F斥
表现为斥力
相当于压缩弹簧
分子间的距离 分子间的作用力 类比分析
F引＞F斥
表现为引力
相当于拉伸弹簧
分子间的作用力十分微弱，可以忽略
相当于弹簧被拉断
3.物质三态的微观和宏观特性
观察下列固体、液体、气体的分子模型。
思考
物体在不同状态下，分子之间的距离一样吗？分子间的相互作用力大小一样吗？
固体
液体
气体
物态 微观特征 宏观特征
分子间距离 分子间作用力 分子运动情况 固态
液态
气态
很小
比固态略大
很大
很大
较大
十分微弱，可以忽略
只能在平衡位置附近振动
既可以在一个位置振动，又可以移动到另一个位置振动
可以在空间中到处移动
有一定的体积和形状，无流动性
有一定的体积，无固定的形状，有流动性
无固定的体积和形状，有流动性
例2 如图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”。该现象主要说明了（ ）
A.水分子间有间隙
B.水分子间存在引力
C.水分子间存在斥力
D.水分子处在永不停息的无规则运动中
B
4.分子动理论的基本观点
常见的物质是由大量的分子构成的
分子之间存在引力和斥力
物质内的分子在不停地做热运动
分子动理论
随堂演练
1.把分子看成小球，将它们一个挨一个地紧密平铺成一层，组成一个单层分子的正方形，边长为1cm。这个正方形中约有多少个分子？
【教材P12 练习与应用 第1题】
解：分子的直径约为1×10-10m，1cm的长度内能并排排列 个分子。边长为1cm的正方形中能排列108×108=1016个分子。
2.扩散现象跟人们的生活密切相关。它有时有用，如腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中的；它有时又有害，如人造木板黏结剂中的甲醛扩散在空气中造成环境污染。请你分别列举一个扩散现象有用和有害的实例。
【教材P12 练习与应用 第2题】
有用的扩散现象：花香四溢；兑制糖水；酒香不怕巷子深等。
有害的扩散现象：煤气泄漏；房间里有人吸烟；臭气熏天等。
3.两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水，向其中分别放入同样的糖块，经过一段相同的时间后（两杯中的糖块都还没有全部溶解），请推断哪一杯水会更甜。为什么？
【教材P12 练习与应用 第3题】
热水更甜一些。因为分子的热运动跟温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，扩散也越快。
4.把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面（用吸盘吸住玻璃板或用细线绑住玻璃板），读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板（如图）。弹簧测力计的示数有什么变化？解释产生这个现象的原因。
【教材P12 练习与应用 第4题】
弹簧测力计的示数变大。玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，玻璃板和水仍接触，玻璃分子和水分子之间的距离很小，两者间作用力表现为引力，因此弹簧测力计的示数将变大.
5.在图甲中的注射器里封有空气，图乙中的注射器里封有相同体积的水。用手推动活塞可以压缩空气，但很难压缩水，说说为什么。
【教材P12 练习与应用 第5题】
空气分子之间的距离很大，分子间的作用力很弱，可以忽略；当外界压力作用于空气时，分子间的距离容易发生变化，从而使得空气容易被压缩。相反，水分子之间的距离较小，分子间的作用力较强；当外界压力作用于水时，水分子间作用力表现为斥力，从而使得水难以被压缩。
6.下表归纳了固、液、气三态物质的宏观特性和微观特性，请完成这个表格。
【教材P12 练习与应用 第6题】
很小
有
有
无
有
很小
无
无
课堂小结
分子之间存在引力和斥力
物质内的分子在不停地做热运动
常见的物质是由大量的分子构成的
分子动理论
①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；
② 分子之间存在间隙。
温度越高，扩散得越快
不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散。
扩散
定义
影响因素
扩散现象说明

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