1 分子动理论 （导学案）物理教科版2024九年级上册

1 分子动理论 （导学案） 【学习目标】 1. 知道分子动理论的内容。 2. 理解扩散现象是分子无规则运动的表现，能够区分机械运动和分子运动。 3. 知道分子间存在引力和斥力，并应用解释简单的现象。 4. 能用分子动理论解释扩散现象和物质的三态变化。 5. 能用分子动理论解释生活中的常见现象，认识物理知识在解释自然现象中的作用。 【学习重点】 1. 物质的组成；2. 分子的无规则运动（扩散现象）；3.分子间的相互作用。 【学习难点】分子间作用力的理解与应用。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 常见的物质由大量的 构成。物质所含分子种类不同，物质就具有不同的 。 2. 分子非常小，一般分子直径大约只有 m,相当于 nm(1nm=10-9m)。即使用光学显微镜也不能看到，科学家常用扫描隧道显微镜观察物质表面的分子结构。 3．我们能闻到花香，是因为鲜花中的物质分子跑到空气中，进入了鼻子，这叫做 。 扩散现象：由于分子运动，不同的物质在相互接触时， 的现象； 气体、液体和固体中的分子都 （选填“可以”或“不可以”）扩散，组成物质的每一个分子都在 ；分子能彼此进入对方说明分子间存在 。 4. 分子间的作用力：课本图1-1-5两块平整干净的铅柱能结合起来，说明分子间存在 ；图1-1-6注射器中的水难以被压缩，说明分子间存在 。 分子间既有 又有 ，当分子间距变小时，斥力 引力，表现为 ；当分子间距变大时，斥力 引力，表现为 ；“破镜难圆”是因为当分子间距非常大时，它们间的作用力 。 物质三种常见状态— ，其区别就在于三态中分子间的 和 不同（课本图1-1-8）。 5．分子动理论的基本内容：①物质都是由大量 构成的；②分子都在 ；③分子间存在着 和 。 【课堂探究】 探究一、物质的构成 1. 分子、原子 早在春秋战国时期，墨子就提出物体不断分割到最小的一点，称为“端”。 2000多年前，古希腊学者德谟克利特认为“物质是由很多很小的微粒构成的”。 1811年，意大利科学家阿伏伽德罗提出分子概念，认为分子是保持物质化学性质的最小微粒。 今天，通过隧道扫描显微镜，科学家不仅可以清晰地看到物质的分子，还能看到分子的更微小结构。 （1） 常见的物质是由大量的 构成的。 （2） 分子非常小，常见分子直径大约只有10-10m，肉眼不能直接观察，扫描隧道显微镜可以帮助我们观察分子。 【例题1】《庄子·天下》中曾有下列论述：“一尺之棰，日取其半，万世不竭。”其意是指物质是无限可分的，常见的物质是由 构成的。若把分子看成一个小球，则一般分子直径的数量级为，合 。 2. 分子间存在间隙 【思考】任何物体都含有大量分子，那组成物质的分子间是紧密挨在一起还是存在间隙？ 【分析】生活中中不同的物质在混合后的体积是否等于原来两种物质的体积之和，如果总体积变小，这可能是因为分子间存在间隙，两种分子相互进入对方的间隙中。 【设计实验】 （1）相同规格的量筒2个（量程200mL，分度值1mL）、烧杯2个、胶头滴管、水（滴加红墨水染色，便于观察）、酒精。 （2）需要测量的物理量 ① 水的体积V1和酒精的体积V2（均取100mL）； ② 混合后液体的总体积V总。 【进行实验与收集数据】 （1）用量筒准确量取100mL染红的水，倒入烧杯中。 （2）用量筒准确量取100mL酒精，倒入另一个烧杯中。 （3）将酒精缓慢倒入盛有水的烧杯中，用玻璃棒轻轻搅拌至混合均匀。 （4）将混合后的液体全部倒入量筒中，静置1分钟，观察并记录总体积V总。 （5）实验记录表格。 液体 体积v/ml 混合后的理论体积v/ml 混合后的实际体积v/ml 水 100 200 190 酒精 100 【分析与论证】 （1）实验发现：混合后液体的实际总体积（约190mL）小于理论总体积（200mL），说明分子间存在 ，水和酒精分子相互进入对方的空隙中，导致总体积 。 （2）换用其他液体（如酒精和煤油）重复实验，会得到类似结果，表明分子间存在间隙是普遍现象。【实验结论】 组成物质的分子间存在 【完成以下讨论】 （1）实验注意事项：量筒读数时视线需与凹液面最低处相平，减小误差；混合液体时应缓慢倒入并轻轻搅拌，避免因剧烈搅动产生气泡影响体积测量。。 （2）实验改进建议：可使用更大体积（如500mL）的液体进行实验，使体积变化更明显；对比不同液体组合（如水和盐水）的混合体积变化，验证间隙现象的普遍性。 （3）误差分析：若混合时液体溅出，会导致实际体积 ，需严格操作；温度变化可能影响液体密度，建议在恒温环境中进行实验。 