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(共33张PPT)
一、走进分子世界
苏科版（2024）物理八年级下册
第十章 从粒子到宇宙
素养目标
1.知道常见的物质是由大量分子组成的，分子间有间隙。
2.知道分子都不在永不停息的无规则运动中。知道扩散现象。
3.知道分子间存在着引力和斥力。
4.利用分子动理论的知识，初步解释固体、液体、气体的状态特征。
自古以来，人们一直在思考物质结构的问题。从外表看，各种形态的物质似乎都是连续的，凭肉眼无法看到它们内部的微小结构，这给人们探索物质结构带来了困难。
科学家通常是根据观察到的现象，提出有关物质结构模型的猜想，再收集证据来检验自己的猜想，试图弄清物质的内部结构。
1.活动　用模型解释现象
(1)在显微镜下观察，肉眼看上去连续的铅笔的痕迹呈现颗粒状的不连续结构。
观察到的现象
用铅笔在纸上画一条线，再用低倍显微镜观察，你看到了什么
向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满。封闭管口，将玻璃管反复翻转，使酒精和水充分混合，观察混合前后水和酒精总体积的如何变化？
视频
：酒精与水混合
(2)观察酒精与水的混合
实验 操作 ①向一端封闭的玻璃管中注___至一半位置，再注入_____直至充满。
②封闭管口，将玻璃管反复翻转，使酒精和水充分混合，观察混合前后水和酒精总体积的变化。
观察到 的现象 酒精和水不再充满玻璃管，酒精与水混合后，总体积变小。
水
酒精
提出物质结构模型
你认为哪种模型能够解释上述活动中观察到的现象？ ；
模型1　物质是由微粒组成的，各个微粒紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体。
模型2　固体是由微粒组成的，液体是连成一片的。
模型3　物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙。
模型三
收集证据，检验猜想
随着科学技术的进步，人们发明了探测微观世
界的工具，如各种显微镜，用它们收集更多的
证据，检验科学家提出的猜想。
例如，通过___________可以看到微小的细胞；
利用_______________移动铁原子，可以拼出各种图案。
光学显微镜
扫描隧道显微镜
光学显微镜下的微小细胞
铁原子拼出的汉字
电子显微镜下的铝合金易拉罐表面
乙醇是由乙醇分子构成的
电子显微镜下的金分子
氢气分子
基础知识
1.分子：科学家把能保持物质化学性质的最小微粒称为分子(molecule)。
2.物质的构成：常见的物质是由大量分子组成的，分子间有空隙。
3.分子很小：若把分子看成一个小球，则一般分子直径的数量级为10-10 m。例如，水分子的直径约为 4×10-10 m，氢气分子的直径约为 2.3×10-10 m。
2.活动　收集分子运动的证据
观察到的现象
在两个容器中分别倒入醋和酱油，能通过嗅气味鉴别种类；
将一滴红墨水滴入水中，静置一段时间，观察到_______________的现象。
整杯水都变红了
鉴别醋和酱油
红墨水在水中散开
提出分子运动的模型
能够通过嗅气味鉴别醋和酱油，表明空气中弥漫着醋和酱油的分子，分子能够“跑”到空气中去，表明分子是_____的，容器周围都有醋和酱油的味道，表明_________________的；
静置的状态下，红墨水会使整个容器中的水变成红色，表明分子在_____________________，同时可以说明分子间有_____。
运动
分子运动是无规则
运动且运动是无规则
空隙
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。
收集证据，验证猜想
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。
大量实验证明：分子处在_____________________中。
永不停息的无规则运动
归纳总结，得出结论
3.扩散现象
(1)概念：___________________________________________。
(2)实质：由于分子间有_____且分子___________________运动。
(3)固体、液体、气体均能发生扩散现象。
不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象
空隙
永不停息地做无规则
4.进阶实验
活动
观察温度对分子运动的影响
实验操作：往两个相同的水杯中分别装入等量的冷水和热水，再用滴管向两个水杯中同时轻轻滴入等量蓝墨水。
冷水
热水
实验表明
温度越高，分子的无规则运动越剧烈
既然分子间有空隙，而且分子是运动的，为什么我们看到的物体却没有散开
分子间可能存在引力。
5.活动　收集分子间存在引力的证据
收集证据，验证猜想
(1)将两个端面平整的铅块相互紧压，能够“粘”在一起，推测分子间有___力；
