第2节 分子动理论的初步知识（教学课件）物理人教版2024九年级全一册

第十三章 内能 物理九年级全一册 •人教版 第2节 分子动理论的初步知识 学习目标 01 02 03 04 物理观念 知道分子动理论的基本内容，能够识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。 科学思维 通过宏观现象推理微观本质，知道建构模型是物理研究的重要方法。 科学探究 通过演示二氧化氮与空气扩散、墨水在冷热水中的扩散、把两个铅柱紧压在一起的实验探究分子运动和作用力。 科学态度与责任 了解探索微观世界奥秘的方法，经历从宏观热现象里面分析出其微观机制，再利用微观模型解释更多宏观热现象的过程，体验成功的喜悦。 重点难点 教学重点 教学重点 分子动理论初步知识、扩散现象、分子热运动与温度的关系。 分子间作用力的理解、宏观的扩散现象与微观的分子运动的联系。 课堂导入 王安石如何判断远处是梅花而不是雪呢？ 遥知不是雪，为有暗香来。因为梅花隐隐传来阵阵幽香，远远望去便可确定那是洁白的梅花。 我们为什么能闻到花香呢？ 《梅花》 （宋）王安石 墙角数枝梅，凌寒独自开。 遥知不是雪，为有暗香来。 物质是由什么组成的？ 物质的构成 万物都是由极小的、不可分割的微粒——“原子＂ 组成的。 德谟克利特 阿伏伽德罗 分子是保持物质化学性质的最小微粒。 现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子——分子、 原子等构成的。 探究新知 这里所说的原子与现代物理学中的原子不同，现代物理学中的原子是有结构的。 1.概念：物质是由极其微小的粒子——分子、 原子等构成的。 在研究与热学有关的问题时，这些微观粒子可以不必区分 ，都看作分子。 分子有不同的种类，物质所含分子的种类不同，物质的性质就不同。 分子是保持物质化学性质不变的最小微粒。通常以10-10m为单位来量度分子。 探究新知 生活中常见的水，由无数个小水滴组成，那么一滴水是不是分子呢？ 不是 可见分子的数量是多么巨大，体积又是多么微小。 一滴水中（约1cm3）约有1.67×1021个水分子。如果全世界的人日以继夜的数，需要4000多年才能完成这项浩瀚的工程。 讨论交流 2.分子的大小： 电子显微镜下的铝合金易拉罐表面 肉眼、光学显微镜都无法观察到分子！ 只有通过电子显微镜才可以观察到！ 电子显微镜下的金原子 探究新知 探究新知 【学习任务一】物质的构成 关于物质的构成，下列说法正确的是（　　） A．分子的直径很小，一般为10-10cm B．可以借助光学显微镜观察到分子 C．常见物质是由分子、原子构成的 D．大雾中，我们看到空气中许多极小的水珠就是一个个小分子 解：A、物质是由分子组成的，它直径数量级一般为10-10m,故A错误； B、组成物质的分子体积非常小，如果将分子看成一个个的小球，其直径只有百亿分之几米，一般显微镜看不到，所以必须使用超级电子显微镜进行观察，故B错误； C、物质是由分子构成，分子由原子构成，即常见物质是由分子、原子构成的，故C正确； D、大雾中，我们看到空气中许多极小的水珠不是一个个小分子，是许许多多的水分子结合在一块的结果，故D错误。故选：C。 C 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它们的分子的情况。 构成物质的大量分子处于什么状态呢？是静止的？还是运动的呢？ 糖块放入水中，整杯水变甜。 推测：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。 春暖花开，满园飘香。 煤炭堆在石灰墙角，石灰墙变黑。 探究新知 探究新知 　　二氧化氮的密度比空气大。在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两瓶口相对，并用一块玻璃板隔开。抽掉玻璃玻璃板后，观察发生的现象。 