13.1 分子热运动 2024-2025学年人教版九年级全一册物理

第1节 分子热运动 第十三章 内能 春天百花盛开，我们能闻到浓郁的花香。花香是如何传播的？ 类似地，接近饭点时，有时我们隔得很远也能闻到厨房炒菜的香味，这些气味是怎样传播过来的？ 以怎样的形式？ 要认识这个过程，我们就需要从物质的微观构成开始了解。 一、物质的构成 想一想：如果把此杯子打碎，碎片是否还是玻璃？ 经过多次分割，颗粒会越来越小，如果不停的分下去，有没有一个限度？ 分子的发现 战国时期 墨子 ——“端说” (端：空间中不可再分割的最小单位) 2500年前 古希腊学者认为物质由粒子构成 显微镜的技术逐渐成熟后，现在已经能通过电子显微镜、扫描隧道显微镜(STM)直接看到分子和更小的原子 1818年 意大利科学家阿伏伽德罗提出“分子学说” 物质中的分子、原子数量都非常多。一滴水中（约1cm3）就大约有3.35×1022个水分子。如果一个人每秒钟数1万个，也要不停地数100多亿年才能数完。 分子、原子的特点： 很久以前就有人猜想：我们在远处就可以闻到花香，是因为有花的“原子”飘到我们鼻子里。科学研究已经发现，常见物质就是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。 物质的构成 电子显微镜下的金原子 分子、原子都非常小。一般分子的直径百亿分之几米，人们通常用m为单位来量度分子大小。 我们在远处就可以闻到花香，是因为有花的“原子”飘到我们鼻子里。 除了特别小、数量特别多的特点外，构成物质的分子、原子是静止还是运动的？ 除了体积极其微小之外， 分子还有哪些特点？ 1.构成物质的分子是静止的还是运动的？ 2.分子相互之间有没有作用力？ 虽然用肉眼不能直接观察到分子，但我们可以通过物体的一些宏观表现来推断构成物质的分子的情况。 实验1 在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上方，倒扣一个无色的空气瓶子，使两瓶口相对，中间用一块玻璃板隔开。 抽掉玻璃板之后，会发生什么变化？ 二氧化氮的密度比空气大，它能进到上面的瓶子里去吗？ 气体扩散现象 1.气体 现象：两瓶内的气体会逐渐混合，最后颜色变得均匀。 像这样，不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。(其实就是分子运动的过程) 实验2 液体扩散现象 2.液体 在量筒内装一半清水，用细管在水下方注入硫酸铜溶液，由于硫酸铜溶液的密度比水大，可以看到清水与蓝色硫酸铜溶液之间明显的分界。 10日后 20日后 30日后 但放置几天后，分界面就逐渐变得模糊不清了。 固体扩散现象 3.固体 长时间堆放煤的墙角会变黑，用扫帚怎么扫都扫不干净。 气体、液体、固体扩散现象等大量事实表明， 一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 把磨得光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以看到它们互相渗入约1mm深。 我们把这种无规则运动叫做分子的热运动。 分子运动的快慢与什么因素有关? 　分子的运动跟温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。 在两个相同的烧杯中分别装有半杯等量的凉水与热水，用滴管分别在两个烧杯中滴入一滴墨水，观察哪个烧杯中的墨水扩散得快。 用我们的生活经验和感受，试着猜想一下： 扩散的快慢与温度间是什么关系？ （热水烧杯更快） 归纳实验法（理想推理法） 其它例子——牛顿第一定律、探究真空不能 传声(玻璃罩抽真空) 生活中的具体实例: 人闻到各种气味 赠人玫瑰手有余香 向一杯水里加糖后，水变甜了 腌制咸菜 注意： 加入泥浆后水变浑 大扫除时教室内灰尘飞舞 雪花飘飘 这些是宏观物体的运动，不属于扩散现象。 例：下列现象属于扩散现象的是（ ） A. 水从高处流向低处 B. 打扫房间时灰尘飞扬 C. 放在空气中的铁器过一段时间生锈了 D. 炒菜时放入食盐，菜变得有咸味 D 各种扩散现象 注意：扩散现象是肉眼看不见的微观分子运动。一般表现为气味、颜色变化。 能直接看见的物体运动都是宏观运动。 除了体积极其微小， 分子还有哪些特点？ 1.构成物质的分子是静止的还是运动的？ 2.