【例题2】在学习分子动理论时，同学们做了如图1所示的水和酒精混合的实验。 (1)实验时先注入水至一半位置，然后再注入酒精直至充满，封闭管口，下一步的操作是： ，使水和酒精充分混合，可以看见混合液体的体积 （选填“<”“=”或“>”）混合前体积之和，这说明 ； (2)如图2所示甲和乙玻璃管容积相同、粗细均匀，甲粗乙细，重复上面实验，为使实验现象更明显，应选择 玻璃管。 探究二、分子的运动 【想一想】能够听到是因为声音进入耳朵，能够看到是因为光线进入眼睛，那我们能闻到鲜花的香味是否也是有某种物质进入我们的鼻子，它又是如何进入鼻子的？ 1. 气体的扩散 【实验】将一个集气瓶装满二氧化氮气体（红棕色，且大于空气的密度），用玻璃片盖紧；另一个集气瓶装满空气，倒扣在玻璃片上；抽离玻璃片后，会发生什么事情？密度更大的二氧化氮气体能否进入上面的瓶子？ 【实验现象】上方的无色气体逐渐也变为红棕色。 【分析与论证】 （1）实验发现：红棕色的二氧化氮气体逐渐向上扩散，最终两个集气瓶颜色均匀，说明气体分子在 ，且分子间存在 ，使得二氧化氮分子能够进入空气分子的空隙中。 （2）若将集气瓶位置颠倒（二氧化氮在上，空气在下），由于二氧化氮密度大于空气，会因重力下沉，无法排除重力对扩散的影响，因此实验中需将二氧化氮集气瓶放在下方。 【实验结论】 ①扩散：由于分子运动，不同的物质在相互接触时， 的现象就做扩散。 ②气体分子在 ，比如闻到花香、饭菜香味等都是气体分子的扩散。 2. 液体的扩散 【思考】液体分子是否在不停地做无规则运动？不同液体之间能否相互扩散？ 【实验】将一个细长玻璃管底部注入蓝色硫酸铜溶液，上部缓慢注入清水（避免混合），形成清晰分层，静置观察现象。 【实验现象】蓝色硫酸铜溶液与清水的分层界面逐渐模糊，蓝色缓慢向上扩散，最终整管溶液呈均匀的淡蓝色。 【分析与论证】 （1） 实验发现：蓝色的硫酸铜分子逐渐向上扩散，最终与水分子均匀混合，说明液体分子在不停地做无规则运动，且分子间存在间隙，使得硫酸铜分子能够突破重力影响进入水分子的空隙中。 （2）若注入清水时速度过快或直接搅拌，会因对流作用导致溶液快速混合，无法观察到分子自发扩散的过程。因此实验中需“缓慢沿壁注入”液体，确保初始分层清晰，以排除机械运动对扩散现象的干扰。 【实验结论】清水和硫酸铜的分子彼此进入了对方，发生了 现象。 3. 固体的扩散 【历史实验】将表面打磨光滑的金版和铅版紧密压合在一起（接触面完全贴合），用夹具固定后静置数年，观察界面变化。 【实验现象】数年后，金版和铅版的接触面处出现明显的相互渗透现象：铅中渗入金原子，金中渗入铅原子，形成一层均匀的合金层，且扩散深度随时间延长而增加（如放置5年后，扩散深度可达约1mm）。 【分析与论证】 实验发现：金和铅作为固体，其原子在常温下仍能发生 ，证明固体分子（原子）在不停地做无规则运动，且分子间存在间隙，使得金原子和铅原子能够进入对方的分子间隙中。 4. 总结 ①实验表明，气体、液体和固体中都会发生 现象，一切物体的分子都在 ； ②一般情况下， 体扩散最快， 体扩散最慢； ③分子间存在 。 【例题3】高邮景色优美，四季分明。下列关于四季美景的描述中，能说明分子在永不停息地运动的是（   ） A．春天，柳絮飞舞 B．夏天，鸟语花香 C．秋天，树叶飘落 D．冬天，瑞雪纷飞 【例题4】小明同学为了探究扩散问题而设计了如下一系列实验： A．观察一滴墨水在热水和冷水中扩散的快慢 B．如图，抽去玻璃板，观察气体扩散的快慢 C．将磨得光滑的铅块和金块紧压在一起并观察 (1)通过A实验可观察到： ； (2)B实验你认为有什么不妥： ； (3)他把上述实验修改后，再把A、B、C三个实验放在一起进行综合分析比较，最后他得出如下结论： ①扩散现象说明分子在 ； ②在物质的三种状态中， 态的扩散现象最明显。 探究三、分子间的作用力 【想一想】组成物质的分子在永不停息地做无规则运动，那为什么固体和液体有着固定的体积，组成它们的分子为什么不会散开？ 1. 分子间存在引力 【实验】 取两块表面打磨光滑的铅块，将接触面擦拭干净后紧紧贴合，用手向中间挤压，观察铅块是否会粘在一起？在下方铅块挂钩处悬挂一个重物会发生什么现象？这个现象说明什么？ 【实验现象】铅块会紧紧结合在一起，即使在下面吊一个重物也不能将它们分开。 【实验结论】分子间存在 。 证明分子间存在引力的现象： ①如图甲，用弹簧测力计竖直提升玻璃板，当玻璃板将要离开水面时，弹簧测力计示数会变大； ②如图乙，荷叶上的小水珠会自行合成一个大水珠； ③固体难以被拉长，液体便面呈弧形等。 