13.2 分子动理论的初步知识 导学案-2025-2026学年人教版九年级全一册物理

2025年人教版初中物理新教材：第十三章《内能》 第二节《分子动理论的初步知识》教学设计（适用于全国地区） 一、学习目标 1.知道物质是由分子、原子构成的，了解分子的大小数量级。 2.理解扩散现象，能用分子热运动的观点解释扩散现象，知道分子热运动的快慢与温度的关系。 3.认识分子间存在相互作用力，能根据分子间距离的变化分析分子力的表现。 4.通过实验探究和生活实例分析，培养观察能力、逻辑推理能力和用微观知识解释宏观现象的能力。 二、知识预习 1.物质的构成：常见物质由极其微小的粒子 —— 分子、原子构成。一般分子直径的数量级为10-10m。 2.扩散现象：不同物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；分子之间有间隙。 3.分子热运动：由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。温度越高，分子热运动越剧烈。 4.分子间的作用力：分子之间存在相互作用力，既有引力又有斥力。当分子间距离变小时，作用力表现为斥力；当分子间距离变大时，作用力表现为引力。如果分子间的距离过大，作用力变得十分微弱，可以忽略。 三、课堂探究 （一）扩散现象 实验观察 1：气体扩散实验 实验装置：两个相同的瓶子，一个装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气。将装有二氧化氮气体的瓶子放在下方，装有空气的瓶子口对口放在上方，中间用一块玻璃板隔开。 实验操作：抽掉玻璃板，观察两个瓶子内气体颜色的变化。 实验现象：一段时间后，会看到上方装有空气的瓶子内也出现了红棕色，下方装有二氧化氮气体的瓶子颜色变浅，最终两个瓶子内气体颜色变得均匀。 现象分析：二氧化氮气体分子和空气分子在不停地做无规则运动，彼此进入对方，发生了扩散现象，说明气体分子在不停地做无规则运动，且分子间有间隙。 实验观察 2：液体扩散实验 实验装置：一个盛有清水的大烧杯，向清水中缓慢注入硫酸铜溶液（硫酸铜溶液密度比水大），使硫酸铜溶液在水的下方，中间形成明显的界面。 实验操作：将装置放置一段时间，观察界面的变化。 实验现象：经过 30 天左右，可以看到原来清晰的界面变得模糊不清，两种液体逐渐混合均匀。 现象分析：水分子和硫酸铜溶液分子在不停地做无规则运动，彼此进入对方，发生了扩散现象，说明液体分子在不停地做无规则运动，且分子间有间隙。 生活实例讨论： 在我们日常生活中，扩散现象很常见。比如，在花园里能闻到花香，是因为花的香味分子扩散到空气中，进入了我们的鼻子；炒菜时，菜很快就会有咸味，是因为盐分子扩散到菜里；把卫生球（萘球）放在衣柜里，过一段时间后，衣柜里的衣物都会有萘的气味，是因为萘分子扩散到了衣物中。 提问：这些扩散现象说明了什么？ 总结：扩散现象可以发生在气体和气体之间、液体和液体之间、固体和固体之间，表明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，且分子间有间隙。 （二）分子热运动的快慢与温度的关系 实验探究 实验装置：两个相同的小烧杯，分别装有等量的热水和冷水，向两杯水中同时滴入一滴红墨水。 实验操作：观察红墨水在两杯水中的扩散情况。 实验现象：可以看到红墨水在热水中扩散得很快，整杯水很快就变成了均匀的红色；而红墨水在冷水中扩散得较慢，需要较长时间整杯水才会均匀变红。 现象分析：温度越高，分子无规则运动越剧烈，红墨水分子在热水中能更快地扩散到水分子之间的间隙中，所以扩散得快。由此得出结论：温度越高，分子热运动越剧烈。 生活中的印证：腌制咸菜时，温度高的天气比温度低时，咸菜更容易变咸。这是因为温度高时，盐分子热运动更剧烈，更容易扩散到菜里。 （三）分子间的作用力 分子间存在引力的探究 实验观察：将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两块铅就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。 现象分析：这说明铅分子之间存在引力，使得两个铅柱紧紧地结合在一起。固体和液体能保持一定的体积，是因为分子之间的引力使得分子不至于散开。 分子间存在斥力的探究 实验操作：用手挤压注射器内的空气（注射器内有适量空气，活塞可以自由移动），会感觉到越来越费力；将注射器内的空气换成水，再挤压活塞，会发现更难挤压。 现象分析：挤压空气或水时，分子间距离变小，当分子间距离小于正常距离时，分子间作用力表现为斥力，且液体分子间距离比气体分子间距离小，所以挤压水时斥力更大，更难挤压。这说明分子之间存在斥力，物体不能无限地被压缩。 分子间引力和斥力的综合分析 类比分析：冬天，两只刺猬要相互取暖，它们挨得太近，会扎伤对方，离得太远，又达不到取暖的效果，经过多次尝试，它们找到了一个既能取暖又不扎伤对方的最佳距离。构成物质的分子，相邻的两个分子的位置就像两只取暖的刺猬，在不受外力作用时，它们之间的位置是平衡位置。当分子间距离变小时，如压缩物体，分子间作用力表现为斥力；当分子间距离变大时，如拉伸物体，分子间作用力表现为引力。如果分子间的距离过大，它们之间的作用力变得十分微弱，可以忽略。 总结：分子间既有引力又有斥力，分子间作用力与分子间距离有关。 四、知识总结 分子动理论的基本内容 物质是由分子、原子构成的。 物质内的分子在不停地做热运动。 分子之间存在着引力和斥力。 扩散现象 定义：不同物质在互相接触时，彼此进入对方的现象。 扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；分子之间有间隙。 影响扩散快慢的因素：温度越高，扩散越快，即分子热运动越剧烈。 分子间的作用力 引力：使固体和液体能保持一定的体积，分子不至于散开。 斥力：物体不能无限地被压缩，当分子间距离变小时，作用力表现为斥力。 分子间距离与作用力关系：当分子间距离等于平衡距离时，引力等于斥力；当分子间距离小于平衡距离时，斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力；当分子间距离大于平衡距离时，引力大于斥力，分子间作用力表现为引力；当分子间距离过大时，分子间作用力变得十分微弱，可以忽略。 课堂练习​ 1.下列现象中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（ ）​ A. 扫地时，灰尘在空中飞舞​ B. 把煤堆在墙角，过一段时间墙角变黑​ C. 玉兰花开，闻到阵阵花香​ D. 水和酒精混合后体积变小​ 2.关于扩散现象，下列说法正确的是（ ）​ A. 只有在气体和液体之间才会发生扩散现象​ B. 扩散现象说明分子是很小的​ C. 扩散现象表明分子在不停地做无规则运动​ D. 扩散现象表明分子间存在引力和斥力​ 3.把 100ml 的水和 100ml 的酒精混合后，总体积将______200ml（选填 “大于”、“小于” 或 “等于”），这种现象直观地说明了______，间接说明了______。​ 4.腌制咸鸭蛋时，鸭蛋变咸这是一种______现象。炒菜时，放盐后菜很快就有了咸味，而腌鸭蛋时，鸭蛋需要较长时间才能变咸，这说明______越高，分子热运动越剧烈。​ 5.固体和液体很难被压缩，是因为（ ）​ A. 分子间没有间隙​ B. 分子间存在斥力​ C. 分子间存在引力​ D. 分子在不停地做无规则运动​ 6.下列实例中，不能用来说明 “分子在不停地做无规则运动” 的是（ ）​ A. 湿衣服在太阳下被晒干​ B. 炒菜时加点盐，菜就有咸味​ C. 扫地时灰尘飞扬​ D. 