第十三章

內(nèi)能物理九年級全一冊?人教版2024第2節(jié)

分子動理論的初步知識學(xué)習(xí)目標(biāo)01020304物理觀念理解物質(zhì)由分子、原子構(gòu)成，掌握分子動理論核心內(nèi)容（分子永不停息做無規(guī)則運(yùn)動、分子間存在引力和斥力），能用理論解釋擴(kuò)散、物質(zhì)三態(tài)等現(xiàn)象?？茖W(xué)思維通過擴(kuò)散現(xiàn)象推理分子運(yùn)動規(guī)律，運(yùn)用模型法理解分子間作用力，學(xué)會用歸納法總結(jié)溫度與分子熱運(yùn)動的關(guān)系?？茖W(xué)探究設(shè)計并完成擴(kuò)散對比實驗，驗證分子間作用力，掌握控制變量法，提升實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析能力?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任從生活現(xiàn)象激發(fā)探究興趣，實驗中秉持嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，了解理論在科技中的應(yīng)用，增強(qiáng)科學(xué)服務(wù)意識。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)掌握分子動理論的基本內(nèi)容，通過實驗驗證分子熱運(yùn)動和分子間作用力，能用理論解釋常見熱現(xiàn)象。理解分子熱運(yùn)動的微觀本質(zhì)，區(qū)分分子運(yùn)動與機(jī)械運(yùn)動；從微觀角度分析分子間引力和斥力的動態(tài)平衡關(guān)系。課堂導(dǎo)入墻角數(shù)枝梅，凌寒獨(dú)自開。遙知不是雪，為有暗香來。綻放的梅花這首詩描繪了梅花不畏嚴(yán)寒、傲然獨(dú)放的情境，你知道花香是怎么傳到遠(yuǎn)方的嗎？課堂導(dǎo)入分子動理論的初步知識墨水為什么會自動擴(kuò)散？微觀層面發(fā)生了什么？一段時間后探究新知一塊完整的鐵可以用來制造機(jī)器，具有堅硬的特性；當(dāng)它被粉碎成鐵粉后，依然是鐵，本質(zhì)沒有改變。那么，如果我們繼續(xù)無限細(xì)分這些鐵粉，最終會得到什么？是還能保持鐵性質(zhì)的最小粒子，還是會變成其他物質(zhì)？不僅是鐵，世間萬物，無論是天上的云朵、海里的水，還是我們自身，是否都存在這樣一種最小的、保持物質(zhì)特性的基本單元呢？帶著這個疑問，我們一起走進(jìn)物質(zhì)構(gòu)成的微觀世界。一、物質(zhì)的構(gòu)成探究新知1.常見的物質(zhì)是由極其微小的粒子——分子、原子構(gòu)成的。2.一般分子的直徑只有百億分之幾米，人們通常以10-10m為單位來量度分子。分子的體積也非常小，用肉眼和光學(xué)顯微鏡都分辨不出它們，只能靠電子顯微鏡才能觀察到。探究新知3.分子之間存在間隙。不同狀態(tài)下分子的間隙不同，一般情況下固體分子的間隙較小，液體次之，氣體分子的間隙最大。如一定體積的水和酒精混合后總體積減小，能證明分子間存在間隙。等體積的水和酒精混合探究新知例1．某實驗小組在進(jìn)行酒精和水混合實驗中，應(yīng)向如圖所示的一端封閉的玻璃管中先注入一半體積的

（選填“水”或“酒精”），然后將另外一種液體注滿玻璃管，封閉管口，將容器反復(fù)翻轉(zhuǎn)，使水和酒精充分混合，觀察到玻璃管中的液面降低了，這說明混合后水和酒精總體積