2. 分子间存在斥力 【想一想】通过刚才的学习，我们知道分子间存在引力，那么为什么组成物质的分子不会吸在一起，而是分子间存在间隙？ 【做一做】取一支10mL注射器，拔掉针头后吸入5mL水，用手指堵住针孔，用力向里推活塞，观察能否将水压缩？将注射器中的水换成空气，重复实验。 【实验现象】用力压缩水时，活塞极难被推动，有力在抗拒分子靠近。压缩空气时，活塞一开始可以轻松被推动，气体体积越小越难推动 【实验结论】分子间存在 。 3. 对于分子间引力和斥力的理解 【想一想】分子间既有引力又有斥力，这是不是相互矛盾？分子间的引力和斥力具有什么规律？ 【物理结论】分子间的引力和斥力是 的，类似于弹簧，当弹簧处于原长时，合力为零；当弹簧被压缩（分子间距离减小）时，表现为 力；当弹簧被拉长（分子间距离增大）时，表现为 力。 【补充说明】分子间引力和斥力总是同时存在的，随着分子间距离的变化而变化。分子距离减小时，引力和斥力会同时增大，但斥力增加得更多，斥力 引力，故表现为 力；当分子距离增大时，引力和斥力会同时减小，但引力减小得较少，引力 斥力，故表现为 力；但如果分子分子距离太大的话，引力和斥力几乎都等于 ，分子间作用力可忽略不计，比如“破镜难圆”就是因为分子间距离 ，超出了分子间表现为引力的范围。 4. 物质三种常见状态的分子模型 如图甲，固体分子间距比较 ，分子间作用力很 ，分子只能在各自的平衡位置附近振动，固体有固定的形状和体积； 如图乙，液体分子间距比固体 ，分子间作用力相对 一些，分子的活动范围变大，液体具有流动性，有固定的体积但没有固定的形状： 如图丙，气体分子间距非常 ，分子间作用力几乎为 ，气体分子可以在空间中到处移动，气体具有流动性，既没固定的形状也没固定的体积。 【例题5】在学习了“分子动理论”后，小宇进行了以下几个小实验： (1)如图甲所示，小宇为了研究液体的扩散现象，先在量筒里装一半清水，然后再用细管在水下面注入硫酸铜溶液。如图所示，放置30天后，液体变为均匀的淡蓝色，这说明 。小宇想，气体之间能否发生类似的现象呢，于是进行了如图乙所示的实验，他在上、下两个集气瓶中分别装有红棕色二氧化氮气体和透明的空气，并用玻璃板隔开（ρ二氧化氮>ρ空气），再将玻璃板拿走后，观察两个瓶中的颜色变成均匀的浅棕色。小宇 （选填“能”或“不能”）从这个实验得出相同的结论，理由是 ； (2)如图丙所示，小宇先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后发现水和酒精的总体积 100mL，这说明： 。为使实验现象更明显，应选用内径较 （选填“细”或“粗”）的玻璃管； (3)如图丁所示，小宇用细线拴住玻璃板的四个角，用弹簧测力计钩住细线，将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触，向上拉弹簧测力计时，发现测力计的示数变大了，这说明： 。这个理由可以用来解释固体很难被 （选填“拉伸”或“压缩”）。 【精讲点拨】 1. 常见物质都是由大量分子组成的，分子很小，能够肉眼看到的运动都不是分子运动。 2. 扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动：分子间存在间隙。 3. 分子间作用力：分子间既有引力又有斥力。分子间距为标准距离r0时，引力和斥力大小相等，合力为零；当分子间距离小于r0时，斥力大于引力，表现为斥力；当分子间距离大于r0时，引力大于斥力，表现为引力；但如果分子距离过大（超过10r0时），分子间作用力忽略不计。 【归纳整理】 1 分子动理论 【课堂练习】 1．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．春夏之际飘飞的柳絮，说明分子在不停地做无规则的运动 D．铁丝很难被拉伸，说明分子间有引力 2．合理膳食，健康成长。小明每天早晨喝牛奶时，发现杯中的牛奶总是倒不干净，杯壁上总会沾有少量牛奶，这是由于（   ） A．牛奶的分子很小 B．分子间有间隙 C．分子间存在引力 D．分子间存在斥力 3．用素描炭笔在纸上画一条线，再用放大镜仔细观察，发现这条线是“断裂”的；将100mL的酒精和100mL的水混合后，发现总体积小于200mL。基于上述现象所设想的物质微观结构模型较为合理的是（　　） A．液体是由微粒组成的，固体是连成片的 B．固体是由微粒组成的，液体是连成片的 C．物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙 D．