香水瓶盖打开后能闻到香味​ 7.把两块光滑的玻璃贴紧，它们不能吸在一起，原因是（ ）​ A. 两块玻璃分子间存在斥力​ B. 两块玻璃的分子间距离太大，作用力十分微弱​ C. 玻璃分子间隔太小，不能形成扩散​ D. 玻璃分子运动缓慢​ 8.一根铁棒很难被拉伸，这是因为（ ）​ A. 分子间没有间隙​ B. 分子间存在斥力​ C. 分子间存在引力​ D. 分子在不停地做无规则运动​ 9.下列关于分子间作用力的说法，正确的是（ ）​ A. 一根铁棒很难被拉断，说明铁棒的分子间只有引力​ B. 气体很容易被压缩，说明气体分子间只有斥力​ C. 液体很难被压缩，说明液体分子间只有斥力​ D. 固体、液体、气体分子间都存在引力和斥力​ 10.下列现象中，不能用分子动理论解释的是（ ）​ A. 海绵很容易被压缩​ B. 湿衣服在阳光下逐渐晒干​ C. 春天，校园里花香扑鼻​ D. 酒精和水混合后总体积变小​ 11.小明学习了分子动理论后，先在试管底部装一半红墨水，再在水面上注满酒精，加盖密封后静置，30 日后再观察，现象如图所示。小明做的实验说明______和______。​ 12.把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图所示。在玻璃板离开水面之前，弹簧测力计的示数______，其原因是______。​ 13.下列事例中，不能说明分子不停地做无规则运动的是（ ）​ A. 在教室中烧醋杀菌时满屋都会闻到醋味​ B. 拿粉笔用力在黑板上写字​ C. 香水瓶打开盖后，满屋充满香味​ D. 水洒在地上，过一会儿全蒸发了​ 14.下列关于扩散现象的说法中正确的是（ ）​ A. 扩散现象只能发生在气体与气体之间​ B. 扩散现象是永不停息的​ C. 潮湿的地面变干属于扩散现象​ D. 靠近梅花就能闻到梅花的香味属于扩散现象​ 15.下列现象中，能表明分子在不停地做无规则运动的是（ ）​ A. 无数雨滴从空中落下​ B. “固体清新剂” 能使居室温馨芳香​ C. 秋风起，漫天灰尘飞扬​ D. 铁块在潮湿的空气中生锈​ 16.将两个底面平整、干净的铅柱紧压后，两个铅柱就会结合在一起，即使在下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。这个实验表明（ ）​ A. 分子间存在引力​ B. 分子间存在斥力​ C. 分子间有间隙​ D. 分子在永不停息地做无规则运动​ 答案： 1.B、C 解析：A 选项中灰尘在空中飞舞，灰尘是宏观物体，其运动属于机械运动，不能说明分子的无规则运动；B 选项煤堆在墙角，墙角变黑，是煤分子扩散到墙里，属于分子的无规则运动；C 选项闻到花香，是花香分子在空气中扩散，说明分子在不停地做无规则运动；D 选项水和酒精混合后体积变小，说明分子间有间隙，不能直接说明分子的无规则运动。 2.答案：C 解析：A 选项，扩散现象在气体、液体、固体之间都能发生，并非只在气体和液体之间，所以 A 错误；B 选项，扩散现象主要说明分子在不停地做无规则运动，而不是说明分子很小，所以 B 错误；C 选项，扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象的本质，所以 C 正确；D 选项，扩散现象不能表明分子间存在引力和斥力，分子间引力和斥力可通过其他现象说明，所以 D 错误。 3.答案：小于；分子间有间隙；分子在不停地做无规则运动 解析：水和酒精混合后总体积小于两者体积之和，是因为分子间存在间隙，水分子和酒精分子彼此进入对方的间隙中，这一现象直观体现了分子间有间隙；而分子能彼此进入对方间隙，间接说明了分子在不停地做无规则运动。 4.答案：扩散；温度 解析：鸭蛋变咸是盐分子进入鸭蛋内部，属于扩散现象；炒菜时温度高，盐分子运动剧烈，所以菜很快变咸，而腌鸭蛋时温度较低，分子运动较慢，需要较长时间，这表明温度越高，分子热运动越剧烈。 