在下面可以吊起多个钩码的现象表明_________________。
(2)其他现象：_______________________、___________________等。
引
分子间的引力很大
液体、固体不会自动散开 绳子难以拉伸或拉断
找一个注射器，桶内加入一些水（或用空气），用手指封住口，另一只手用力压缩活塞时，体验所用力的大小。
实验现象：
会发现用力压缩时，活塞内的水会产生“抵抗”。
实验表明：
分子间存在斥力。
收集证据，验证猜想
基础概念
分子之间既有_______，又有_______。
引力
斥力
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。
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
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
一定范围内(小于10-10m)以排斥为主;
一定范围外(大于10-10m)以吸引为主;
远大于该范围(大于10-9m)，分子间的相互作用会变得十分微弱，可以认为没有相互作用。
物质是由大量分子构成的，分子间是有空隙的，分子在不停息地做无规则运动，分子间存在相互作用力。
分子动理论
物质三态的微观解释与纳米材料
固体分子间的距离较小
液体分子间的距离比固体分子间的距离略大
气体分子间的距离更大
固态物质中，分子有规律地排列在一起，分子间有强大的作用力。所以，固态物质有一定的形状和体积，不能流动。
液态物质中，分子没有固定的位置，分子间力的作用较弱，分子运动相对自由一些。所以，液体没有确定的形状，具有流动性。
气态物质中，分子间力的作用更弱了，因此，分子可以向各个方向自由运动，分子间的作用力极小。所以，气体比较容易被压缩，而且具有流动性。
纳米材料及其应用
(1)纳米是_____单位，1 nm=_______ m。
(2)纳米材料：是由_________结构构成的固体材料。
(3)应用：用纳米量级的陶土粉末烧结成的陶瓷制品具有良好的___性；用纳米碳薄膜制成的材料涂覆在飞机、导弹、舰艇等的外表面，能有效吸收来自雷达的电磁波，起到_____作用；用纳米氧化铝陶瓷制造的汽车发动机，可在更高温度下运行，使燃料燃烧的_____更高；石墨烯是已知的厚度最薄、强度最高的纳米材料，具有超强的_____性、优异的____ 性和_____性，在电子产品的快充电池、散热薄膜的制作中有着广泛的应用。
长度
1×10-9
纳米量级
韧
隐身
效率
导电
透光
导热
1. 如图所示，将一勺糖放入一杯水中，稍等片刻后描述并解释你所观察到的现象。
解释：糖在水中发生扩散现象，糖分子能够均匀地分布到水中，使整杯水都变甜了。
现象：糖颗粒放入水中后先沉入水底，随后开始变小，经过一段时间后，完全消失，整杯水变甜。
答案
2. 放在衣柜里的樟脑丸过一段时间会变小，并且在空气中能够嗅到它的味道，请解释这一现象。
放在衣柜里的樟脑丸发生升华现象，由固体变为气体，因而樟脑丸体积会变小。释放的气体分子处在永不停息的无规则运动中，所以我们能够嗅到樟脑的味道。
答案
3. 宋代诗人陆游在《村居书喜》中写道：“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。”试解释“花气袭人”的原因。
花朵中含有多种具有挥发性的物质（芳香类），这些物质会逐渐从花朵中逸出，并在空气中扩散。当人们靠近花朵时，这些不断扩散的物质就会进入人的鼻腔，使人闻到花香。
答案
知识点1相交线
能保持物质化学性质的最小微粒
定义
分子的运动
特征
相互作用
分子
分子间存在相互作用力
引力和斥力同时存在
分子很小，一般分子直径的数量级为10-10 m
扩散现象：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象
物质由大量分子组成，分子间有空隙
知识点1相交线
用分子动理论解释物质的三种状态
扩散现象的形成原因：分子间有空隙且分子永不停息地做无规则运动
1.下列现象可以体现分子运动的是（ ）
A.风吹树叶摇动
B.河水向低处流
C.扫地时尘土飞扬
D.玫瑰花芳香四溢
C
解：风吹树叶摇动、水向低处流、尘土飞扬都是物体的机械运动，不属于分子的运动；玫瑰花芳香四溢是花香分子运动到空气中被人们闻到了，属于分子的运动，故选D。
2.如图所示，把一个装有空气的瓶子倒着放在装有密度较大的红棕色二氧化氮气体的瓶子上，使两瓶口相对，两瓶口之间用一块玻璃板隔开，抽掉玻璃板后，会看到气体间的扩散现象。在实验中，把二氧化氮放在下面而不是把它放在上面，其目的是什么？
解：扩散现象是自发进行的，而不是在外力作用下进行的。为了避免因为重力作用引起宏观上的气流运动，实验操作中要把密度大的二氧化氮放在下面，最合理。

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