物质是由微粒组成的，微粒紧靠在一起 4．在装满水的杯中，慢慢加入一勺糖，水没有溢出来的原因：一是分子间有空隙，二是因为分子间有 ，形成水的表面张力。最终糖块消失，水变甜因为分子在 。 5．新雨初降，我们能够闻到空气中雨水混杂着泥土的芬芳，这是 现象。剪纸艺术是最古老的中国民间艺术之一，将纸剪成各种图案，用糨糊能将其贴在窗户、墙壁、门上，是利用分子间存在 。 6．在学习分子热运动的知识时，小明在老师的帮助下完成了以下实验。 (1)他设计了图甲中AB两种装置来探究气体扩散现象，应选取装置 ，不选另一装置的原因是 ，取走玻璃板，静置一段时间，观察两个瓶中的颜色变得 （选填“相同”或“不相同”），说明气体发生了扩散现象，若环境温度更高，观察到此现象所需时间更短，说明分子运动越 （选填“剧烈”或“缓慢”），擦黑板，看到粉笔灰飘扬，这 （选填“属于”或“不属于”）扩散现象。 (2)小明用细线拴住玻璃板四角，用弹簧测力计钩住细线并读数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图乙所示。可以观察到，测力计的示数变 ，此现象说明分子间存在 力。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1 分子动理论 （导学案） 【学习目标】 1. 知道分子动理论的内容。 2. 理解扩散现象是分子无规则运动的表现，能够区分机械运动和分子运动。 3. 知道分子间存在引力和斥力，并应用解释简单的现象。 4. 能用分子动理论解释扩散现象和物质的三态变化。 5. 能用分子动理论解释生活中的常见现象，认识物理知识在解释自然现象中的作用。 【学习重点】 1. 物质的组成；2. 分子的无规则运动（扩散现象）；3.分子间的相互作用。 【学习难点】分子间作用力的理解与应用。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 常见的物质由大量的分子、原子构成。物质所含分子种类不同，物质就具有不同的性质。 2. 分子非常小，一般分子直径大约只有10-10m,相当于0.1nm(1nm=10-9m)。即使用光学显微镜也不能看到，科学家常用扫描隧道显微镜观察物质表面的分子结构。 3．我们能闻到花香，是因为鲜花中的物质分子跑到空气中，进入了鼻子，这叫做扩散现象。 扩散现象：由于分子运动，不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象； 气体、液体和固体中的分子都可以（选填“可以”或“不可以”）扩散，组成物质的每一个分子都在永不停息地做无规则运动；分子能彼此进入对方说明分子间存在间隙。 4. 分子间的作用力：课本图1-1-5两块平整干净的铅柱能结合起来，说明分子间存在引力；图1-1-6注射器中的水难以被压缩，说明分子间存在斥力。 分子间既有引力又有斥力，当分子间距变小时，斥力大于引力，表现为斥力；当分子间距变大时，斥力小于引力，表现为引力；“破镜难圆”是因为当分子间距非常大时，它们间的作用力可以忽略。 物质三种常见状态—气态、液态和固态，其区别就在于三态中分子间的相互作用和分子运动状态不同（课本图1-1-8）。 5．分子动理论的基本内容：①物质都是由大量分子构成的；②分子都在不停地做无规则的运动；③分子间存在着引力和斥力。 【课堂探究】 探究一、物质的构成 1. 分子、原子 早在春秋战国时期，墨子就提出物体不断分割到最小的一点，称为“端”。 2000多年前，古希腊学者德谟克利特认为“物质是由很多很小的微粒构成的”。 1811年，意大利科学家阿伏伽德罗提出分子概念，认为分子是保持物质化学性质的最小微粒。 今天，通过隧道扫描显微镜，科学家不仅可以清晰地看到物质的分子，还能看到分子的更微小结构。 （1） 常见的物质是由大量的分子、原子构成的。 （2） 分子非常小，常见分子直径大约只有10-10m，肉眼不能直接观察，扫描隧道显微镜可以帮助我们观察分子。 【例题1】《庄子·天下》中曾有下列论述：“一尺之棰，日取其半，万世不竭。”其意是指物质是无限可分的，常见的物质是由 构成的。若把分子看成一个小球，则一般分子直径的数量级为，合 。 【答案】 分子 0.1 【详解】[1]分子无法直接被人类的肉眼观察到，需要借助电子显微镜等工县才可以观察，常见的物质是由分子构成的； [2]因为 所以 2. 分子间存在间隙 【思考】任何物体都含有大量分子，那组成物质的分子间是紧密挨在一起还是存在间隙？ 