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10.2 分子動理論的初步知識
第十章 從粒子到宇宙
知識點
認識分子動理論
知1－講
1
1. 探究組成物體的分子是靜止的還是運動的
實驗操作 將香水瓶的蓋子打開 在一杯清水中滴入一滴紅墨水 將磨得很光滑的鉛片和金片緊壓在一起
實驗現象 很快就能聞到香味 過一會兒，整杯水就變成了紅色 在室溫下放置5年，它們相互滲透了約1 mm 深
結論 氣體分子在做無規則運動 液體分子在做無規則運動 固體分子在做無規則運動
知1－講
總結歸納：
(1)擴散：不同的物質互相接觸時，都會發生彼此進入對方的現象。物理學上把這種現象叫做擴散。
(2)擴散現象說明：一切物質的分子都在不停地做無規則運動(也說明分子間存在空隙)。
知1－講
知識拓展
利用二氧化氮和空氣研究氣體的擴散現象時，注意把裝有二氧化氮氣體的瓶子放在下面，由于二氧化氮氣體密度大，這樣可以排除重力的干擾。
知1－講
關聯思考(1)擴散現象是兩種物質分子的“互訪”過程，還是某種物質分子的“單訪”？
關聯結果
擴散現象是兩種物質的分子彼此進入對方的現象，而不是單一的某種物質的分子進入另一種物質中。
知1－講
(2)擴散現象發生在哪些物質之間？
關聯結果
擴散現象不僅存在于相同狀態的不同物質之間，還存在于不同狀態的不同物質之間，固體、液體和氣體之間都可發生擴散現象。
知1－講
2. 溫度對分子運動的影響
探究 過程 在一個燒杯中裝熱水, 另一個相同的燒杯中裝等量的冷水。向兩燒杯中分別滴入一滴紅墨水, 觀察紅墨水在水中的擴散情況(即水變紅的情況)
知1－講
續表
實 驗 現 象 紅墨水在熱水中比冷水中擴散得快, 在很短時間內裝有熱水的燒杯內的水都變成紅色
結 論 分子運動的快慢與溫度有關，溫度越高，分子運動得越劇烈
采用對比法將紅墨水在熱水中擴散和在冷水中擴散進行對比，得出溫度越高分子運動得越快。
知1－講
總結歸納：
(1)物質中分子的運動情況與溫度有關，溫度越高，分子的無規則運動越劇烈。
(2)物理學中，將大量分子的無規則運動叫做分子的熱運動。
任何溫度下，構成物質的分子都在永不停息地做無規則運動，僅是運動速度不同而已。
知1－講
拓展提升 分子間作用力的特點
分子間距離 分子間作用力 示意圖 彈簧模型
分子間的作用力就像用彈簧連在一起的小球 當分子間的距離r=10-10 m F引=F斥
自然伸長的彈簧
當r<10-10 m時 F引被壓縮的彈簧
當r>10-10 m時 F引>F斥，引力起主要作用
被拉長的彈簧
當r>10-9 m時 分子間的相互作用會變得十分微弱，可以認為沒有相互作用
知1－講
3. 分子間存在間隙
探究 過程 1. 在一根長玻璃管中注入
一半水，再緩緩地注滿酒
精，用塞子塞住開口端
2. 上下顛倒幾次再豎立
起來
3. 觀察玻璃管內的液面變化
實驗 現象 玻璃管內的液面比原來的低，水和酒精混合后總體積變小
結論 分子間存在著間隙
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4. 分子間的作用力
實驗操作 圖a 是一個鐵絲圈，中間松松地系一根棉線；圖b 是浸過肥皂水并附著一層肥皂膜的鐵絲圈；圖c 表示用手指輕輕地碰一下棉線的任意一側；圖d 表示被碰一側的肥皂膜破了，棉線被拉到了另一側 如圖所示，將兩個鉛柱的底面磨平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，兩個鉛柱就會結合起來，甚至下面吊一個重物都不能把它們拉開
知1－講
實驗現象
實驗結論 分子間存在著引力
知1－講
實驗操作
先讓注射器吸入適量的水，再用橡皮套將針管口封住，試著用力推活塞
實驗現象 發現很難把活塞壓進去，注射器管內水的體積幾乎未改變
實驗結論 分子間存在著斥力
知1－講
總結歸納：分子間既有引力，又有斥力, 且引力和斥力同時存在。
知1－講
思想方法
類比法
把不同的兩個( 兩類) 對象進行比較，根據兩個( 兩類)對象在一系列屬性上的相似，而且已知其中一個( 一類)對象還具有其他的屬性，由此推出另一個( 另一類) 對象也具有相似的其他屬性的結論。將分子間的作用力和彈簧與小球之間的作用力進行類比，從而理解分子間的作用力和分子間距離的關系。
知1－講
關聯思考 分子間既有引力，又有斥力，那表現出來到底是引力還是斥力？
關聯結果
