第十章

從粒子到宇宙第2節(jié)

分子動理論的初步知識1.通過實驗活動認識分子動理論的初步知識，領會從可以直接感知的現(xiàn)象推測不可直接感知的事物的間接研究方法。2.了解擴散現(xiàn)象和分子的熱運動，知道溫度越高，分子的無規(guī)則運動越劇烈。3.了解氣體、液體和固體分子的模型。4.會利用分子動理論的知識解釋有關(guān)簡單現(xiàn)象。

我們已經(jīng)知道物質(zhì)是由分子構(gòu)成的。那么，物質(zhì)中的分子是否會運動？如果物質(zhì)中的分子會運動的話，其運動情況又與什么因素有關(guān)呢？分子與分子間有作用力嗎？......像謎一樣一連串饒有趣味的問題，正等待著我們?nèi)パ芯?。知識點一：認識分子動理論活動1體會分子的運動

將香水瓶的蓋子打開，很快就能聞到香味（圖1）。在一杯清水中滴入一滴紅墨水，不一會兒，整杯水就變成了紅色（圖2）。圖1聞香

圖2變色

上面的兩個實驗現(xiàn)象能說明氣體分子和液體分子在不停地

著。

科學家還做過一個實驗，將磨得很光滑的鉛片和金片緊壓在一起，在室溫下放置5年，后來發(fā)現(xiàn)金片里滲有鉛，鉛片里也滲有金，相互滲透了約1mm深。

這個實驗說明固體的分子也在不停地

著。

你還能舉出哪些事實說明分子是在運動的？運動運動生活中的擴散現(xiàn)象：醫(yī)院里刺鼻的藥水味墻內(nèi)開花墻外香酒香不怕巷子深

不同的物質(zhì)互相接觸時，都會發(fā)生彼此進入對方的現(xiàn)象。物理學上把這種現(xiàn)象叫做擴散（diffusion）。無論氣體、液體或固體，都會發(fā)生擴散，且沒有固定的規(guī)則，這一事實說明分子在做無規(guī)則的運動。實驗小實驗鉛塊金塊實驗前疊放在一起五年后金中有鉛，鉛中有金，互相滲入1mm深這說明了什么？固體之間也能發(fā)生擴散現(xiàn)象五年后現(xiàn)象結(jié)論實驗：探究固體分子的擴散拓展探究圖3墨水在冷水和熱水中擴散的快慢活動2觀察溫度對分子運動的影響

如圖3所示，在分別盛有冷水和熱水的杯中各滴入一滴墨水，仔細觀察所發(fā)生的現(xiàn)象，并對觀察結(jié)果進行分析。

大量實驗表明：物質(zhì)中分子的運動情況與溫度有關(guān)，溫度越高，分子的無規(guī)則運動越劇烈。物理學中，將大量分子的無規(guī)則運動叫做分子的熱運動。冷水熱水現(xiàn)象：墨水在冷水中擴散的____，在熱水中擴散的____慢快1min后活動3分子間有空隙

如圖4所示，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，上下顛倒幾次再豎起來?？梢钥吹剑ＡЧ軆?nèi)的液面比原來的低，也就是說，水和酒精混合后總體積變小了。圖4水與酒精混合的實驗這個實驗直觀地說明了分子間存在著間隙?；顒?探究分子間的相互作用力1.實驗操作如圖5所示。思考：棉線是怎么被拉過去的？圖5會收縮的肥皂膜2.取兩塊斷面磨平、干凈的鉛柱，將它們壓緊后，可以在它們的下面吊起一串鉤碼（圖6）。圖6能吊起鉤碼的鉛柱通過以上兩個實驗，我們認識到：分子間存在著

力。引3.如圖7所示，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，能否把活塞壓進去？這個實驗告訴我們：水的體積很難壓縮，這就間接說明了分子間同時存在著

力。圖7很難壓縮的水斥

研究表明：物質(zhì)中的分子既相互吸引，又相互排斥。分子間的距離在一定范圍內(nèi)（小于10-10m）以排斥為主；在這個范圍之外（大于10-10m）以吸引為主；若分子間的距離大到一定程度（大于10-9m），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。小結(jié)

綜上所述，物質(zhì)是由大量分子構(gòu)成的，分子間是有空隙的，分子在不停息地做無規(guī)則運動，分子間存在相互作用力。這就是分子動理論（kinetictheory）的初步知識。知識點二：固、液、氣三態(tài)中的分子

物質(zhì)有固體、液體、氣體三種形態(tài)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。圖8固體的分子模型

固體中分子之間的距離小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振動（圖8）。所以，固體既有一定的體積，又有一定的形狀。

液體中分子之間的距離較小，相互作用力較大，以分子群的形態(tài)存在，分子可在某個位置附近振動，分子群卻可以相互滑過（圖9）。所以，液體有一定的體積，但有流動性，其形狀隨容器形狀而變化。圖9液體的分子模型圖10氣體的分子模型

氣體中分子間的距離很大，相互作用力很小，可以認為氣體分子除相互碰撞或跟器壁碰撞以外，都不受其他力的作用。每一個分子幾乎都可以自由運動，可以充滿它能夠達到的整個空間（圖10）。所以，氣體既沒有固定的體積，也沒有固定的形狀。認識分子動理論分子動理論的初步知識固、液、氣三態(tài)中的分子1.下列描述中屬于擴散現(xiàn)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A2.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(guī)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(guī)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(xiàn)象都說明分子在不停地做無規(guī)則