内容正文:
第一节 走进分子世界
我们生活在一个物质世界里。有高山、河流,还有……
高楼、大厦、桌椅、板凳……
还有……我们呼吸的空气
那么这些物质都是由什么组成的呢?
看起来皮肤很光滑
看一看
放大后再看
再放大再看光滑吗?
科学家的研究方法:
提出猜想
验证猜想
观察现象
得到结论
(提出有关结构模型的猜想)
建立模型的方法
物理方法:
科学家的研究方法:
信息快递
根据观察到的现象提出一种结构模型的猜想,再收集证据证明自己的猜想,从而弄清物质的内部结构。
观察1:用木炭在纸上画一笔,再用放大镜对笔迹仔细观察,你会看到什么?
现象:
说明:
会看到木炭形成的笔迹是由一个个小颗粒组成的。
物质是由小颗粒组成的。
交流合作
总结归纳
看一看
现象:
说明:
看到高锰酸钾颗粒变小,整杯水变成紫色。
水与水(小颗粒)之间有空隙。
观察2:将高锰酸钾颗粒放入水中,你看到的现象是什么?
交流合作
观察3:向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精,在液面最高处做一标记,然后封闭管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分混合,观察液面的位置,混合后和混合前相比的总体积有什么变化?
现象:
说明:
水与水(小颗粒)之间有空隙,酒精与酒精之间有空隙。
水与酒精混合后的总体积小于混合前的体积之和。
上面是关于物质微观结构的三种模型。你认为,哪种模型能够解释上述活动中看到的现象?请选择一种模型,并尝试解释。
模型1:物质是由微小的颗粒组成的,各个颗粒紧靠在一起,形成了我们所看到的连续体。
模型2:物质是由微小的颗粒组成的,颗粒之间有空隙。
模型3:固体是由微小颗粒组成的,液体是连成一片的,固体微粒可以挤进液体中。
你选择:
模型2
模型2:物质是由微小的颗粒组成的,颗粒之间有空隙。
想一想
物质是由大量分子组成的,分子间有空隙。
分子模型
得出结论
一、物质微观结构模型
物质是由微小的颗粒组成的,颗粒之间有空隙。
微粒模型
最小(仍能保持物质化学性质)
水是由有水分子组成的
氧气是由氧分子组成的
探测微观世界的工具
电子显微镜下的碳化硅分子
显微镜下苯分子
显微镜下的纳米分子
非典冠状病毒
纳米结构图片
分子小到什么程度?
1.2500万个水分子一个挨一个地排成一行,
长约1cm!
2.若把水分子与乒乓球相比,就好像乒乓球
与地球相比!
1、分子很小,一般分子直径的数量级仅为10-10m。
2、物体中含有的分子数目非常多。
在一个标准大气压下,边长为1cm的正方体盒子里,充满了空气,其中的分子数约为2.7×1019个。设想把它封装起来,开一个小孔,并使每秒内有1亿个气体分子向外跑出,要使盒子里的所有气体分子全部跑出来,需要多少时间?
算一算
9000年!
分子是否会运动呢??
观察现象
空气与二氧化氮气体的扩散实验
水与硫酸铜溶液扩散实验
长期堆煤的墙角侧壁上用小刀刮开,会看到里面有黑色的煤粒
扩散与温度有关
扩散:不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象
二、分子的运动
分子都在不停地做无规则运动
液体
固体
生活中常见的关于分子运动的例子
温度越高,分子运动越剧烈。
1
气体
分子在不停地做无规则运动
分子运动快慢程度跟温度有关
2
1、香气扑鼻的美味佳肴
2、区别醋和酱油
3、香水瓶打开盖子后,满屋充
满香气
4、糖放入水中后不久,整杯
水都变甜
生活中的分子运动
物质结构
收集证据
猜想
证实
观察现象
结构模型
小结
分子很小,一般分子直径的数量级为10-10m.
①物体是由大量分子组成的.
②分子间存在着空隙
③分子在不停地做无规则运动
问题2:既然分子间有间隙,而且分子
又是运动的,那么为什么我们
看到的物体却是一个整体?
猜想:
分子间存在相互作用的引力
猜一猜
将两个表面光滑的铅块相互紧压后,它们会粘在一起吗?
你观察到了什么现象?
想一想
这一结果可以说明什么?
你知道生活中还有哪些现象也可以说明分子间存在吸引力。
分子之间存在吸引力
肥皂膜实验
看一看
想一想
分子间存在吸引力,应该很容易压缩任何物体,但为什么固体和液体很难被压缩,这是为什么?
大量的事实和研究证明:
分子间为什么有间隙
分子间不仅存在引力,而且同时还存在排斥力
r:是分子间距离
r0:是分子平衡位置距离
当r=r0时,引力等于斥力
当r<r0时,引力<斥力,显示斥力
当r>r0时,引力>斥力,显示引力
当r>分子直径10倍时,作用力忽略不计
分子间的引力和斥力同时存在
【应用】
1、用分子运动论解释固体、液体、气体的性质。
解析物理现象
最小
较小
最大
最大
较大
最小
在某点附近振动
在某一范围内运动
能自由地沿各个方