分子間既有引力，又有斥力，任何時候引力和斥力都是同時存在的，不過，實際表現出來的分子間作用力是引力和斥力的合力。
知1－講
5. 分子動理論 物質是由大量分子構成的，分子間是有空隙的，分子在不停息地做無規則運動，分子間存在相互作用力。這就是分子動理論的初步知識。
影響分子間作用力大小的因素：分子間作用力的大小除了和分子間距離有關以外，還和分子種類有關。
知1－練
例 1
[中考·宜賓]下列描述中屬于擴散現象的是( )
A. 桂花花香四溢
B. 雪花漫天飄舞
C. 灰塵空中飛揚
D. 江面霧氣彌漫
知1－練
解題秘方：不同的物質在相互接觸時，物質的分子彼此進入對方的現象就叫擴散現象。
答案：A
解析：桂花花香四溢是因為花香分子在不停地做無規則運動，故A 正確；雪花漫天飄舞、灰塵空中飛揚和江面霧氣彌漫都屬于機械運動，故B、C、D 錯誤。
知1－練
1. [期中·徐州] 放在衣柜里的樟腦丸過一段時間就會
變小甚至消失；陽光照射下，有時能看到許多的灰塵在空中飛舞，都能說明分子在不停地做無規則運動。你認為這種說法是否正確？并說明理由。
解：不正確。放在衣柜里的樟腦丸過一段時間就變小甚至消失，說明樟腦丸分子在不停地做無規則運動；陽光照射下，有時能看到許多的灰塵在空中飛舞，灰塵飛舞是固體小顆粒的運動，不是分子的運動；所以以上現象都說明分子在不停地做無規則運動，這種說法是錯誤的。
知2－講
知識點
固、液、氣三態中的分子
2
1. 固、液、氣三態中的分子
狀 態 分子之間 的距離 分子之間 的作用力 分子的 運動情況 特征
固 態 小 很大 分子只能在一定的位置附近振動 既有一定的體積，又有一定的形狀
知2－講
續表
狀 態 分子之間 的距離 分子之間 的作用力 分子的 運動情況 特征
液 態 較小 較大 以分子群的形態存在，分子可在某個位置附近振動，分子群卻可以相互滑過 有一定的體積，但有流動性，其形狀隨容器形狀而改變
知2－講
續表
狀 態 分子之間 的距離 分子之間 的作用力 分子的 運動情況 特征
氣 態 很大 很小 每一個分子幾乎都可以自由運動 既沒有固定的體
積，也沒有固定的形狀，可以充滿能夠到達的整個空間
知2－講
關聯思考 固體分子間是否也有空隙？氣體分子間作用力小到何種程度？在發生物態變化時，分子間內部是否有相應變化？所有物質的分子排布都一樣嗎？
關聯結果
固體內分子也有空隙。氣體分子間的作用力很小幾乎為零。發生物態變化時，分子間距離和分子作用力都會變化，但不會變成其他種類的分子。不同物質的分子排布不相同。
思想方法
模型法
在研究或描述一些抽象問題時，常常會因為它是看不見的“現象”而令人苦惱。為此，人們想出了一個很有效的方法，那就是用模型法描述固、液、氣態物質分子的排列時，根據這些分子的分布特點和分子間的作用情況，畫出了分子排列圖。其實，真實的分子排列情況并不能用肉眼看到，我們畫出的也只是模型。
知2－講
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2. 固、液、氣三態中的分子模型
固態物質的分子 液態物質的分子 氣態物質的分子
固態物質的分子排列規則，就像坐在座位上的學生 液態物質的分子可以移動，就像課間教室中的學生 氣態物質的分子幾乎不受力的約束，就像操場上亂跑的學生
知2－練
[科學思維模型建構中考·西藏]圖1 甲、乙、丙三幅圖中，能形象地描述氣態物質分子排列方式的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 乙和丙
例 2
知2－練
解題秘方：要解答此題，需掌握固態、液態和氣態物質分子各自的特點和分子間作用力的大小。
答案：C
解析：圖甲中，學生之間的距離很小，約束力很大，每名學生的位置固定，和固態分子的特點相似；圖乙中，學生間的距離略大，約束力很小，每名學生的位置不固定，和液態分子的特點相似；圖丙中，學生間的距離很大，幾乎沒有約束力，每名學生的位置極度散亂，和氣態分子特點相似。
知2－練
2. 在水的三態變化中， 下列說法正確的是( )
A. 氣態分子能自由地運動
B. 液態分子間無相互作用力
C. 固態分子不運動
D. 固態分子間無空隙
A
分子動理論的初步知識
分子動理論
物質由分子構成
分子間有空隙
分子在不停地做無規則運動
分子間有相互作用力
擴散現象

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