【实验】气体扩散现象 演示实验 探究新知 　　二氧化氮气体由于受重力影响，很快落到下面的瓶子里。抽掉中间的玻璃板后，二氧化氮气体进入到上面的瓶子中了，上面瓶子里的空气也运动到下面的瓶子里。 实验现象： 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。 液体扩散实验 固体扩散实验 扩散现象也可以发生在液体和固体之间。 探究新知 探究新知 固体、液体和气体中的每一个分子都在永不停息地做无规则运动。固体、液体和气体都会发生扩散。 总结： 1.扩散现象： ①定义：由于分子运动，不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散。 分子热运动 探究新知 ②扩散现象的理解 ①扩散现象说明了什么？ a.气体、液体和固体中每一个分子都在永不停息地做无规则运动。 b.分子间存在间隙。 ②注意事项 a.一切气体、液体和固体之间都能发生扩散现象。 b.一般，固体间扩散最慢，液体次之，气体最快。 探究新知 德谟克利特认识到 ： 扩散是花香扑鼻的原因。 火锅香味四溢 将硼、磷等物质扩散到硅晶体，制成各种性能的半导体。 在机械制造行业，常在齿轮、轴等表面层中渗碳、渗硅，来改善其表面性能。 ③生产生活中的扩散现象 雪花纷飞、尘土飞扬、雾霾等是扩散现象吗? 　　因为分子很小，不可能被肉眼看到。肉眼看到的灰尘不是分子，而是固体小颗粒。所以雪花纷飞、尘土飞扬、雾霾等属于是机械运动不是扩散现象！ 探究新知 讨论交流 雪花纷飞 尘土飞扬 雾霾 探究新知 同学们，现在，你是否能解释本节课开始时，老师提出的问题了呢？ 讨论交流 闻到花香就是扩散的结果，表明了花香分子在永不停息的做无规则运动。 生活中还有很多类似的扩散现象，你能列举出一些吗？ 探究新知 　　我们如果想实际观察水和硫酸铜的扩散需要一个月的时间，而铅与金的扩散，则需要等待五年的时间，真的是很漫长! 有什么办法能让扩散进行得快一些呢? 探究新知 一切物质的分子在不停地做无规则运动。温度越高，分子运动越剧烈，分子的这种无规则运动叫做分子的热运动。 2.分子的热运动： 　　在一个烧杯中装半杯热水 ，另一个同样的烧杯中装等量的冷水 。 用相同的滴管同时分别向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。 【实验】墨水扩散快慢与温度的关系 结论：分子热运动越剧烈，温度越高，扩散越快。 演示实验 探究新知 1. 扩散现象：_______的物质在__________时，______________的现象。 2. ______、______、______都可以发生扩散现象。 3. 如图所示，向冷水和热水中各滴入一滴红墨水，看到热水中 红墨水扩散得快，这说明温度越高，分子运动越____，用扩散 现象说明看不见的分子在运动，这种研究问题的方法叫________。 解：（1）不同物质组成的物体相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。 （2）一切物体的分子都在不停地做无规则运动。 （3）温度越高，分子运动越剧烈，所以在热水和冷水中各滴入一滴墨水，墨水是在热水中扩散得较快；本实验中通过扩散现象说明分子的无规则运动，采用的是转换法。 不同 相互接触 彼此进入对方 液体 气体 固体 转换法 快 【学习任务二】分子热运动 探究新知 小明最爱吃鱼了，他一进家门就闻到了鱼香，知道妈妈又在煎鱼。他闻到煎鱼香味的原因是（　　） A．分子是由原子构成 B．分子之间存在斥力 C．分子在不停地做无规则运动 D．分子间有间隙 解：小明最爱吃鱼了，他一进家门就闻到了鱼香，知道妈妈又在煎鱼。他闻到煎鱼香味是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 故选：C。 