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(共51張PPT)
第1節 分子熱運動
第十三章 內能
R·九年級上冊
學習目標
1.知道物質是由分子、原子構成的，知道一切物質的分子都在永不停息地做無規則運動，知道分子熱運動.
2.能識別擴散現象，并能用分子運動論的觀點進行解釋.
3.知道分子之間存在相互作用力，能利用分子之間的相互作用力解釋固、液、氣三態之間的關系.
1.物質的構成：常見的物質是由______和______構成的，分子的直徑很小，只有_____________米.
2.擴散：不同的物質在互相接觸時，彼此__________的現象叫做擴散.擴散現象表明_________________________________________.
3.分子熱運動：大量分子的_______運動叫做分子的熱運動.分子的熱運動與______有關.______ 越高，分子熱運動越劇烈.
4.分子間的作用力：分子之間存在相互作用的____力和____力.固體、液體、氣體分子間的距離從大到小的排列次序是_________________；分子間的作用力從大到小的排列次序是_________________.
分子
原子
百億分之幾
進入對方
一切物質的分子都在不停地做無規則的運動
無規則
溫度
溫度
引
斥
氣體、液體、固體
固體、液體、氣體
大量分子無規則運動
（1）可以判斷出是什么物質在運動嗎？
（2）這與我們前面研究過的汽車等物體的運動相同嗎？
（3）這種運動有什么規律？
這是極細小的粒子的運動.
分子是保持物質原來性質（化學性質）的最小微粒.
分子
你了解物質的尺度嗎？
銀河系的直徑約有100 000光年。
光年：
中國幅員遼闊，東西約5 200 km，南北約5 500 km。
姚明的身高是2.26 m。
學生刻度尺的最小一格是1 mm。
毫米：
米：
千米：
你了解物質的尺度嗎？
物質的尺度——歡迎大家來到微觀世界！
微米：
納米：
在這個尺度下，我們可以數清楚分子或原子的個數。
水分子的直徑是0.4 nm。
人的頭發絲的直徑大約是60～80 μm；
一個細胞的長度大約在10 μm，即10000nm，這是人眼無法直接觀察的尺度；
光學顯微鏡分辨力的極限是0.2 μm。
比光學顯微鏡放大倍數高1 000 倍的電子顯微鏡下的發絲
　　如何了解構成物體的分子的情況？
　　通過物體的一些宏觀表現來推斷構成物體的分子的情況。
　　常見的物質是由極其微小的粒子——分子、原子構成的。
知識點1
物質的構成
下面請大家分組做分割物質實驗，進行探究:
小組1：撕紙，看哪一組撕得最碎.
無論紙撕得多么細小，紙還是紙；
小組2：打碎廢舊的玻璃杯.每打碎一次拿出來看看，探究打得更碎時，玻璃有何變化？
小組3：打碎冰糖，每打碎一次拿出來看看，探究打得更碎時，冰糖味道有何變化？
玻璃無論研磨得多么細小還是玻璃；
冰糖無論研磨得多么細小還是冰糖（分割后仍然具有甜味）.
如果把杯子打破，碎片還是玻璃。
經過多次分割，甚至碾成粉末，顆粒越分越小，如果不斷的分下去，有沒有一個限度呢？
保持物質原來性質不變的最小微粒叫做分子。
分子體積是不是很小？
物質由分子組成
1.分子很小，直徑大約10-10m ；
2.數目巨大。
電子顯微鏡下的鋁合金易拉罐表面
電子顯微鏡下的金分子
　　分子如此之小，人們通常以10-10 m為單位來量度分子。
例1 下列說法中不正確的是（ ）
A.物質是由分子、原子構成的
B.分子是保持物質化學性質的最小微粒
C.分子是不可再分的最小微粒
D.分子的直徑約為10-10m
C
分子不是最小的微粒，分子由原子構成。
分子是保持了物質原來性質（化學性質）的最小微粒。
知識點2
分子熱運動
1.探究分子的運動與溫度的關系
既然分子這么小，我們用肉眼無法直接觀察到，那怎么研究它的運動呢？我們前面學過類似的研究方法嗎？
轉換法、模型法、類比法等。
找到與分子運動相似的物體運動：
水中運動的大量小魚
兩杯盛有等量水和小魚的水杯，用類比的方法來研究分子是如何運動的 （兩水杯分別裝有冷水和熱水，且熱水的溫度不能太高，水溫可以使小魚能夠承受）．