【分析】生活中中不同的物质在混合后的体积是否等于原来两种物质的体积之和，如果总体积变小，这可能是因为分子间存在间隙，两种分子相互进入对方的间隙中。 【设计实验】 （1）相同规格的量筒2个（量程200mL，分度值1mL）、烧杯2个、胶头滴管、水（滴加红墨水染色，便于观察）、酒精。 （2）需要测量的物理量 ① 水的体积V1和酒精的体积V2（均取100mL）； ② 混合后液体的总体积V总。 【进行实验与收集数据】 （1）用量筒准确量取100mL染红的水，倒入烧杯中。 （2）用量筒准确量取100mL酒精，倒入另一个烧杯中。 （3）将酒精缓慢倒入盛有水的烧杯中，用玻璃棒轻轻搅拌至混合均匀。 （4）将混合后的液体全部倒入量筒中，静置1分钟，观察并记录总体积V总。 （5）实验记录表格。 液体 体积v/ml 混合后的理论体积v/ml 混合后的实际体积v/ml 水 100 200 190 酒精 100 【分析与论证】 （1）实验发现：混合后液体的实际总体积（约190mL）小于理论总体积（200mL），说明分子间存在间隙，水和酒精分子相互进入对方的空隙中，导致总体积减小。 （2）换用其他液体（如酒精和煤油）重复实验，会得到类似结果，表明分子间存在间隙是普遍现象。【实验结论】 组成物质的分子间存在间隙 【完成以下讨论】 （1）实验注意事项：量筒读数时视线需与凹液面最低处相平，减小误差；混合液体时应缓慢倒入并轻轻搅拌，避免因剧烈搅动产生气泡影响体积测量。。 （2）实验改进建议：可使用更大体积（如500mL）的液体进行实验，使体积变化更明显；对比不同液体组合（如水和盐水）的混合体积变化，验证间隙现象的普遍性。 （3）误差分析：若混合时液体溅出，会导致实际体积偏小，需严格操作；温度变化可能影响液体密度，建议在恒温环境中进行实验。 【例题2】在学习分子动理论时，同学们做了如图1所示的水和酒精混合的实验。 (1)实验时先注入水至一半位置，然后再注入酒精直至充满，封闭管口，下一步的操作是： ，使水和酒精充分混合，可以看见混合液体的体积 （选填“<”“=”或“>”）混合前体积之和，这说明 ； (2)如图2所示甲和乙玻璃管容积相同、粗细均匀，甲粗乙细，重复上面实验，为使实验现象更明显，应选择 玻璃管。 【答案】(1) 上下颠倒几次 < 分子间存在间隙 (2)乙 【详解】（1）[1][2][3]因为水的密度比酒精的密度大，故应该先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，因为分子间有间隙，所以混合后的液体与混合前的液体相比，总体积变小。 （2）已知玻璃管甲粗乙细，水和酒精混合后的总体积变小，乙图中容器的横截面小，所以乙容器里面液体体积的变化更明显，即乙容器液面下降的高度更明显。 探究二、分子的运动 【想一想】能够听到是因为声音进入耳朵，能够看到是因为光线进入眼睛，那我们能闻到鲜花的香味是否也是有某种物质进入我们的鼻子，它又是如何进入鼻子的？ 1. 气体的扩散 【实验】将一个集气瓶装满二氧化氮气体（红棕色，且大于空气的密度），用玻璃片盖紧；另一个集气瓶装满空气，倒扣在玻璃片上；抽离玻璃片后，会发生什么事情？密度更大的二氧化氮气体能否进入上面的瓶子？ 【实验现象】上方的无色气体逐渐也变为红棕色。 【分析与论证】 （1）实验发现：红棕色的二氧化氮气体逐渐向上扩散，最终两个集气瓶颜色均匀，说明气体分子在不停地做无规则运动，且分子间存在间隙，使得二氧化氮分子能够进入空气分子的空隙中。 （2）若将集气瓶位置颠倒（二氧化氮在上，空气在下），由于二氧化氮密度大于空气，会因重力下沉，无法排除重力对扩散的影响，因此实验中需将二氧化氮集气瓶放在下方。 【实验结论】 ①扩散：由于分子运动，不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象就做扩散。 ②气体分子在永不停息地做无规则运动，比如闻到花香、饭菜香味等都是气体分子的扩散。 2. 液体的扩散 【思考】液体分子是否在不停地做无规则运动？不同液体之间能否相互扩散？ 【实验】将一个细长玻璃管底部注入蓝色硫酸铜溶液，上部缓慢注入清水（避免混合），形成清晰分层，静置观察现象。 【实验现象】蓝色硫酸铜溶液与清水的分层界面逐渐模糊，蓝色缓慢向上扩散，最终整管溶液呈均匀的淡蓝色。 【分析与论证】 （1） 实验发现：蓝色的硫酸铜分子逐渐向上扩散，最终与水分子均匀混合，说明液体分子在不停地做无规则运动，且分子间存在间隙，使得硫酸铜分子能够突破重力影响进入水分子的空隙中。 （2）若注入清水时速度过快或直接搅拌，会因对流作用导致溶液快速混合，无法观察到分子自发扩散的过程。