【变式训练】分子在不停地做无规则运动 C 既然分子在不停地运动，那么为什么固体和液体中的分子通常不会飞散开，而总是聚合在一起，保持一定的体积呢？ 　　为什么被压缩的橡皮能恢复原状呢？ 　　分子间可能存在着引力吧！ 　　既然分子在不停地运动，那为什么液体和固体还有一定的体积呢？ 探究新知 【实验】认识分子间的作用力 1. 将两块铅块底部平滑表面紧密接触，然后把一端悬挂起来，在另一端挂几个钩码，观察两个铅块是否会被拉开。 ①看到了什么现象? ②该现象说明了什么问题? 两个铅块紧紧粘在一起。 分子之间存在引力作用 探究新知 演示实验 2. 用注射器抽取半筒水，用手指封闭注射器的筒口。推压注射器的活塞，看看能否将水压缩...... ①看到了什么现象? ②该现象说明了什么问题? 注射器内的水很难被压缩。 分子之间存在斥力作用 探究新知 1.分子间存在着相互作用力 ①分子间同时存在引力和斥力。 ②当分子间距离变小时——表现为斥力。 ③当分子间距离变大时——表现为引力。 ④当分子间距离非常大时——作用力可忽略。 分子间的作用力 探究新知 　　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。 固体分子间的距离很小，作用力很大，不容易被压缩和拉伸，具有一定的体积和形状。气体分子之间的距离很远，彼此之间几乎没有相互作用力。所以气体没有 一定的体积和形状。 2.物质三态的微观特征和宏观特征 组成固体的分子 组成液体的分子 组成气体的分子 探究新知 探究新知 　　常见的物质是由大批分子构成的，物质内的分子在不停地做热运动，分子之间存在引力和斥力。 这就是分子动理论。 分子动理论 物体是由大量分子组成。 分子都在不停地做无规则的运动。 分子间存在着引力和斥力。 各种热现象的微观本质都是分子的热运动。 3.分子动理论 探究新知 【学习任务三】分子间的作用力 解：分子间存在相互作用的引力和斥力，当分子间的距离大于平衡距离时，表现为引力；分子间的距离小于平衡距离时，表现为斥力。 故答案为：引力，斥力。 液体为什么不容易被压缩呢？ 是什么力使得两铅块结合在一起？ 测力计的示数 为什么会变大？ 分子间存在______和______。 引力 斥力 探究新知 下列现象中，支持分子间存在引力的证据是（　　） A．固体和液体很难被压缩 B．两块表面光滑的铅块相互紧压后会黏在一起 C．磁铁能吸引大头针 D．破镜不能重圆 解：A、固体和液体很难被压缩，是因为固体和液体分子间的斥力较大，不能说明分子间存在引力，故A不符合题意； B、两块表面光滑的铅块相互紧压后会黏在一起，说明分子间存在引力，故B符合题意； C、磁铁吸引大头针是物体间的作用力，不能说明分子间存在引力，故C不符合题意； D、破镜不能重圆，说明分子之间的距离较大时，分子之间的作用力就会很小，不能说明分子间存在引力，故D不符合题意。故选：B。 【变式训练】 B 课堂小结 分子动理论的初步知识 物质的构成 分子热运动 分子间的作用力 物质是由大量的分子、原子构成的 人们通常以10-10m为单位来量度分子 扩散 不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散。 一切物质的分子在不停地做无规则运动。温度越高，分子运动越剧烈，分子的这种无规则运动叫做分子的热运动。 分子的热运动 分子间存在着相互作用力 ①分子间同时存在引力和斥力。 ②当分子间距离变小时——表现为斥力。 ③当分子间距离变大时——表现为引力。 ④当分子间距离非常大时——作用力可忽略。 分子动理论 课堂练习 1.（2024春•咸阳期中）关于对分子和原子的认识，下列说法中正确的是（　　） A．光学显微镜无法观察到分子和原子 B．苹果不是由分子或原子组成的 C．分子和原子没有区别 D．原子是由分子组成的 解：A、分子和原子非常小，光学显微镜无法观察到分子和原子，故A正确； B、苹果是由分子或原子组成的，故B错误； CD、分子由原子组成，分子和原子有区别，故CD错误。 