内容正文:
第十三章 内能
第2节 分子动理论的初步知识
课标导学
2022版课程标准
1.知道常见的物质是由分子、原子构成的。
2.知道自然界和生活中简单的热现象,了解分子热运动的主要特点,知道分子动理论的基本观点。
3.知道物质在不停地运动。
课时学习目标
1.明确物质的构成是由分子和原子组成的。
2.能正确区分机械运动和分子热运动的异同。
3.知道分子热运动的快慢与温度的关系。
4.知道分子间存在相互作用力。
概念梳理
1.分子动理论的内容:常见的物质是由极其微小的粒子---- 分子 和 原子 构成的。人们通常以 10-10 m为单位来量度分子。
2.组成物质的分子之间并不是紧密地挤在一起,而是彼此间存在 间隙 。
【名师点拨】分子是保持物质原来性质的最小微粒。分子很小,用肉眼和光学显微镜无法看到,只能靠电子显微镜才能看到。分子尺度很小,但凡可以用肉眼观察到的物体都不是分子。
3.分子热运动:
(1)扩散现象:不同的物质在相互接触时, 彼此进入对方 的现象。
(2)分子热运动:一切物质的分子都在不停地做 无规则 的运动;分子运动越剧烈,物体温度越 高 。
【名师点拨】:(1)扩散现象并不局限于同一状态的物质之间,不同状态的物质之间也能发生扩散现象;
任何温度下,构成物质的分子都在不停地做无规则运动,仅是运动速度不同。不能错误地认为0℃以下的物质的分子不会运动。
4.分子间作用力:
(1)分子间存在相互作用的 引 力和 斥 力。当固体被拉伸时,作用力表现为 引 力;当固体被压缩时,作用力表现为 斥力。
(2)如果分子相距较远,作用力就变得十分 微弱 。 通常液体分子之间的距离比气体的 小 ,比固体的 大 ; 液体分子之间的作用力比固体的 小 。分子没有固定的位置,运动比较自由。
【概念辨析】
判断下列说法,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)扫地时尘土飞扬,是分子不停地无规则运动造成的。( × )
(2)海绵受挤压后体积变小,说明分子间有空隙。( × )
(3)用普通放大镜观察碳笔的笔迹,可直接观察到碳分子。( × )
(4)不同状态的物质之间只有相互接触,才能发生扩散现象。( √ )
(5)扩散现象只发生在液体和液体之间,固体之间不能发生扩散现象。( × )
(6)分子间引力和斥力同时存在。( √ )
一阶 新知练基础
知识点1 物质的构成
典例1. 关于物质的构成,下列说法正确的是( C )
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.PM2.5是指能较长时间悬浮在空气中,直径小于或等于为2.5μm的尘埃,这些尘埃就是一个个小分子
变式1.把分子看成球体,一个挨着一个紧密平铺成一层(像每个围棋格子中放一个棋子一样),组成一个单层分子的正方体,边长为1cm。该正方体中约有 1×1016 个分子。
知识点2 分子热运动
典例2.下列选项中描述扩散现象的是( D )
A.收拾房屋时,灰尘漫天飞舞 B.打喷嚏时,飞沫肆溅
C.烧开水时,“白气”升腾 D.晚风拂面,阵阵花香
【归纳整理】要将分子热运动与物体的机械运动区分开,分于热运动是微观的。肉眼看不见的分子在不停地做无规则的运动;而机械运动则是宏观物体的运动,常伴随外力的作用。
变式1.(1)如图甲所示,上、下两个广口瓶分别装有空气和红棕色的二氧化氮气体,中间用玻璃板隔开,抽去玻璃后,两瓶气体会相互混合,这是 扩散 现象。因为二氧化氮的密度 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)空气的密度,该实验两个瓶子的位置 不可以 (选填“可以”或“不可以”)互换。
甲 乙 丙
(2)如图所示,为避免重力对实验结果的影响,将两个瓶子分别沿左、右方向对齐,将玻璃板抽去后 C ( 选填字母)。
A.二氧化氮向左扩散,空气不会向右扩散
B.空气向右扩散,二氧化氮不会向左扩散
C.空气和二氧化氮将同时向对方扩散
D.当两种气体分布均匀后,分子就不会向左或向右运动了
(3)已知二氧化氮的密度大于空气的密度,用“O”表示空气分子,用“●”表示二氧化氮气分子,如图丙所示,移去玻璃板后放置足够长的时间后,观察到的现象应该如图 D 所示。
变式2.将硫酸铜溶液注入水的下方,可以看到清水与硫酸铜溶液之间有明显的界面,如图甲所示,静置20日后,如图乙所示,这是 扩散 现象,说明液体分子 在不停地做无规则运动(或液体分子之间有间隙) 。
变式2题图 变式3题图
变式3.如图,滴入热水中的墨水比滴入冷水中的墨水扩散得 快 ,说明 温度越高,分子的无规则运动越剧烈 。
【归纳整理】(1)一切物质的分子都在 不停地做无规则运动 ,同时还说明分子之间存在 间隙 。
(2)气体的扩散速度最快,次之是液体,固体的扩散速度最慢。温度越高,物质的扩散越快 ,分子运动越剧烈。
知识点3 分子间的作用力
