第十三章 内能 第2节 分子动理论的初步知识--讲义 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

老朱讲物理 第十三章 内能 第2节 分子动理论的初步知识--讲义 1、 物质构成 【课堂导入】物质是由什么构成的？ 1. 人类物质构成的探索： 世界是由物质构成的，物质是由极其微小的粒子构成的，人们对物质构成的认识在不断地深入. 学说发展： · 五行说：我国古代人们认为自然界是由金木水火土五种基本物质构成的 · 朴素原子论：古希腊哲学家德谟克利特认为，物质由不可分割的原子构成，原子不生不灭，构成各种物体但原子没有区别 · 近代原子论：19世纪初道尔顿提出现代原子论，认为物质世界的最小单位是原子，原子不可被分割，物质是由不同原子按不同比例结合而成的 · 现代原子论：常见的物质是由大盘分子、原子等构成的，原子还有内部结构，它是由电子、质子和中子等基本粒子构成的 【注意】物理学中的分子≠化学中的分子 学习化学的时候，我们知道物质有的是由分子构成的，有的是由原子构成的.但在物理学中为了方便研究热学问题，我们将分子、原子、离子等统称为分子. 2. 分子的大小 如果把分子设想为球形，则其直径只有约10-10m，用肉眼是看不到的.平时一个看似很小的物体中都包含大量的分子，如草叶上的一滴露珠中就含有约1021个水分子，这么多的水分子，如果让十亿个人来数，每人每秒数10个水分子，也要昼夜不停数上3 000 年 【注意】常见的微小物体不是分子 分子的尺度很小，人们用肉眼和光学显微镜能观察到的都不是分子，分子只能用电子显微镜观察到、细小的灰尘、空气中极小的水珠、极细的铁粉都是微小的物体，而不是分子，它们仍是由大量分子构成的宏观物体. 【例题】 1. PM2.5 是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，能长时间悬浮于空气中，它在空气中含量越高就代表空气污染越严重，对人体健康和大气环境质量的影响越大.PM2.5 直径小于等于 m，PM2.5 微粒 （选填“是”或“不是”）分子. 【答案】2.5x10-6 不是 二、分子热运动 【课堂导入】中午放学回家，闻到妈妈做菜的香味，路过烧烤摊会闻到烤肉的味道，这些是什么原因呢？橡皮泥揉在一起后很难再分开，又是什么原因呢？ 【课堂实验设计】用两块颜色不一样的橡皮泥，让同学相互挤压，然后再设法分开. 1.【实验探究】物质的扩散 （1）气体扩散实验 【操作及现象】在透明的瓶中分别装人空气和二氧化氮气体，抽去玻璃板后，红棕色的二氧化氮气体逐渐上升到上面的瓶子中，最终混合在一起，最后颜色变得均匀 【分析】空气和二氧化氮气体彼此进入对方 （2）液体扩散实验 【操作及现象】在装有清水的玻璃筒底部注入蓝色硫酸铜溶液.静置几天后，清水与硫酸铜溶液的界面变得模糊，静置几周后整个玻璃简内颜色变得均匀 【分析】水和硫酸铜溶液彼此进入对方 （3）固体扩散实验 【操作及现象】把磨得很光滑的铅块和金块紧紧压在一起，在室温下放置五年后再将它们切开，发现它们互相渗人约1mm深 【分析】金和铅彼此进入对方 【结论】以上三个实验证明：气体、液体、固体分子在不停地做无规则运动，能彼此进进入分子的间隙中，即气体、液体、固体会发生扩散现象 【注意事项】要将密度较大的二氧化氮、硫酸铜溶液放在实验装置的下部，避免密度大的物质下沉而不能充分说明扩散现象 2. 扩散现象： 定义：扩散是指不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象.扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动. 【注】通常来说气体扩散最快，液体次之，固体最慢； 【拓展实验】分子之间有间隙 【操作及现象】取一个容积为100ml的试管，分别加入50ml的水和酒精，然后颠倒摇匀，发现总体积减小，小于100ml 【分析】酒精分子和水分子彼此进入对方，这一现象说明水分子和酒精分子间都是有间隙的； 3. 分子热运动 （1）【实验探究】分子热运动与温度的关系 【操作及现象】取两个相同的烧杯，分别装入质量相等的适量冷水和热水，用相同的滴管同时分别向两个烧杯中滴入一滴红墨水，发现热水变红快，冷水变红慢 【分析】红墨水在热水中扩散得快是因为热水中分子运动较剧烈，在冷水中扩散得慢是因为冷水中分子运动较缓慢 【结论】分子运动的剧烈程度与温度有关:温度越高，物质扩散得越快，分子运动越剧烈 （2） 分子热运动的定义:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.这种无规则的运动叫作分子的热运动. （3） 分子热运动的特点:同一物体，温度越高，其分子热运动越剧烈，即温度是物体分子热运动剧烈程度的标志. 【注意】0 ℃≠分子停止热运动 一切物质在任何温度下其分子都在不停地做无规则运动，只是温度不同时分子热运动的剧烈程度不同.温度低时，分子的热运动相对缓慢，但不会停止，更不能错误地认为0℃时物质的分子不再做热运动. 【辨析】机械运动与分子热运动的比较 名称 机械运动 分子热运动 研究对象 宏观物体 微观分子 有无规律 有规律可循 单个分子的运动无规律可循 影响因素 质量、力和作用时间 温度与物质的状态 【例题】1. （多选）下列说法中正确的是（ ） A. 从烟肉里冒出的黑烟在空中飘荡，这属于扩散现象 B. 尘土飞扬，说明分子在不停地运动 C. 弹簧能够被压缩，说明分子间有空隙 D. 炒菜比腌菜咸得快，说明温度越高，分子运动越剧烈 【答案】AB 2. 