故选：A。 A 点评：分子非常小，直接用肉眼看不到；物质由大量分子或者原子组成；分子由原子组成。 课堂练习 2.（2025•长沙县模拟）小明发现家中腌制咸鸭蛋需要数周时间，而将鸭蛋煮熟后浸泡在热盐水中，仅需几十分钟即可入味。结合分子动理论，最合理的解释是（　　） A．温度越高，分子热运动越剧烈，扩散速度显著加快 B．高温破坏了蛋壳的分子结构，盐分子直接进入蛋清内部 C．温度升高时，分子间的斥力消失，盐分子更容易渗透 D．固态蛋清分子排列紧密，常温下盐分子无法进入 解：在腌制咸鸭蛋时，盐分子要通过蛋壳、壳膜等慢慢扩散进入蛋内，由于常温下分子热运动相对缓慢，所以需要数周时间才能入味。而将鸭蛋煮熟后浸泡在热盐水中，一方面，高温使盐分子的热运动变得更加剧烈，扩散速度显著加快；另一方面，煮熟的鸭蛋内部结构发生了一定变化，比如蛋白质发生变性，分子间的空隙可能增大，也有利于盐分子的扩散，所以仅需几十分钟即可入味。故 A符合题意，BCD不符合题意。故选：A。 A 点评：本题考查了扩散现象、分子运动和温度有关，相对比较简单，属于基础题。 课堂练习 3.（2025•莘县一模）唐代诗人于良史所作《春山夜月》一诗，以其清丽超逸的词句被记载于《全唐诗》中，其中“掬水月在手，弄花香满衣”两句，犹如神来之笔使人倍觉妙趣横生，蕴含着的物理知识也隐现其中，下来说法中正确的是（　　） A．月亮属于自然光源 B．“掬水月在手”涉及的光现象是光的折射 C．花香飘散是机械运动 D．能闻到花香是因为分子在不停地做无规则运动 解：A．月亮本身不发光，不属于自然光源，故A错误； B．“掬水月在手，弄花香满衣”中的“月”是月亮的虚像，通过手中的水面反射形成的像，故B错误； C．花香是扩散现象，花飘散是机械运动，故C错误； D．能闻到花香是扩散现象，说明了分子在不停地做无规则运动，故D正确。故选：D。 D 点评：本题涉及到的知识点较多，综合性较强，反映了物理来源于生活，又应用于生活，体现的新课标的要求。 课堂练习 4.（2024秋•巴南区期末）生活中处处皆物理，下列说法正确的是（　　） A．房间长时间不打扫会布满灰尘，说明灰尘分子不停地做无规则运动 B．摔碎了的玻璃很难拼接在一起，说明分子间距离太大，几乎无分子作用力 C．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉冷主要由于水的比热容很大 D．液体难以被压缩，说明液体分子间没有间隙 点评：本题考查了分子动理论的内容、物态变化，属于基础题。 解：A、打扫卫生时的尘土不是分子，故A错误； B、玻璃破碎后，分子间的距离太大，导致玻璃破碎处分子间斥力和引力可以忽略不计，几乎无分子作用力，故B正确； C、游泳之后从水中出来，风一吹感觉特别冷，是由于身体表面的水汽化吸热，与“水的比热容较大”这个特性无关，故C错误； D、液体难以被压缩，说明液体分子间存在斥力，故D错误。故选：B。 B 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.拓展性作业：如图所示，已知铅柱的接触面积约为1×10-4m2，两只灭火器总重130N，大气压值取p0=1×105Pa,铅柱的质量忽略不计。请你利用这些数据证明：粘合的铅柱能先后拉起钩码和灭火器不是大气压作用的结果，而是因为分子间存在引力。 因为灭火器静止在半空中，此时受力平衡，对其进行受力分析得，如果是大气压的作用，大气压力应该与灭火器的重力平衡。大气压力为 F=p0S=1.0×105Pa×1.0×10-4m2=10N， 因为灭火器对铅柱的拉力大小即为灭火器的重力，而灭火器的重力为G=130N，通过计算可得F＜G，大气压的作用不足以和重力平衡，所以是粘合的铅柱分子间存在引力拉起了灭火器，不是大气压作用的结果。 思路指导 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.29.100 $$