分子相互之间有没有作用力？ 分子间的作用力 问题1：扩散现象表明，分子在不停地做无规则运动，且分子间有间隙，那为什么固体和液体的分子不会飞散开，总是聚合在一起呢？ 问题2：既然分子间存在间隙，那为什么压缩液体和固体很困难呢？ 猜想：分子间可能存在吸引力 猜想：分子间可能存在排斥力 挂在下方的重物没有将两铅块分开 实验1 实验2 压缩气体时会感受到来自气体向外的推力 实验3 向上拉测力计时 示数会变大 　　实验表明，分子间同时存在引力和斥力。 玻璃板与水分子之间存在引力 分子间存在引力 分子间存在斥力 分子间的作用力 分子之间既有引力又有斥力，两种力的共同作用使分子之间的距离保持平衡。 当分子间的距离大于平衡距离时，引力大于斥力，表现为引力（例如拉伸物体）； 当分子间的距离小于平衡距离时，斥力大于引力，表现为斥力（例如压缩物体）； 当分子间距离增大到一定程度时，相互作用力消失。（例如破镜难圆） 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就很远，彼此之间几乎没有相互作用力，因此气体具有流动性，容易被压缩。 在实际生产中，人们早就利用了分子引力来进行金属焊接了。一般焊接是靠熔化金属，从而使分子间的距离足够近，金属冷却后就焊接到一起。 物态变化的实质是分子间隔的变化。 第1节 分子热运动 1.物质是由大量分子、原子构成的。 2.物质内的分子总在不停地运动。 3.分子之间同时存在引力和斥力。 课堂小结 （分子运动快慢与温度有关） （微观构成） （分子间距不同时，呈现出的现象不同） 2.下列现象能说明分子在做无规则运动的是(　　) A．我国北方地区发生沙尘暴时，空气中弥漫着大量的沙尘 B．五月份怀化市部分地区发生洪灾，河水中夹带着大量泥沙 C．春天来了，怀化乡村桃花盛开，处处闻到浓浓的花香 D．冬季，寒潮来临，温度骤降，雪花漫天飞舞 1.酒精和水混合后总体积变小，如图所示，该现象直接说明了(　　) A．分子在永不停息地做无规则运动 B．分子间存在引力 C．分子间存在斥力 D．分子间有间隙 D C 分子运动一般表现为气味、颜色变化。 小节练习 3.下列现象属于扩散现象的是（ ） A．冰块熔化 B．酒香不怕巷子深 C．空气中的铁块一段时间后生锈了 D．拍打衣服时，灰尘纷纷落地 B 4.通常，把青菜腌成咸菜至少需要几天的时间，而把青菜炒熟使它具有同样的 咸味，仅需几分钟。造成这种差别的主要原因是（ ） A．炒菜时盐多一些，盐分子容易进入青菜中 B．炒菜时青菜分子间有空隙，盐分子容易进入青菜中 C．炒菜时温度高，分子热运动加剧，扩散加快 D．以上说法都不对 C 6.用分子热运动的观点解释下列现象，解释不正确的是(　 ) A．氧气被压缩装入钢瓶——分子间有间隙 B．花气袭人知骤暖——温度升高分子运动加剧 C．两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来——分子间存在引力 D．破镜不能重圆——分子间存在斥力 5.下列示意图形象地反映了物质处于气、液、固三态时分子排列的特点， 下列说法正确的是( ) A．甲是气态 B．乙是气态 C．丙是气态 D．甲是固态 C D 7. 50 mL水与50 mL 酒精充分混合后体积小于100 mL的事实说明了分子之间______。 同时，还说明水和酒精分子在不停的做________运动。 8.夏天，雨后天晴，池塘里荷叶上的水珠随荷叶拂动而滚动不止，如图所示，当两滴滚动 的水珠相遇时，会汇合成一滴较大的水滴，这说明__________ 。随着时间的推移，这些水珠逐渐变小最后消失，这种现象_____(选填“是”或“不是”)分子运动的结果。 有间隙 无规则 分子间存在引力 是 1.起重机工作时，钢丝绳未被拉断，是因为组成钢丝绳的物质分子间存在______，空气流动会形成风，这_______（选填“属于”或“不属于”) 扩散运动。 2.长期堆放煤的墙角会染上一层黑色，刮去墙的表皮，可以看到内层还有黑色，这说明_______________ ；两滴水银靠近时会自动结合成一滴大水银，这说明分子间存在_______ ；“破镜不能重圆”是因为破镜碎片接触处大多数分子距离较_____ (选填“大”或“小”)，分子作用力较_____(选填“大”或“小”) 。 引力 不属于 分子在不断运动 引力 大 小 （空气流动是气体的宏观运动） 课作 $$