13.1 分子热运动- 2024-2025学年人教版初中物理九年级上册

物理 第十三章 内能 第一节 分子热运动 导入新课 盛夏季节，百花绽放。四溢的花香引来了蝴蝶，你猜想： 花香是如何传播的呢？ 厨师在汤中放一勺盐，整锅汤都会有咸味。 打开一瓶酒精，对着空气喷几下，能闻到酒精的味道。 存放煤的墙角，几年后墙壁表面厚厚的一层都变黑了。 思考 这些现象又是因为什么原因呢？ 新知探究 一、物质的构成 下面请大家分组做分割物质实验，进行探究： 小组1：撕纸，看哪一组撕得最碎。最后纸还是纸吗？ 小组2：掰开干燥的饼干。每掰开一次拿出来看看，探究掰开得更碎时，饼干有何变化？ 小组3：打碎冰糖，每打碎一次拿出来看看，探究打得更碎时，冰糖味道有何变化？ 无论纸撕得多么细小，纸还是纸； 饼干无论研磨得多么细小还是饼干； 冰糖无论研磨得多么细小还是冰糖（分割后仍然具有甜味）。 如果把杯子打破，碎片还是玻璃。 经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小，如果不断的分下去，有没有一个限度呢？ 保持物质化学性质不变的最小微粒叫做分子。 电子显微镜下的铝分子 铝是由铝分子构成的 电子显微镜下的金原子 金是由金原子构成的 我们一般通过物体的一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况。 常见的物质是由极其微小的粒子 —— ___________构成的。 分子、原子 思考 分子体积是不是很小？ 物质由分子组成，分子又由原子组成，原子又由原子核和核外电子组成，核外电子绕原子核高速运动，原子核又由质子和中子组成，质子和中子又由更小的微粒夸克组成。 原子 原子核 核外电子 质子 中子 带正电 不带电 带正电 带负电 电中性 你知道吗？ 1．通常情况下，1cm³的空气中大约有2.7×1029个空气分子，如果人数数的速度能达到每秒数100亿个，要数完这些空气分子，要用80多年。 2．一滴水中有水分子1.67×10²¹个，如果你一次喝100亿个水分子，1秒喝1次的话，要喝1670亿次左右！喝完这滴水，你喝5000年以上。 一般分子的直径大约10-10m。 一亿个原子排成一行，也不过1cm长。 如果一个原子与乒乓球对比，就好像一个乒乓球与地球相比。 构成物质的分子是静止的，还是运动的？ 虽然用肉眼不能直接观察到分子，但人们可以通过物体的一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况。 观察与思考 二、分子热运动 思考 我们打开一瓶香水、一盒香皂，很快就会闻到香味，这是为什么？ 猜想：我们能闻到香水、香皂的香味，可能是因为香水、香皂的分子飘到了我们鼻子里。 实验观察1 观察与思考： 抽掉玻璃板之后，观察发生的现象 注意：二氧化氮气体的密度比空气大 现象： 两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变的均匀。 结论： 这是气体的扩散现象，它表明气体分子在不停地做无规则运动。 不同的物质在互相接触时,彼此进入对方的现象, 叫做扩散现象。 ※交流与讨论※ 实验时为什么要将装着红棕色二氧化氮气体的瓶子放在下面呢？ 由于二氧化氮的密度大于空气，如果把装有二氧化氮气体的瓶子置于空气瓶子上方，会导致二氧化氮气体由于重力缘故下沉，便不能充分的说明扩散现象。所以一定要把二氧化氮气体瓶子置于空气瓶子下方。 同学们能否举出几个扩散现象的例子？ 医院里刺鼻的药水味 墙内开花墙外香 酒香不怕巷子深 思考 扩散只能发生在气体间吗？液体间和固体间是否可以发生扩散呢？ 实验观察2 现象： 结论： 液体之间也能发生扩散现象。 思考 实验中如果将水注入到硫酸铜溶液的下面，是否会影响实验效果？ 实验观察3 现象： 结论： 五年后金中有铅，铅中有金，互相渗入1mm深。 这说明了什么？ 固体之间也能发生扩散现象。 事例 现象 春暖花开，满园飘香 糖块放入水中，整杯水变甜 煤炭堆在石灰墙角，石灰墙变黑 分析 花香分子跑到空气中，又进入人的鼻孔 糖分子扩散到水中去了 部分煤炭分子钻进了石灰墙中 结论 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动 ※扩散现象探究※ 晃动之后， 总体积变小了 酒精与水的混合过程中，实际是酒精与水彼此进入对方。 由于酒精与水的分子间存在间隙，所以两者混合后总体积减小。 实验表明：分子与分子之间存在间隙。 实验观察4 观察与思考 扩散现象说明了什么？ 1．一切物体的分子都在不停地做无规则运动。 2．分子与分子之间存在间隙。 清扫道路时，阳光下看到灰尘飞舞 雾霾 灰尘在阳光下飞舞属于扩散现象吗？ 如何判断是否为扩散现象？ 1、分子不能用肉眼和光学显微镜观察到。 2、该运动不受外力影响。 雾霾和灰尘都不是分子，而是固体小颗粒。 观察与思考 相比气体，液体和固体的扩散较慢，有什么方式能让扩散进行的快一些呢？ 实验观察5 在等量的两杯水中，先在热水中滴入两滴红墨水，稍过一会儿再在冷水中滴入两滴红墨水。 