小魚的運動快慢與水的溫度有關；水的溫度越高，小魚運動的越快。
二氧化氮氣體的密度比空氣大，它能進到上面的瓶子里去嗎？
2.擴散現象
實驗一
抽掉玻璃板后，會發生什么變化？
實驗見下頁
氣體擴散
課外拓展：布朗運動
不同的物質在互相接觸時，彼此進入對方的現象，叫做擴散。
氣體之間可以發生擴散現象。（氣體擴散）
實驗觀察
實驗二
在量筒里裝一半清水，用細管在水的下面注入硫酸銅的水溶液。（本實驗用玻璃桶代替量筒完成）
點擊右圖觀看實驗
液體擴散
液體擴散現象（硫酸銅和水的擴散）
　10日后 　20日后 30日后
實驗觀察
實驗三
點擊播放
固體擴散
實驗觀察
固體擴散（鉛塊和金塊的擴散）
長時間堆放煤的墻角會變黑，用笤帚掃都掃不干凈。
生活中的固體擴散現象
　　擴散現象等大量事實表明，一切物質的分子都在不停地做無規則的運動。
構成物質的分子運動的快慢與什么因素有關 （觀看教材P4頁墨水擴散演示實驗）
點擊播放
解釋現象：為什么剛炒的熱菜比涼菜更容易聞到香味？
實驗觀察
　　分子的運動跟溫度有關，溫度越高，分子運動越劇烈。我們把分子無規則運動叫做分子的熱運動。
例2 在剛剛裝修好的房間內，能聞到強烈的甲醛氣味，這是由于甲醛分子_____________造成的.研究表明吸入或接觸甲醛會對人體造成多種危害，因此應盡量避免吸入或接觸甲醛.
無規則運動
提出問題：
固體和液體為什么不會飛散開，總是聚合在一起，保持一定的體積？同時壓縮它們又很難呢？
是什么力使得兩塊鉛柱結合在一起？
1．分子間的引力
知識點3
分子間的作用力
實驗觀察1
點擊播放
（教材P4頁圖13.1-4演示實驗）
實驗觀察2
測力計的示數為什么會變大？
彈簧測力器拉住玻璃板，玻璃板接觸水面。
點擊播放
壓縮鉛塊
壓縮裝滿水的礦泉水的瓶子
點擊播放
物質處于固態和液態時，分子間還存在斥力，使得固體、液體很難被壓縮．
2．分子間的斥力
　　實驗表明，分子間同時存在引力和斥力。
氣體分子之間有引力和斥力嗎？
分子
彈簧連接的小球
類比
擴展延伸
當r=r0 引力 = 斥力
當r>r0 引力 > 斥力
當r當r>10r0 無作用力
f
f '
當r>r0時，分子間作用力表現為引力。
f
f '
當rr > 10r0
當r>10r0時，分子間無作用力。
r0
f1
f1'
f2
f2'
f1和f1'為分子間引力， f2和f2'為分子間斥力。當分子間距離為r0時，分子受到的引力和斥力相互平衡。
3.用分子動理論的知識解釋固態、液態、氣態的微觀模型
　　分子間距決定了分子間的作用力，從而決定了固體、液體和氣體的特征。
　　氣體分子之間的距離就很遠，彼此之間幾乎沒有相互作用力。
固體分子間距
液體分子間距
氣體分子間距
例3 某老師引導學生理解固體、液體和氣體的微觀結構時，帶領學生們做游戲.用人群的狀態類比物體的狀態，如圖所示，圖中的甲、乙、丙三種情景分別對應的是（ ）
A.固態、液態、氣態
B.氣態、固態、液態
C.固態、氣態、液態
D.液態、氣態、固態
C
解析：由固態、液態、氣態的微觀模型可知，
固態分子的排列十分緊密，粒子之間有強大的作用力，有一定的體積和形狀；
氣態分子極度散亂，間距很大，并以高速向四面八方運動；
圖丙中的情景介于圖甲和圖乙之間，屬于液態分子的排列結構。
　　常見的物質是由分子、原子構成的；物質內的分子在不停地做熱運動；分子之間存在引力和斥力。
　　分子的世界我們無法觀察，但是卻能通過實驗，得到分子在運動和分子間存在作用力的事實，通過直接感知的現象，推測無法直接感知的事實，這是物理學中常用的方法。
1．分子動理論的初步知識
2．物理方法小結
分子動理論知識總結
1.在量筒的下半部分盛有藍色的濃硫酸銅溶液，再在硫酸銅溶液上方緩緩地注入一些清水，幾天后，整個量筒內的液體都變成藍色，這一現象表明_____________________。
液體間發生擴散現象
分子熱運動
幾天后
開始時
2．下面的瓶子里裝有紅棕色的二氧化氮氣體，它的密度大于空氣密度．當抽去玻璃片后，過一段時間，看到上面的瓶子里也出現了紅棕色的二氧化氮，這種現象主要表明（ ）