典例3.如图所示,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两个铅柱就会结合起来,下面吊一个重物也不能把它们拉开,主要是因为铅柱的分子之间存在 引 力。 铅块粘在一起后却很难压短它们,这说明分子间存在 斥 力。
变式1.把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,如图所示,读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍用力向上提,测力计的示数会 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。这个现象说明分子之间有 引力 (选填“引力”或“斥力”)。这个现象可以解释固体很难被 拉伸 。(选填“拉伸”或“压缩”)
变式2.用注射器抽取半筒空气,用手指堵住注射器的筒口。推压注射器的活塞,一开始很容易压缩是因为 分子间存在间隙 ,后来很难压缩是因为 分子间存在相互作用的斥力 。
知识点4 物质的微观状态和宏观状态
典例4.下表归纳了固、液、气三态物质的宏观特性和微观特性,请完成下列表格。
物态
微观特性
宏观特性
分子间距离
分子间作用力
有无固定形状
有无固定体积
固态
很小
很大
有
有
液态
较大
较大
无
有
气态
很大
很小
无
无
变式1.如图是物质三态的分子结构示意图,下列说法正确的是( A )
A.物质三态的区别在于三态中分子间相互作用和分子的运动状态不同
B.气态、液态物质分子做无规则运动,固态物质的分子不做无规则的运动
C.气体分子间的距离较大,分子间的引力较大
D.液体分子间作用力比固体的小,因此液体没有固定的体积
【归纳整理】物质状态发生变化时,其体积也发生变化,是由于构成物质的分子在排列方式上发生了变化。分子间距离变大时,分子间的引力和斥力都在减小,斥力减小的更快。液体分子间的作用力比固体的小,因而液体没有确定的形状,但液体有一定的体积。
易混易错 不能正确比较物体吸收热量的多少
例.经常下厨的小关发现,同时用相同的锅和燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些,则在相同时间内( C )
A.水吸收的热量较多 B.油吸收的热量较多
C.水和油吸收的热量一样多 D.无法比较水和油吸收热量的多少
【易错指引】:(1)用相同的热源使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较加热时间的长短,加热时间长的吸热能力强,比热容大;
(2)使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化量,温度变化量大的吸热能力弱,比热容小。
二阶 巩固练能力
1.下列诗句能体现“分子在不停地做无规则运动”的是( A )
A.满架蔷薇一院香 B.柳絮飞时花满城 C.大风起兮云飞扬 D.秋雨梧桐叶落时
2.室温下将一滴红墨水滴入一杯清水中,过一段时间,整杯水都变红了,下列说法正确的是( B )
A.这是扩散现象,它只发生在物体表面
B.这是扩散现象,它表明分子在做永不停息的无规则运动
C.如果水的温度是0℃,就不会发生这种现象
D.温度越低,扩散现象进行的越快
T3跨学科实践解读:能发现日常生活中与“分子间作用力”有关的物理问题。
3.(跨学科·日常生活)如图所示,荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般,摇一摇荷叶,水珠会很快滑落,荷叶上竟然滴水不沾。关于荷叶上水珠的一些说法,正确的是( C )
A.很小的水珠就是一个水分子
B.当水珠静止不动时,水珠中的水分子也静止不动
C.两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠,说明分子之间存在引力
D.荷叶不沾水,是因为水珠与荷叶的分子之间只有斥力没有引力
T4跨学科实践解读:能运用所学知识分析日常生活中的“扩散现象”,践行安全与健康生活。
4.(跨学科·日常生活)在公共场所,我们常见到如图所示的标志,这是因为在空气不流通的房间里,只要有一个人吸烟,整个房间就会充满烟味,这个现象说明分子在 永不停息地做无规则运动 ;且温度越高,运动的速度越 快 。在公共场所,为了他人的健康,请你给吸烟者一条合理建议 请不要在公共场合吸烟 。
5.英德红茶深受人们喜爱,在制茶过程中,老远就闻到茶叶的香味,这是 扩散 现象,然后经过揉捻、发酵、干燥,沏茶时用高温开水能很快泡出茶香、茶色,这是因为 温度 越高,分子 热运动 越剧烈。
T6跨学科实践解读:了解我国航天科技发展的成就,增强科技强国的责任感和使命感。
6.(跨学科·社会发展)在航天员太空授课中,航天员老师把一滴蓝色颜料滴入水球中,水球很快就变成一个蓝水球,这是 扩散 现象,这种现象说明了分子在不停地 无规则运动 ,同时说明分子之间存在 间隙 。
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