5.答案：B 解析：A 选项，分子间是有间隙的，固体和液体难压缩不是因为分子间没有间隙，所以 A 错误；B 选项，固体和液体分子间距离较小，分子间的斥力起主要作用，所以很难被压缩，B 正确；C 选项，分子间存在引力，但引力不是固体和液体难压缩的原因，C 错误；D 选项，分子在不停地做无规则运动与物体难压缩无关，D 错误。 6.答案：C 解析：A 选项，湿衣服在太阳下被晒干，是水分子运动到空气中，能说明分子在不停地做无规则运动；B 选项，炒菜时加盐菜变咸，是盐分子运动到菜中，能说明；C 选项，扫地时灰尘飞扬，灰尘是宏观物体，其运动是机械运动，不能说明分子的无规则运动；D 选项，香水瓶盖打开后闻到香味，是香水分子运动到空气中，能说明。 7.答案：B 解析：A 选项，两块玻璃贴紧但未吸在一起，不是因为存在斥力，而是分子间距离太大，所以 A 错误；B 选项，两块玻璃分子间距离太大，超过了分子间作用力的有效范围，作用力十分微弱，所以不能吸在一起，B 正确；C 选项，这一现象与扩散无关，C 错误；D 选项，玻璃分子运动缓慢不是不能吸在一起的原因，D 错误。 8.答案：C 解析：A 选项，分子间有间隙，铁棒难拉伸不是因为分子间没有间隙，A 错误；B 选项，分子间存在斥力，但斥力与铁棒难拉伸无关，B 错误；C 选项，铁棒分子间存在引力，当拉伸铁棒时，引力会阻碍铁棒被拉长，所以很难被拉伸，C 正确；D 选项，分子的无规则运动与铁棒难拉伸无关，D 错误。 9.答案：D 解析：A 选项，一根铁棒很难被拉断，说明分子间存在引力，但分子间同时也存在斥力，不是只有引力，A 错误；B 选项，气体很容易被压缩，是因为气体分子间距离大，引力和斥力都很小，并非只有斥力，B 错误；C 选项，液体很难被压缩，说明分子间斥力较大，但同时也存在引力，C 错误；D 选项，固体、液体、气体分子间都同时存在引力和斥力，只是不同状态下引力和斥力的表现不同，D 正确。 10.答案：A 解析：A 选项，海绵很容易被压缩，是因为海绵中有很多空隙，属于宏观结构，不能用分子动理论解释；B 选项，湿衣服在阳光下晒干，是水分子运动，能用分子动理论解释；C 选项，校园里花香扑鼻，是花香分子运动，能用；D 选项，酒精和水混合后体积变小，说明分子间有间隙，能用。 11.答案：分子在不停地做无规则运动；分子间有间隙 解析：一段时间后红墨水和酒精混合均匀，是因为分子在不停地做无规则运动，同时混合后总体积变小，说明分子间有间隙。 12.答案：变大；分子间存在引力 解析：当玻璃板接触水面时，水分子与玻璃分子之间存在引力，向上拉玻璃板时，需要克服这种引力，所以弹簧测力计的示数会变大。 13.答案：B 解析：A 选项，烧醋时满屋闻到醋味，是醋分子运动，能说明；B 选项，拿粉笔在黑板上写字，粉笔灰是宏观物体，其运动是机械运动，不能说明分子的无规则运动；C 选项，香水瓶打开后满屋飘香，是香水分子运动，能说明；D 选项，水蒸发是水分子运动到空气中，能说明。 14.答案：B、C、D 解析：A 选项，扩散现象在气体、液体、固体之间都能发生，A 错误；B 选项，分子在永不停息地做无规则运动，所以扩散现象是永不停息的，B 正确；C 选项，潮湿的地面变干，是水分子扩散到空气中，属于扩散现象，C 正确；D 选项，闻到梅花香味，是梅花的香气分子扩散到空气中，属于扩散现象，D 正确。 15.答案：B 解析：A 选项，雨滴落下是宏观物体的机械运动，不能表明分子的无规则运动；B 选项，“固体清新剂” 使居室芳香，是清新剂分子在空气中扩散，表明分子在不停地做无规则运动；C 选项，灰尘飞扬是宏观物体的运动，不能说明；D 选项，铁块生锈是化学变化，与分子的无规则运动无关。 16.答案：A 解析：两个铅柱紧压后能结合在一起并承受一定重量，是因为铅分子间存在引力，所以 A 正确，B、C、D 错误。 6 学科网（北京）股份有限公司 $$