12.2 看不见的运动（教学课件）-【上好课】八年级物理全一册同步高效课堂（沪科版2024）

第十二章  小粒子与大宇宙 第二节 看不见的运动 八年级 全一册 义务教育物理课程标准实验教科书编写组  编著 上海科学技术出版社 俯下身来，走进微观世界；仰望天空，探索浩瀚宇宙。 世界万物是由什么组成的？ 宇宙是无垠的吗？ 说明 ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约90MB. 本ppt共有61张、4段视频，可根据需要选择点播. 视频资源 ①视频演示——《分子间存在间隙》 ②视频讲解——《气体的扩散》 ③视频讲解——《分子热运动》 ④视频讲解——《分子间的作用力》 免责追责 视频版权归原作者，如涉及版权问题，请联系删除。 ppt版权归本工作室，若遇侵权问题，将追责。 致老师、同学 第二节 看不见的运动 导入新课 人类有嗅觉，能闻到各种气味。例如，在客厅能闻到厨房烹饪中的菜香；远处金灿灿的油菜花送来沁人肺腑的花香……这些气味是怎么传播的呢？ 带着这个问题，我们学习与分子运动相关的内容。 第二节 看不见的运动 闻得到的花香 学习目标 1. 能通过实例与实验，了解分子动理论的基本观点，知道固体、液体、气体中分子排列状态的模型； 2. 能运用分子动理论解释生产生活中的相关现象，解决日常生活中的相关问题。 第二节 看不见的运动 目录导航 分子在不 断地运动 分子间 有空隙 作业解析 课堂总结 提升训练 分子间存 在作用力 第二节 看不见的运动 物质中分 子的状态 分子在不断地运动 一 6 一、分子在不断地运动 1. 探究实验：分子是运动的 （1）准备三组分别装有空气和红棕色二氧化氮气体的玻璃瓶，将每组玻璃瓶口对口连接，中间用玻璃板隔开，并依次按照图中的三种方式放置，然后抽去玻璃板。观察这三种情况下所发生的现象，你会发现什么？ 分子又小又轻，肉眼不能直接看到。那么，怎样才能知道分子是否在运动呢？ 实验过程 一、分子在不断地运动 二氧化氮分子和空气分子都能运动到另一个瓶子里，结果两瓶中的气体混合在一起，最后颜色变得均匀，这说明气体分子在永不停息地运动。 实验结论：气体分子在永不停息地运动. 现象与分析 一、分子在不断地运动 （2）往两个相同的水杯中分别装入等量的冷水和热水，再用滴管向两个水杯中同时轻轻滴入等量蓝墨水，仔细观察两个水杯中蓝墨水的变化。你会发现什么？ 实验过程 一、分子在不断地运动 当墨水刚滴入水中时，墨水和水界限比较明显，一段时间后颜色混合均匀，说明它们都在不停地运动，即液体分子在永不停息地运动。 过一会儿可发现杯中盛有热水的先变蓝。这说明温度越高，液体分子运动得越快。 实验结论：液体分子在永不停息地运动；温度越高，液体分子运动得越快。 现象与分析 一、分子在不断地运动 2. 扩散 （1）扩散 物理学中，将不同的物质互相接触时，会彼此进入对方的现象称为扩散。 （2）温度越高，扩散越快 热水杯中的蓝墨水扩散得更快，说明扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快。 一、分子在不断地运动 （3）气体扩散的一些现象 闻到饭菜的味道 桂花飘香 闻到香水的味道 一、分子在不断地运动 （4）固体的扩散 历史实验：把铅板和金板紧压在一起，在室温下放置5年。 5年后 切开 放置 5年 铅板里会渗入一些金，金板里面会渗入一些铅，互相渗入1mm。 铅板 金板 实验结论：固体可以发生扩散. 一、分子在不断地运动 固体扩散的一些实例 渗碳：是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。该过程原子发生了扩散，使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。 视频演示——《金与铅的扩散》 煤的扩散 堆放煤炭的墙角，过一段时间后发现会变黑，表明煤炭分子发生了扩散。 渗碳 煤炭分子的扩散 一、分子在不断地运动 进一步研究表明： 物质中的分子在永不停息地做无规则运动。 水和硫酸铜溶液的扩散实验 3. 分子的运动 一、分子在不断地运动 视频讲解——《分子热运动》 一、分子在不断地运动 【例题1】两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色的二氧化氮气体，用玻璃板隔开后按图所示放置，抽去玻璃板，保持两瓶口紧贴静置较长时间后，两瓶中气体颜色变得相同。下列说法错误的是（ ） B A．此现象表明分子在永不停息地做无规则运动 B．