（選填“大于”、“小于”或“等于”）混合前水和酒精的總體積。這個現(xiàn)象說明分子間存在

。水解：[1]某實驗小組在進(jìn)行酒精和水混合實驗中，由于水的密度較大，則應(yīng)向如圖所示的一端封閉的玻璃管中先注入一半體積的水，然后將另外一種液體注滿玻璃管，封閉管口，使密度較大的水在下方。[2]水和酒精充分混合，觀察到玻璃管中的液面降低了，即液體的深度減小，由得，混合后水和酒精總體積小于混合前水和酒精的總體積。[3]混合后液體的總體積減小，是由于水分子與酒精分子分別進(jìn)入對方的分子間隙中，這個現(xiàn)象說明分子間存在間隙。小于間隙二、分子熱運(yùn)動探究新知演示1.抽掉裝有二氧化氮（紅棕色）和空氣的玻璃片，觀察氣體混合過程。演示2.同時向盛有等量冷水和熱水的燒杯中滴入一滴紅墨水，熱水中墨水10秒擴(kuò)散均勻，冷水中需30秒。演示3.鉛塊和金塊疊放在一起，五年后彼此擴(kuò)散1毫米。（1）概念：不同的物質(zhì)在互相接觸時彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象，叫作擴(kuò)散。1.擴(kuò)散探究新知二、分子熱運(yùn)動(2）擴(kuò)散現(xiàn)象表明：一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動；物質(zhì)的分子間存在間隙。(3）對擴(kuò)散現(xiàn)象概念的解釋①“互相接觸”：這是發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象的前提條件。②“彼此進(jìn)入”：發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象時，是兩種物質(zhì)的分子同時彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。③擴(kuò)散現(xiàn)象的微觀本質(zhì)：不同物質(zhì)的分子做無規(guī)則運(yùn)動時進(jìn)入到對方分子間空隙的結(jié)果。即擴(kuò)散現(xiàn)象是分子運(yùn)動的結(jié)果，分子間存在間隙。探究新知2．分子熱運(yùn)動(1）概念：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動。由于分子運(yùn)動的快慢與這種無規(guī)則運(yùn)動叫作分子的熱運(yùn)動。（2）溫度越高，分子運(yùn)動越劇烈。3.分子熱運(yùn)動和機(jī)械運(yùn)動的比較探究新知比較項機(jī)械運(yùn)動分子熱運(yùn)動研究對象宏觀物體微觀分子運(yùn)動規(guī)律有規(guī)律可循單個分子的運(yùn)動無規(guī)律可循運(yùn)動情況靜止或運(yùn)動運(yùn)動永不停息是否肉眼可見一般肉眼可直接觀察肉眼不能直接觀察探究新知例2．王安石《梅花》中“遙知不是雪，為有暗香來”，描述聞到梅花香氣的原因是（）A．分子間有引力

B．分子是運(yùn)動的 C．分子間有斥力

D．分子間有空隙解：“暗香來”屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，說明花香分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。B探究新知解：AB．用力把活塞緩慢推到圖乙的位置時，活塞對筒內(nèi)的空氣做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，使氣體的內(nèi)能增加，封閉空氣溫度保持不變，筒內(nèi)氣體分子運(yùn)動劇烈程度也不變，故A不符合題意，B符合題意；CD．按壓活塞，氣體的質(zhì)量不變，體積變小，由得到氣體的密度變大，故CD不符合題意。故選B。例3．在導(dǎo)熱性能良好的注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣如圖甲，當(dāng)用力把活塞緩慢推到圖乙的位置時，封閉空氣溫度保持不變，則此過程中，封閉空氣（）A．分子運(yùn)動劇烈程度變緩慢 B．分子運(yùn)動劇烈程度不變C．氣體密度變小

D．氣體密度不變B探究新知三、分子間的作用力演示1：操作：將兩個表面光滑的鉛塊用力壓緊，懸掛鉤碼（逐步增加數(shù)量），觀察鉛塊是否分離?，F(xiàn)象：鉛塊能承受多個鉤碼重量，說明分子間存在引力。探究新知三、分子間的作用力演示2：操作：用注射器裝滿水，堵住出口后用力推活塞?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：活塞難以推動，說明分子間存在斥力。1.分子間存在相互作用的引力和斥力。2．對分子間作用力的理解探究新知(1)“同時存在”：分子間的引力和斥力同時存在，斥力使分子彼此分離，使分子間有間隙；引力使分子凝聚，使分子在某些區(qū)域內(nèi)維持平衡狀態(tài)。(2)“不同物質(zhì)分子間的作用力不一樣”：氣體容易被壓縮，液體和固體很難被壓縮，是因為氣體分子之間的斥力遠(yuǎn)小于固體和液體分子間的斥力。探究新知(3）我們可以用彈簧連著的小球類比分析分子間的作用力：①分子間的距離等于平衡距離(約10－10m)：分子在平衡位置附近振動，相當(dāng)于彈簧的自然伸長狀態(tài)，引力等于斥力，分子間作用力為零；②分子間的距離小于平衡距離：相當(dāng)于彈簧被壓縮，引力小于斥力，分子間作用力表現(xiàn)為斥力；③分子間的距離大于平衡距離：相當(dāng)于彈簧被拉伸，引力大于斥力，分子間作用力表現(xiàn)為引力；探究新知④分子間的距離遠(yuǎn)大于平衡距離（大于分子直徑的10倍,約10－9m）：相當(dāng)于彈簧被拉斷，分子間作用力十分微弱，可以忽略。3.物質(zhì)三態(tài)的微觀特性和宏觀特性（1）固態(tài)：分子間距離很小，分子間作用力很大，分子只能在平衡位置附近做無規(guī)則振動，物體有一定的體積和形狀，無流動性；探究新知（2）液態(tài)：分子間距離比固態(tài)稍大，分子間作用力較大，分子既可以在一個位置附近振動，又可以移動位置，物體有一定的體積，無固定形狀，有流動性；（3）氣態(tài)：分子間距離很大，分子間作用力十分微弱，可以忽略，分子做無規(guī)則運(yùn)動，物體無固定的體積和形狀，有流動性。探究新知1.物質(zhì)是由大量的分子、原子構(gòu)成的；2.物質(zhì)內(nèi)的分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動；四、分子動理論的內(nèi)容3.分子之間存在相互作用的引力和斥力。探究新知例4．下列現(xiàn)象中能夠說明分子間存在引力的是（