因此实验中需“缓慢沿壁注入”液体，确保初始分层清晰，以排除机械运动对扩散现象的干扰。 【实验结论】清水和硫酸铜的分子彼此进入了对方，发生了扩散现象。 3. 固体的扩散 【历史实验】将表面打磨光滑的金版和铅版紧密压合在一起（接触面完全贴合），用夹具固定后静置数年，观察界面变化。 【实验现象】数年后，金版和铅版的接触面处出现明显的相互渗透现象：铅中渗入金原子，金中渗入铅原子，形成一层均匀的合金层，且扩散深度随时间延长而增加（如放置5年后，扩散深度可达约1mm）。 【分析与论证】 实验发现：金和铅作为固体，其原子在常温下仍能发生扩散，证明固体分子（原子）在不停地做无规则运动，且分子间存在间隙，使得金原子和铅原子能够进入对方的分子间隙中。 4. 总结 ①实验表明，气体、液体和固体中都会发生扩散现象，一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动； ②一般情况下，气体扩散最快，固体扩散最慢； ③分子间存在间隙。 【例题3】高邮景色优美，四季分明。下列关于四季美景的描述中，能说明分子在永不停息地运动的是（   ） A．春天，柳絮飞舞 B．夏天，鸟语花香 C．秋天，树叶飘落 D．冬天，瑞雪纷飞 【答案】B 【详解】A. 春天，柳絮飞舞，这是柳絮的机械运动，不能说明分子在永不停息地运动，故A不符合题意； B. 夏天，鸟语花香，闻到花的香味，这是扩散现象，是由于分子不停做无规则运动造成的，故B符合题意； C. 秋天，树叶飘落，这是树叶的机械运动，不能说明分子在永不停息地运动，故C不符合题意； D. 冬天，瑞雪纷飞，这是雪的机械运动，不能说明分子在永不停息地运动，故D不符合题意。 故选B。 【例题4】小明同学为了探究扩散问题而设计了如下一系列实验： A．观察一滴墨水在热水和冷水中扩散的快慢 B．如图，抽去玻璃板，观察气体扩散的快慢 C．将磨得光滑的铅块和金块紧压在一起并观察 (1)通过A实验可观察到： ； (2)B实验你认为有什么不妥： ； (3)他把上述实验修改后，再把A、B、C三个实验放在一起进行综合分析比较，最后他得出如下结论： ①扩散现象说明分子在 ； ②在物质的三种状态中， 态的扩散现象最明显。 【答案】(1)墨水在热水中扩散得快 (2)见解析 (3) 不停地做无规则运动 气 【详解】（1）墨水在热水和冷水中扩散快慢不同，在热水中扩散快，说明温度越高，分子的无规则运动越剧烈。 （2）二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此要把密度小的空气瓶子放到上方，把二氧化氮放在下方。 （3）[1][2]扩散现象可以发生在气体、固体和液体之间，说明了组成物质的分子在不停地做无规则运动；由实验可知，气态物质间扩散最快，固态物质间扩散最慢。 探究三、分子间的作用力 【想一想】组成物质的分子在永不停息地做无规则运动，那为什么固体和液体有着固定的体积，组成它们的分子为什么不会散开？ 1. 分子间存在引力 【实验】 取两块表面打磨光滑的铅块，将接触面擦拭干净后紧紧贴合，用手向中间挤压，观察铅块是否会粘在一起？在下方铅块挂钩处悬挂一个重物会发生什么现象？这个现象说明什么？ 【实验现象】铅块会紧紧结合在一起，即使在下面吊一个重物也不能将它们分开。 【实验结论】分子间存在引力。 证明分子间存在引力的现象： ①如图甲，用弹簧测力计竖直提升玻璃板，当玻璃板将要离开水面时，弹簧测力计示数会变大； ②如图乙，荷叶上的小水珠会自行合成一个大水珠； ③固体难以被拉长，液体便面呈弧形等。 2. 分子间存在斥力 【想一想】通过刚才的学习，我们知道分子间存在引力，那么为什么组成物质的分子不会吸在一起，而是分子间存在间隙？ 【做一做】取一支10mL注射器，拔掉针头后吸入5mL水，用手指堵住针孔，用力向里推活塞，观察能否将水压缩？将注射器中的水换成空气，重复实验。 【实验现象】用力压缩水时，活塞极难被推动，有力在抗拒分子靠近。压缩空气时，活塞一开始可以轻松被推动，气体体积越小越难推动 【实验结论】分子间存在斥力。 3. 对于分子间引力和斥力的理解 【想一想】分子间既有引力又有斥力，这是不是相互矛盾？分子间的引力和斥力具有什么规律？ 【物理结论】分子间的引力和斥力是同时存在的，类似于弹簧，当弹簧处于原长时，合力为零；当弹簧被压缩（分子间距离减小）时，表现为斥力；当弹簧被拉长（分子间距离增大）时，表现为引力。 【补充说明】分子间引力和斥力总是同时存在的，随着分子间距离的变化而变化。