此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同 C．该现象不仅能发生在气体之间，也能发生在固体、液体之间 D．该现象发生的剧烈程度与温度有关 一、分子在不断地运动 A．抽去玻璃板，密度大于空气密度的二氧化氮气体能运动到上方集气瓶中，说明分子在永不停息地做无规则运动，故A正确，不符合题意； B．扫地时灰尘飞扬属于机械运动，而不是分子的热运动，故B错误，符合题意； C．一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，所以该现象不仅能发生在气体之间，也能发生在固体、液体之间，故C正确，不符合题意； D．温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确，不符合题意。 所以选B. 分子间有空隙 二 19 1. 探究实验：分子间有空隙 如图所示，用量筒分别量取 50 mL的染色酒精和 50mL的水，往装有水的量筒中缓慢注入染色酒精。水与染色酒精混合后，总体积是 100 mL 吗？观察实验，你发现了什么？ 二、分子间有空隙 通常，物质是由大量分子构成的。这些分子之间有空隙吗？下面我们通过小实验来探索。 实验过程 比较上述表格中预计得到的总体积与实际得到的总体积，发现水与染色酒精混合后的总体积小于混合前体积之和。总体积要比预计的小，说明液体的分子之间存在空隙。 大量实验表明：分子间存在着空隙。 二、分子间有空隙 混合前水的体积V1/cm3 50 混合前酒精的体积V1/cm3 50 预计得到的水和酒精的总体积V/cm3 100 水与酒精混合后实际的总体积V混/cm3 98 实验结论 现象与分析 视频演示——《分子间存在间隙》 二、分子间有空隙 二、分子间有空隙 【例题2】如图甲，实验时向试管中注入水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将试管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面位置，发现混合后与混合前相比，总体积______（选填“变大”、“不变”或“变小”），说明分子间有______。另一小组用的是图乙所示的上小下大的容器完成水和酒精混合实验，你觉得图____的实验效果更好。 变小 因为分子间存在空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小。 图乙的实验效果更好，理由是水和酒精混合后的总体积变小，图乙中容器的上端横截面小，里面液体体积的变化更明显。 乙 间隙 分子间存在作用力 三 24 1. 探究实验：分子间的作用力 （1）如图所示，用注射器抽取适量的水，用手指堵住注射器孔，然后用力推入活塞，发现水很难被压缩。这是为什么呢？ 三、分子间存在作用力 实验结论：分子间存在着斥力。 我们已知，物体之间存在力的作用。那么，构成物体的分子间是否也存在力的作用呢？ 实验过程 （2）如图（a）所示，将两个端面平整的铅块相互紧压，它们会粘在一起吗？如图（b）所示，在两个压紧的铅块下面挂上钩码，试一试，能挂几个？ 三、分子间存在作用力 （a） （b） 实验过程 两块铅会结合在一起，在下面吊几个重物都不能把它们拉开。说明分子之间存在引力。 实验结论：分子间存在着引力. 三、分子间存在作用力 演示实验——《分子间存在引力》 现象与分析 三、分子间存在作用力 2. 分子间存在作用力 大量实验表明：分子间存在引力和斥力. 三、分子间存在作用力 用类比法理解分子间的作用力 分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系，就好比用弹簧连接起小球的情景。  ②当两个分子的距离变大时， 分子间的作用力表现为引力。 ③当两个分子的距离变小时， 分子间的作用力表现为斥力。 ①当两个分子的距离处于平衡距离时，分子间的引力等于斥力。 三、分子间存在作用力 3. 分子间存在作用力的一些现象 （1）水“拉”钢球 如图所示的是航天员刘洋在问天实验舱中进行实验的场景。将一个小钢球掷入大水球中，小钢球在即将穿出大水球时被水“拉”了回来。这是因为分子间存在引力。 三、分子间存在作用力 （2）水“吸”玻璃 如图所示，将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数，然后将玻璃板水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧测力计，则示数将变大，此现象说明分子间存在引力。 （3）生活中一些证明分子之间存在吸引力的现象 例如，一支粉笔有一定的形状和体积，而不是“一盘散沙”；用粉笔写字，黑板上留下字迹；把两滴水靠近后会溶在一起合成一滴水，等等。充分说明了分子间存在着吸引力。 综上所述，常见的物质由大量分子构成，分子在不停地做无规则运动，分子间有空隙，存在着相互作用力。 这就是分子动理论的初步知识。 分子动理论 【例题3】夏季来临，瓶装水迎来销售旺季，大量废弃的塑料瓶污染环境。三位英国大学生用海藻提取物制成可食用薄膜，将水封装在薄膜中做成“水球”——Ooho，可直接吞服解渴，如图所示。图中薄膜没有破裂是因为（　　） A．薄膜的分子间有引力 B．薄膜的分子间有斥力 C．薄膜的分子静止不动 D．薄膜的分子间没有空隙 A 三、分子间存在作用力 薄膜被挤压没有破裂，是因为薄膜的分子间有引力，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【例题4】如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，结果发现松开手后，它们黏在一起，这个现象说明：_______________；在挤压过程中，发现铅块很难被压缩，这是因为：______________；将红墨水滴入水中，红墨水在水中逐渐扩散开， 这说明分子在_____________________。 分子间有引力 将两个表面光滑的铅块相互紧压后，松开手后，它们黏在一起，这是因为分子之间存在相互作用的引力；铅块很难被压缩，由于分子间存在着相互作用的斥力。 将红墨水滴入水中，由于分子在不停地做无规则运动，所以过一会儿水会变红。 分子间有斥力 不停地做无规则运动 三、分子间存在作用力 物质中分子的状态 四 35 四、物质中分子的状态 1. 固体分子的状态 当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。 固体分子间的距离很小，作用力很大，因而，固体可以保持一定的形状和体积，不能流动。 物质的状态常分为固态、液态和气态。在不同的物质状态中，其分子排列的状态也是不同的。 四、物质中分子的状态 2. 液体分子的状态 液体中，分子间力的作用较弱，液体分子在一定限度内可以运动。因而，液体没有固定的形状，但占有一定的体积，能够流动。 四、物质中分子的状态 3. 气体分子的状态 气体中，分子间力的作用更弱了，理想情况下气体分子甚至能自由地沿各个方向运动。 因而，气体没有固定的形状和确定的体积，能够流动。 四、物质中分子的状态 视频欣赏——《分子间的作用力与分子的状态》 四、物质中分子的状态 【例题5】物质一般有三种状态，其分子模型如图甲、乙、丙所示，其中_____ 图有一定的体积和形状；____ 图有一定的体积，但形状不确定；___ 图既没有固定的形状，也没有固定的体积。 丙 甲图中的分子之间的距离最小，分子间的作用力最大，是固体的分子模型；固体有一定的形状和体积。 乙图中的分子之间的距离较小，是液体的分子模型；液体没有确定的形状，但有一定的体积。 丙图中的分子距离最大，分子间的作用力最小，是气体的分子模型；气体既没有固定的形状，也没有固定的体积。 乙 甲 课堂总结 五 41 五、课堂总结 看不见的运动 分子 动理论 ①常见的物质由大量分子构成. ②分子在永不停息地做无规则运动，分子间有空隙. ③分子间存在着相互作用力. ①固体中，分子间力的作用比较强。 固体保持一定的形状和体积，不能流动. ②液体中，分子间力的作用较弱，在一定限度内 可以运动。没有固定的形状，占有一定的体积. ③气体中，分子间力的作用更弱了，理想情况下 气体分子甚至能自由地沿各个方向运动。 没有固定的形状和确定的体积. 物质中分子的状态 作业解析 五 43 1．挖开多年堆煤的地面，会看到地面下一定深度的土层带有黑色。这一现象说明了什么？ 五、作业解析 不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象叫作扩散现象。挖开多年堆煤的地面，会看到地面下一定深度的土层带有黑色说明煤分子进入到了土分子中，这便是扩散现象，说明分子处在永不停息的无规则运动中。 2．配制酒精溶液时，把 10mL的酒精倒入 10mL的水中，混合后发现总体积小于 20mL，这是为什么？ 