）A．墨水在水中擴(kuò)散

B．鉛板和金板長時間壓緊在一起會相互滲透C．抽去玻璃板后，兩瓶中的氣體相互混合D．表面磨平的鉛塊壓緊后能結(jié)合在一起解：A．墨水在水中擴(kuò)散，說明液體分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動，故A不符合題意；B．鉛板和金板長時間壓緊在一起，鉛和金會互相滲透，是擴(kuò)散現(xiàn)象，說明固體分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動，故B不符合題意；C．抽取玻璃板后，兩瓶中的氣體逐漸混合，說明氣體分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，故C不符合題意；D．端面磨平的鉛塊壓緊后能吊住鉤碼，說明由于分子引力兩個鉛塊粘在了一起，故D符合題意。故選D。D課堂練習(xí)1.下列說法正確的是（）A．詩句“人在橋上走，橋流水不流”，前半句所選擇的參照物是人B．物體的溫度越高，分子運(yùn)動越快，分子的動能越大C．脫離樹枝的蘋果總是落向地面，是因為蘋果具有慣性D．組成物質(zhì)的分子間存在相互作用的引力和斥力，斥力存在時就沒有引力解：A．“人在橋上走”描述的是人在運(yùn)動，判斷物體的運(yùn)動情況時不能選研究物體本身作為參照物，因此判斷人在運(yùn)動不能選人作為參照物，故A錯誤；B．物體的溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動越快，分子的動能越大，故B正確；C．脫離樹枝的蘋果總是落向地面，是因為蘋果受重力的作用，故C錯誤；D．組成物質(zhì)的分子間存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力是同時存在的，故D錯誤。故選B。B課堂練習(xí)2.關(guān)于蒸包子的情景，下列說法正確的是（

）A．水沸騰后冒出大量的“白氣”，是汽化形成的水蒸氣B．關(guān)火后水仍能繼續(xù)沸騰一會兒，說明水沸騰不需要吸熱C．蒸包子時聞到包子的香味，是由于分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動D．松軟的包子皮里有孔隙，說明分子間有空隙解：A．水沸騰后冒出的“白氣”是水蒸氣遇冷液化形成的小水滴，并非汽化現(xiàn)象，故A錯誤；B．關(guān)火后水仍能沸騰一會兒，是因為爐具和鍋的余熱仍在向水傳遞熱量，并非說明沸騰不需要吸熱，故B錯誤；C．蒸包子時聞到香味，是由于包子中的香味分子擴(kuò)散到空氣中，說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，故C正確；D．包子皮的孔隙是面團(tuán)發(fā)酵時二氧化碳?xì)怏w受熱膨脹形成的宏觀現(xiàn)象，不能說明分子間存在空隙，故D錯誤。故選C。C課堂練習(xí)3．四中可愛唯春日，一生少年是今朝。如圖是春日的鄭州四初，繁花似錦，校園里花香四溢，是因為分子在不停地做

，這種現(xiàn)象會隨氣溫的

（選填“升高”或“降低”）而更顯著；中午，花瓣表面露珠逐漸消散

現(xiàn)象（填物態(tài)變化名稱）。當(dāng)花瓣勻速直線下落時，受到的空氣阻力

花瓣受到的重力（選填“大于”“小于”或“等于”）。解：[1][2]校園里花香四溢是擴(kuò)散現(xiàn)象，說明構(gòu)成物質(zhì)的分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動，且溫度越高，分子運(yùn)動越劇烈，這種現(xiàn)象會隨氣溫的升高而更顯著。[3]花瓣表面露珠逐漸消散，物質(zhì)狀態(tài)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，物態(tài)變化為汽化。[4]當(dāng)花瓣勻速直線下落時，花瓣處于平衡狀態(tài)，受到的空氣阻力與重力大小相等。無規(guī)則運(yùn)動升高汽化等于課堂練習(xí)4．沈陽抻面是東北地區(qū)的傳統(tǒng)美食，以獨(dú)特的制作工藝和口感，贏得了無數(shù)食客的喜愛。沈陽抻面以“抻”為特色，師傅通過不同手法反復(fù)拉伸，將面團(tuán)抻成粗細(xì)、寬窄不同的面條，這說明力可以改變物體的

，煮熟的面條灑上湯汁，發(fā)出誘人的香味，這是