分子距离减小时，引力和斥力会同时增大，但斥力增加得更多，斥力大于引力，故表现为斥力；当分子距离增大时，引力和斥力会同时减小，但引力减小得较少，引力大于斥力，故表现为引力；但如果分子分子距离太大的话，引力和斥力几乎都等于零，分子间作用力可忽略不计，比如“破镜难圆”就是因为分子间距离太大，超出了分子间表现为引力的范围。 4. 物质三种常见状态的分子模型 如图甲，固体分子间距比较小，分子间作用力很大，分子只能在各自的平衡位置附近振动，固体有固定的形状和体积； 如图乙，液体分子间距比固体大，分子间作用力相对小一些，分子的活动范围变大，液体具有流动性，有固定的体积但没有固定的形状： 如图丙，气体分子间距非常大，分子间作用力几乎为零，气体分子可以在空间中到处移动，气体具有流动性，既没固定的形状也没固定的体积。 【例题5】在学习了“分子动理论”后，小宇进行了以下几个小实验： (1)如图甲所示，小宇为了研究液体的扩散现象，先在量筒里装一半清水，然后再用细管在水下面注入硫酸铜溶液。如图所示，放置30天后，液体变为均匀的淡蓝色，这说明 。小宇想，气体之间能否发生类似的现象呢，于是进行了如图乙所示的实验，他在上、下两个集气瓶中分别装有红棕色二氧化氮气体和透明的空气，并用玻璃板隔开（ρ二氧化氮>ρ空气），再将玻璃板拿走后，观察两个瓶中的颜色变成均匀的浅棕色。小宇 （选填“能”或“不能”）从这个实验得出相同的结论，理由是 ； (2)如图丙所示，小宇先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后发现水和酒精的总体积 100mL，这说明： 。为使实验现象更明显，应选用内径较 （选填“细”或“粗”）的玻璃管； (3)如图丁所示，小宇用细线拴住玻璃板的四个角，用弹簧测力计钩住细线，将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触，向上拉弹簧测力计时，发现测力计的示数变大了，这说明： 。这个理由可以用来解释固体很难被 （选填“拉伸”或“压缩”）。 【答案】(1) 分子在不停地做无规则运动 不能 见解析 (2) 小于 分子间有空隙 细 (3) 分子间有引力 拉伸 【详解】（1）[1]甲图中，上面的水分子要向下运动，进入到硫酸铜溶液中，同理硫酸铜分子向上运动，进入到上面的水中，此现象说明分子在不停地做无规则运动。 [2][3]为了排除气体密度对实验的影响，密度大的二氧化氮瓶子应在下面，而小宇将密度大的二氧化氮的瓶子放在了上面，由于二氧化氮的密度大，抽掉玻璃板后，二氧化氮会向下运动，不能说明分子的无规则运动。 （2）[1][2]将50mL的水和50mL的酒精充分混合，混合后水与酒精的总体积将小于100mL，正是由于酒精分子和水分子之间有间隙，才会导致混合总体积变小。 [3]由于水和酒精充分混合后总体积变化不大，选择内径较细的玻璃管进行实验时，其高度变化更明显，实验现象更加明显。 （3）[1][2]当玻璃接触水面时，由于水分子和玻璃分子距离较近，故两种分子之间会产生相互作用的引力，用弹簧测力计将玻璃拉起需提供比玻璃重力大的力．说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力，由于分子间引力的存在，固体很难被拉伸。 【精讲点拨】 1. 常见物质都是由大量分子组成的，分子很小，能够肉眼看到的运动都不是分子运动。 2. 扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动：分子间存在间隙。 3. 分子间作用力：分子间既有引力又有斥力。分子间距为标准距离r0时，引力和斥力大小相等，合力为零；当分子间距离小于r0时，斥力大于引力，表现为斥力；当分子间距离大于r0时，引力大于斥力，表现为引力；但如果分子距离过大（超过10r0时），分子间作用力忽略不计。 【归纳整理】 1 分子动理论 【课堂练习】 1．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．春夏之际飘飞的柳絮，说明分子在不停地做无规则的运动 D．铁丝很难被拉伸，说明分子间有引力 【答案】D 【详解】A．粉末属于固体小颗粒，不是分子，故A错误； B．空气能被压缩，说明分子间有间隙，故B错误； C．柳絮不是分子，飘飞的柳絮是空气流动带动的，不属于分子的无规则运动，故C错误； D．分子间存在引力和斥力。铁丝很难被拉伸，是因为分子间存在引力，故D正确。 故选D。 2．合理膳食，健康成长。小明每天早晨喝牛奶时，发现杯中的牛奶总是倒不干净，杯壁上总会沾有少量牛奶，这是由于（   ） A．牛奶的分子很小 B．