五、作业解析 水分子和酒精分子都是在不停地无规则的运动着的，水和酒精混合后，因为分子间存在着空隙，酒精分子和水分子分别运动到了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积小于原来酒精和水的体积之和。 3. 下列现象用分子动理论解释，正确的是（ ） A. 石灰石能被粉碎成粉末，说明分子很小 B. 空气能被压缩，说明分子间有斥力 C. “破镜不能重圆”，说明分子间有斥力 D. 铁丝很难被拉伸，说明分子间有引力 五、作业解析 D A. 石灰石能被粉碎成粉末，每一粉末颗粒仍包含有大量的石灰石分子，此现象不能说明分子很小，故A错误．B. 空气能被压缩，是因为空气分子间空隙较大，不能说明分子间有斥力，故B错误．C. “破镜不能重圆”，是因为镜子碎片接触时达不到产生分子力作用的距离，不能说明分子间有斥力，故C错误．D. 一根铁丝很难被拉伸，是因为铁丝分子间存在引力，此现象能说明分子间有引力，故D正确．故选D。 4. 在固态、液态和气态的物质中，既没有固定形状，又没有确定体积的是（　　） A. 固体和液体 B. 液体和气体 C. 固体和气体 D. 气体 五、作业解析 D 固态物质有固定的形状和体积；液态物质有固定的体积，但没有固定的形状；气态物质没有固定的形状和体积。 故选D。 5. 梅花冰清玉洁、暗香袭人，由此诞生了不少精美绝伦的画卷和载入史册的诗句。如，图是元画家、诗人王冕的《南枝春早图》（局部），北宋诗人王安石也曾写过咏梅诗句： 墙角数枝梅， 凌寒独自开。 遥知不是雪， 为有暗香来。 请查阅资料，从物理学视角谈谈你对此诗的体会。 五、作业解析 这首诗中王安石写的梅花，洁白如雪，长在墙角但毫不自卑，远远地散发着清香。诗人对梅花不畏严寒的高洁品性大加赞赏，用雪喻梅的冰清玉洁，又用“暗香”点出梅胜于雪，说明坚强高洁的人格所具有的伟大的魅力。 这首诗的后两句“遥知不是雪，为有暗香来”是为什么远看就知道洁白的梅花不是雪呢？那是因为梅花隐隐传来阵阵的香气的意思。 为什么远远就能闻见梅花的香气呢？ 那是因为物体内的分子都在永不停息的做无规则的运动。这是气体分子的扩散现象。 五、作业解析 答：实验一：将两个铅块的底削平，削干净，然后，紧紧地压在一起，两铅块就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它拉开。 实验二：用细线把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记住弹簧测力计的读数，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，发现弹簧测力计的示数变大。 实验三：拿两张完全相同的纸，一张从一边慢慢撕开，一张从中间拽开，发现拽破一张纸比撕破一张纸要多费很多力。 分析：分子间存在着相互作用的引力和斥力，引力和斥力同时存在。如撕开一张纸时，要用力克服纸分子间的引力。拽破一张纸，要同时克服很多纸分子的引力。因而，撕开一张纸比拽破一张纸容易，证明分子间引力的实验有多个。 五、作业解析 1．能设计一个说明分子间存在引力的实验吗？ 答：汞落到地面上呈现球形的主要原因是其不粘附地面‌。汞是一种金属，其分子间作用力较大，导致汞在地面上不会像水那样均匀铺开，而是形成球状。具体来说，汞没有浸湿（粘附）地面的能力，因此在地面上会形成小球状‌。 此外，汞的物理化学性质也对其在地面上呈现球形有一定影响。汞具有化学稳定性，不易与其他物质发生化学反应，这使得它能够在地面上保持其球形状态而不被地面材料吸收或改变形状。‌ 五、作业解析 2．汞落到地面上为什么呈现球形? 提升训练 六 52 六、提升训练 1. 酒精和水混合后体积减小的实验主要表明（ ） A. 分子间有作用力 B. 分子间有空隙 C. 分子永不停息地运动 D. 分子是很微小的 酒精与水混合后，由于酒精分子进入了水分子间的空隙内，故总体积在减小；故本现象说明分子间是有空隙的；故选B． 点评： 本实验只能表明分子间是有空隙的，无法说明分子在无规律运动，更不能说明分子间的相互作用力． B 六、提升训练 2. 下列事例中，不能说明分子不停地做无规则的运动的是（ ） A. 打开香水瓶，不久满屋子都能闻到香气 B. 衣柜中的卫生球，过一段时间后体积变小甚至消失了 C. 打扫教室地面时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞 D. 将一滴红墨水轻轻滴在一杯水中，过一段时间后，整杯水变红了 分子很小，不可能被肉眼看到，所以选项C中的灰尘肯定不是分子，不能说明分子不停地做无规则的运动。