猜一猜哪个烧杯中墨水扩散得快， 想一想这是为什么？ 现象： 结论： 红墨水在冷水中扩散的 ，在热水中扩散的 。 慢 快 分子的运动跟温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。我们把分子无规则运动叫做分子的热运动。 为什么刚炒的热菜比凉菜更容易闻到香味？ ※归纳小结※ （1）不同物质组成的两物体间都可以发生_____现象。 温度越高，扩散的越____。 （2）扩散现象表明：一切物质的分子都在___________________。 （3）一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫做 _____________。分子运动越剧烈，物体_________。 扩散 快 不停地做无规则运动 分子的热运动 温度越高 三、分子间的作用力 分子在不停地做无规则运动，那为什么固体和液体能够保持一定的形状，而不是像气体一样四处飞散呢？ 实验观察6 1．视频中做了哪两个实验？ 2．视频中的实验说明了什么？ 将物体拉离水面的过程中， 弹簧测力计的示数变大。 结合的铅柱吊起很多钩码 实验表明：分子之间的引力使得固体和液体的分子不致散开。 实验观察7 1．视频中做了哪三个实验？ 2．视频中的实验说明了什么？ 压缩铅块 注射器压缩水 注射器压缩空气 现象： 结论： 铅块、水、空气不易被压缩，体积几乎没变化。 物质处于固态和液态时，分子间还存在斥力，使得固体、液体很难被压缩。物质处于气态时，分子间也存在斥力。 既然分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，那么为什么有时候表现为引力，有时候表现为斥力呢？ 分子间作用力与距离的关系 分子 类比 弹簧连接的小球 f1和f1＇为分子间引力，f2和f2＇为分子间斥力， ※分子间的作用力与分子间距离的关系※ 当r=r0 引力=斥力 当r＞r0 引力＞斥力 当r＜r0 引力＜斥力 当r＞10r0 无作用力 ※固体、液体、气体物质的宏观特性和微观描述※ 固体分子间距 液体分子间距 气体分子间距 分子间距决定了分子间的作用力，从而决定了固体、液体和气体的特征。气体分子之间的距离很远，彼此之间几乎没有相互作用力。 ※固体、液体、气体物质的宏观和微观的特性※ 物态 例子 微观特性 宏观特性 分子间距离 分子间作用力 有无固定形状 有无固定体积 有无 流动性 固态 很小 很大 有 有 无 液态 较大 较小 无 有 有 气态 很大 很小 无 无 有 铁块 铁水 铁蒸汽 ※归纳小结※ 分子间的作用力 ★物体很难被拉伸，说明分子间存在_____； ★物体很难被压缩，说明分子间存在_____； 引力 斥力 分子之间既有引力又有斥力，引力和斥力同时存在 ★当分子之间的距离比较____时，分子之间的作用力表现为引力； 大 ★当分子之间的距离比较____时，分子之间的作用力表现为斥力。 小 ※解释生活现象※ 为什么破镜难以重圆？ 破镜分子间的距离远大于分子平衡距离，分子间相互作用的引力很小,不能把破碎的镜子重新聚合在一起。 课堂练习 （1）下列现象中，能说明物体的分子在不停地运动的（ ） A．脏水中有许多小虫在乱动，毫无规律 B．衣箱里放樟脑丸，过些日子衣服上也有了樟脑味 C．教室里大扫除时，灰尘满屋飞扬 D．春天柳絮飞舞 B （2）通常把萝卜腌成咸菜需要较长的时间，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，仅需几分钟，造成这种差别的原因是（ ） A．盐分子减小了，很容易进入萝卜中 B．盐分子间有相互作用的引力 C．炒菜时温度高，分子热运动加快 D．萝卜分子间有空隙，易扩散 C （3）实验室内用酒精进行实验室，整个实验室很快就闻到了酒精气味，这是一种扩散现象。以下有关分析错误的是（ ） A．扩散现象说明分子在不停息的运动 B．温度越高时扩散现象越剧烈 C．扩散现象说明分子间存在着间隙 D．扩散现象只发生在气体、液体之间 D （4）把两块光滑的玻璃贴紧，它们不能吸引在一起，原因是（ ） A．两块玻璃的分子间只存在斥力 B．玻璃的分子间隔太小，不能形成扩散 C．玻璃分子运动缓慢 D．两块玻璃的分子间距离太大，作用力太小 D （5）将两块光滑的玻璃放在一起，很容易把它们分开，如果在玻璃上洒些水后再将它们放在一起，就很难把它们分开。这一现象说明（ ） A．固体分子间没有作用力，而液体分子间有作用力 B．同种分子没有作用力，而异种分子间有作用力 C．分子间可产生作用力，距离越小，作用力越大 D．水具有黏性，分子间是否具有作用力与此无关 C （6）不能说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动的是（ ） A．在房间里喷洒一些香水，整个房间会闻到香味 B．长期堆放煤的墙角，墙壁内较深的地方也会发黑 C．下大雨时，常常看到河里的水会变得浑浊 D．开水中放一块糖，整杯水都会变甜 C Lavf57.62.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$