分子间有间隙 C．分子间存在引力 D．分子间存在斥力 【答案】C 【详解】A．牛奶倒不干净的现象与分子大小无关，分子的大小是固定不变的，不会影响液体残留现象，故A不符合题意； B．分子间有间隙是物质的基本性质，但这种现象主要解释的是物质的可压缩性和扩散现象，与液体残留无关，故B不符合题意； C．杯壁上沾有牛奶是因为液体分子与容器分子之间存在相互吸引力，这种分子间的引力使得部分液体附着在容器表面，故C符合题意； D．分子间斥力主要表现为物质难以被压缩的特性，与液体残留现象无关，故D不符合题意。 故选C。 3．用素描炭笔在纸上画一条线，再用放大镜仔细观察，发现这条线是“断裂”的；将100mL的酒精和100mL的水混合后，发现总体积小于200mL。基于上述现象所设想的物质微观结构模型较为合理的是（　　） A．液体是由微粒组成的，固体是连成片的 B．固体是由微粒组成的，液体是连成片的 C．物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙 D．物质是由微粒组成的，微粒紧靠在一起 【答案】C 【详解】用放大镜对笔迹仔细观察，发现这条线是“断裂”的，说明微粒之间存在间隙；将100mL的水和100mL的酒精充分混合，混合后水与酒精的总体积将小于200mL，正是由于酒精分子和水分子之间有间隙，才会导致混合后总体积变小。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．在装满水的杯中，慢慢加入一勺糖，水没有溢出来的原因：一是分子间有空隙，二是因为分子间有 ，形成水的表面张力。最终糖块消失，水变甜因为分子在 。 【答案】 引力 不停地做无规则运动 【详解】[1]在装满水的杯中，慢慢加入一勺糖，水没有溢出来，说明分子间有空隙，水和糖分子彼此进入对方的间隙；二是因为分子间有引力，形成水的表面张力，表面张力纸箱液体内部，使得液体表面有收缩的倾向。 [2]由于一切物质的分子在不停地做无规则运动，当把糖放入水中的时候，由于分子运动，所以糖块不见了，水变甜，这是分子在不停地做无规则运动的结果。 5．新雨初降，我们能够闻到空气中雨水混杂着泥土的芬芳，这是 现象。剪纸艺术是最古老的中国民间艺术之一，将纸剪成各种图案，用糨糊能将其贴在窗户、墙壁、门上，是利用分子间存在 。 【答案】 扩散 引力 【详解】[1]雨水渗入土壤时，泥土中的挥发性芳香分子（如土臭素等）释放到空气中，这些分子做无规则运动并扩散至周围环境，最终被人体嗅觉感知。 [2]糨糊的主要成分是淀粉和水，当糨糊涂抹在纸张和附着表面时，其液态分子通过浸润作用填充微观缝隙，使纸张与基底紧密接触，减小分子间距离，干燥过程中，淀粉分子与纸张纤维及墙面物质的分子间产生相互吸引力，形成牢固粘结。 6．在学习分子热运动的知识时，小明在老师的帮助下完成了以下实验。 (1)他设计了图甲中AB两种装置来探究气体扩散现象，应选取装置 ，不选另一装置的原因是 ，取走玻璃板，静置一段时间，观察两个瓶中的颜色变得 （选填“相同”或“不相同”），说明气体发生了扩散现象，若环境温度更高，观察到此现象所需时间更短，说明分子运动越 （选填“剧烈”或“缓慢”），擦黑板，看到粉笔灰飘扬，这 （选填“属于”或“不属于”）扩散现象。 (2)小明用细线拴住玻璃板四角，用弹簧测力计钩住细线并读数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图乙所示。可以观察到，测力计的示数变 ，此现象说明分子间存在 力。 【答案】(1) B 二氧化氮密度比空气大 相同 剧烈 不属于 (2) 大 引 【详解】（1）[1][2][3][4][5]不同物质的分子在互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明一切物质的分子在不停地做无规则运动。温度越高，扩散越快。小明设计了图甲中AB两种装置来探究气体扩散现象，应选取装置B，不选另一个装置的原因是避免二氧化氮气体的密度较大，在重力的作用下向下运动对实验的影响。取走玻璃板，静置一段时间，分子均匀扩散，观察两个瓶中的颜色变得相同，说明气体发生了扩散现象，若环境温度更高，观察到此现象所需时间更短，说明分子运动越剧烈。擦黑板，看得见的粉笔灰不是分子，看到粉笔灰飘扬，这不属于扩散现象。 （2）分子间存在相互作用的引力和斥力。图乙的实验可以观察到，测力计的示数变大，说明分子间存在引力。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$