下列生活中的事例不能说明分子不停地做无规则运动的是（ ） A.端午节蒸粽子时，满屋子都弥漫着粽香 B.将一勺糖放人一杯清水中，一段时间后整杯水都变甜了 C.打扫教室地面时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞 D.腌制腊肉时，将盐涂抹在猪肉表面，几天后整块肉都变咸了 【答案】C 3. 把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中，比较两杯水中墨水扩散的快慢，由图中信息可确定，温度越高，扩散越 （选填“快”或“慢”），进而说明，温度越高，分子的热运动越 【答案】快 剧烈 4. 下列生活中的事例不能说明分子不停地做无规则运动的是（ ） A.端午节蒸粽子时,满屋子都弥漫着粽香 B.将一勺糖放人一杯清水中,一段时间后整杯水都变甜了 C.打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞 D.腌制腊肉时,将盐涂抹在猪肉表面,几天后整块肉都变咸了 【答案】C 5. 下列描述中属于扩散现象的是（ ） A.桂花花香四溢 B.雪花漫天飘舞 C. 灰尘空中飞扬 D.江面雾气弥漫 【答案】A 三、分子间的作用力 1. 分子间的作用力 【情境探究】 （1） 将两个铅柱底面削平，紧压在一起，在下面吊重物不能把它们拉开； （2） 将胶水涂抹在两个物体表面，压实后两个物体被牢牢粘在一起； （3） 用很大的力去压铁块，虽然铁块的形状发生了变化，但是其体积却没有发生变化； （4） 在注射器内吸入一些水，堵住注射口并用力压活塞，发现水的体积不会明显变小； 【分析】根据（1）、（2）中的现象可知，因为物体的分子之间存在引力，分子间的引力使两个铅柱或涂胶水的两个物体结合在一起；根据（3）、（4）中的现象可知虽然分子之间有间隙，但是要压缩固体和液体却很困难，这是因为分子之间存在着斥力 2. 类比理解分子间作用力的特点 分子间距离关系 类比分析 分子间作用力 分子间距离等于平衡距离 相当于弹簧的自然伸长状态 引力等于斥力分子间作用力表现为零 分子间距离小于平衡距离 相当于压缩弹簧 引力小于斥力，分子间作用力表现为斥力 分子间距离大于平衡距离 相当于拉伸弹簧 引力大于斥力，分子间作用力表现为引力 分子间距离大于10倍平衡距离 相当于弹簧被拉直，甚至被断 分子间作用力十分微弱，可以忽略 3. 对分子间引力和斥力的理解 （1）分子间的引力和斥力同时存在，当物体被压缩时，对外表现为斥力;当物体被拉伸时，对外表现为引力. （2）不同物质分子间的引力和斥力是不一样的.例如，相同粗细的铁绳和塑料绳，塑料绳更容易被拉断，是因为塑料绳中分子之间的引力远小于铁绳中分子之间的引力. （3）分子间引力和斥力的作用范围是很小的,只有分子彼此靠得很近时才能产生,分子间的距离太大(大于平衡距离的10倍,如气体分子间)时,分子间的作用力就变得十分微弱,可以忽略； 4. 分子动理论的基本观点： · 常见的物质是由大量的分子构成的——分子间有间隙 · 构成物质的分子在不停地做热运动 · 分子间存在着引力和斥力 5. 物质三态的微观特征和宏观特征 物态 微观特征 宏观特征 分子间距离 分子间作用力 分子热运动情况 有无固定形状 有无固定体积 有无流动性 固态 很小 很大 只能在平衡位置附近振动 有 有 无 液态 较大 较大 既可以在一个位置上振动，也可以移动到另一位置振动 无 有 有 气态 很大 很小 除碰撞时，均可以看成匀速直线运动 无 无 有 6. 热现象的微观本质 分子动理论认为,由于物体的分子热运动受温度影响会发生变化,而这些变化又进一步影响了分子间的距离和相互作用方式从而导致了物质的状态发生变化. 【例题】1. 如图所示,热熔法连接PPR管时、用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层,然后把细管推进粗管,冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了,这个现象说明（ ） A.分子是由原子构成的 B.分子是运动的 C.分子间存在引力 D.分子间存在斥力 2. 把干净的玻璃板吊在弹簧测力计下面,读出测力计示数.使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,发现弹簧测力计示数会变大,原因是（ ） A.分子之间存在间隙 B.分子之间存在引力 C.分子在不停地运动 D.分子之间存在斥力 【答案】B 3. 成语“破镜重圆”源自唐代孟棨的《本事诗·情感》,记载了隋朝越国公杨素一段成人之美的故事,流传至今.但在现实生活中,破了的玻璃镜是不能“重圆”的,其原因是（ ） A.分子间的作用力因玻璃被打碎而消失 B.玻璃的分子间只有斥力没有引力 C.玻璃碎片间的距离太大,大于分子间作用力起作用的距离 D.玻璃表面太光滑 【答案】C 4.如图示意了某种物体常见三种状态的微观模型.以下说法正确的是（ ） A.甲状态时,物体最容易被压缩 B.物体从乙状态到甲状态,分子间的斥力变小 C.丙状态时,物体有流动性 D.甲状态时,分子的位置固定,不会运动 【答案】C 5. 2022年3月23日下午,中国空间站“天宫课堂”开展第二次太空授课活动,航天员老师王亚平用水将两个塑料板连接起来,搭建了一座液体桥,如图所示.水在两板之间连接成为桥，这说明（ ） A. 分子之间有引力 B. 分子之间有斥力 C. 物质由大量分子组成 D. 水分子在不停地运动 【答案】A 1 学科网（北京）股份有限公司 $$