选项B中卫生球“消失”是升华现象，而升华和蒸发的根本原因，都是由于做无规则运动的分子中，速度较快的分子比较容易脱离物体，成为气体分子。选项A、D均为常见的扩散现象。 所以选C。 C 六、提升训练 3. 如图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，该现象主要说明了（　　） A．水分子间有空隙 B．水分子间存在吸引力 C．水分子间存在排斥力 D．水分子处在永不停息的无规则运动中 B 六、提升训练 AB．“液桥”现象说明分子间存在引力，水球接触后粘在一起，由于分子之间存在引力，故可以慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，故A不符合题意，B符合题意； C．“液桥”现象说明分子间存在引力，而不是斥力，故C不符合题意； D．“液桥”现象中，不能说明水分子处在永不停息的无规则运动中，故D不符合题意。 所以选B. 六、提升训练 4. 如图所示是由微颗粒（直径为1～50nm）制备得到的新型防菌“纳米纸”，在“纳米纸”的表面，细菌无法停留且“油水不沾”。下列与此现象有关的判断说法正确的是（　　） A．“纳米纸”的分子是静止的 B．“油水不沾”的原因是两种分子间只有斥力 C．油分子与“纳米纸”分子间既有斥力，又有引力 D．“油水不沾”的原因是组成“纳米纸”的分子间没有间隙 C A．根据分子动理论知识知道，分子在不停地做无规则运动，由此可知“纳米纸”的分子是运动的，故A错误； BC．分子间的引力和斥力是同时存在的，故B错误，C正确； D．任何分子之间都有空隙，“纳米纸”只是空隙较小，故D错误。 所以选C。 六、提升训练 5. 如图所示，小明同学在量筒中装一半清水，再将硫酸铜溶液注入水的下方，观察到蓝色的硫酸铜溶液与无色的清水之间有明显的界面。静置10天后，界面逐渐模糊不清了。这种现象主要表明（　　） A．分子有一定的大小 B．温度越高分子运动越剧烈 C．分子在做无规则运动 D．分子间没有相互作用力 C 硫酸铜溶液与无色的清水之间由有明显的界面到界面逐渐模糊不清，属于扩散现象，是由于分子做无规则运动形成的，故ABD不符合题意，C符合题意。 所以选C。 六、提升训练 6. 如图所示的实验，是我们在学习分子动理论时做过的一些实验： 图a：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了； 图b：玻璃板的下表面接触水面，发现拉力大于玻璃板的重力； 图c：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积； 图d：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来； 图e：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。 六、提升训练 （1）图a和图____两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子在___，图a为尽快达到实验目的，实验过程中不可以搅动量筒里的液体； （2）图b和图_____两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在_______； （3）图c实验表明，分子之间存在_______； （4）图d为尽快达到实验目的，可以用_______水（选填“冷”或“热”）实验，原因是分子的热运动与_______有关。 d e 引力 间隙 热 温度 永不停息的无规则运动中 六、提升训练 （1）图a和图d都是扩散现象，扩散现象说明分子在不停的做无规则运动。 （2）图b中拉力大于玻璃板的重力，是因为玻璃分子和水分子间存在引力；图e铅块结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，是因为铅块分子间存在引力。即图b和图e两个实验形成实验现象的原因相同，说明分子之间存在引力。 （3）水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，是因为酒精分子和水分子间都存在间隙，混合后扩散，分子彼此进入对方分子的间隙，总体积变小。 （4）温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散就越快，所以为了尽快达到实验目的，可以用热水做实验。 Lavf58.45.100 Lavf59.27.100 $$