A.分子有一定的質量
B.分子間有相同作用力
C.分子有一定大小
D.分子在做無規則運動
D
3．下列實例中，不能用來說明“分子在不停地運動”的是（ ）
A.濕衣服在太陽下被曬干
B.炒菜時加點鹽，菜就有咸味
C.掃地時灰塵飛揚
D.香水瓶蓋打開后能聞到香味
C
肉眼能看到
機械運動
√
水分子在不停地運動
√
√
×
4. 通常把蘿卜腌成咸菜需要較長的時間，而把蘿卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，僅需幾分鐘，造成這種差別的原因是（ ）
A 鹽分子減小了，很容易進入蘿卜中 B 鹽分子間有相互作用的引力
C 蘿卜分子間有空隙，易擴散 D 炒菜時溫度高，分子熱運動加快
D
×
×
×
√
6.當紅墨水分別滴入熱水和冷水中時，可以發現熱水變色比冷水快，這說明溫度越高，水中大量分子的熱運動_______。
越劇烈
5.“墻內開花墻外香”主要涉及的物理知識是___________。
擴散現象
7.下列現象中能用“分子的無規則運動”觀點加以解釋的是（ ）
A、春天，柳絮飛舞 B、夏天，玉蘭飄香
C、秋天，落葉紛飛 D、冬天，瑞雪飄飄
B
機械運動
嗅覺
機械運動
機械運動
8．一根鐵棒很難壓縮是因為分子間存在_______，又很難被拉長是因為分子間存在著_______。
斥力
引力
分子間的作用力
9.常言道：“破鏡不能重圓”，這是由于鏡子被打破后，再合起來時，鏡子斷裂處絕大多數分子之間距離變______，分子之間幾乎沒有_________的作用的緣故.
大
分子力
分子熱運動
分子在不停地做無規則運動
分子間有間隙
引力
斥力
通過直接感知的現象，推測無法直接感知的事實，這是物理學中常用的方法．
擴散現象
分子熱運動
分子間作用力
研究問題的方法
轉換法
類比法
1.從課后習題中選取；
2.完成練習冊本課時的習題。
1.把分子看成球體，一個挨著一個緊密平鋪成一層（像每個圍棋格子中放一個棋子一樣），組成一個單層分子的正方形，邊長為1cm.該正方形中約有多少個分子？這些分子數目大約是全球人口數目的多少倍？
解：正方形的邊長為1cm=10-2m，分子直徑約10-10m，每一排的分子數約為10-2m/（10-10m）=108個，所以正方形中的分子總數約為108×108=1016個；全球人口約70億=7×109，所以這些分子數目大約是全球人口數目的1016/（7×109）≈1.4×106倍.
（見教材P6 動手動腦學物理）
2.擴散現象跟人們的生活密切相關，它有時對人們有用，例如腌制鴨蛋就是通過擴散使鹽進入蛋中；它有時又對人們有害，如人造木板粘接劑中的甲醛擴散在空氣中造成環境污染.請你分別列舉一個擴散現象有用和有害的實例.
解：擴散現象有用的實例：用空氣清新劑噴灑在房間，使房間空氣變得清新；擴散現象有害的實例：房間內有人吸煙，其他人會吸二手煙.（答案合理即可）
3.兩個杯子中分別盛有質量相同的冷水和熱水，向其中分別放入同樣的糖塊，經過一段相同的時間（兩杯中的糖塊都還沒有全部溶解），品嘗杯中的水，哪一杯更甜？為什么？
解：熱水中更甜，因為熱水溫度高，糖溶化擴散得快.
4.把干凈的玻璃板吊在彈簧測力計的下面（例如用吸盤吸住玻璃板或用細線綁住玻璃板），讀出測力計的示數.使玻璃板水平接觸水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板.彈簧測力計的示數有什么變化？解釋產生這個現象的原因.
解：彈簧測力計的示數變大，因為玻璃和水的接觸面之間存在分子間的引力作用，從而使彈簧測力計受到向下的拉力增大.
5.下表歸納了固、液、氣三態物質的宏觀特性和微觀特性，請完成這個表格.
物態 微觀特性 宏觀特性
分子間距離 分子間作用力 有無固定形狀 有無固定體積
固態 很大
液態 較大 較大
氣態 很大
很小
有
有
無
有
很小
無
無

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