13.2 分子动理论的初步知识(导学案)物理新教材人教版九年级全一册
2026-07-13
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 分子动理论的初步知识 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 分子动理论 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.82 MB |
| 发布时间 | 2026-07-13 |
| 更新时间 | 2026-07-13 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58754985.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理导学案围绕分子动理论的初步知识展开,引导学生掌握物质由分子构成、分子热运动、分子间作用力等核心内容,通过自主预习填空和扩散实验、铅块粘合实验等课堂探究,搭建从宏观现象推理微观规律的学习支架,衔接内能知识,为解释热现象奠定基础。
以科学探究为主线,设计气体、液体、固体扩散及分子作用力演示实验,培养学生实验观察与归纳能力。运用弹簧类比分子力关系建构微观模型,提升科学思维,典例和练习结合花香、腌制咸菜等生活现象,强化物理观念,助力学生从微观视角理解宏观本质,养成严谨的科学态度。
内容正文:
第2节 分子动理论的初步知识 (导学案)
【学习目标】
1.知道物质由分子构成,掌握分子热运动、分子间作用力相关基础物理观念,能区分扩散、热运动、分子间隙等概念。(物理观念)
2.通过扩散实验、铅块粘合实验推理分子微观特点,建立宏观现象对应微观分子运动的建模思维。(科学思维)
3.自主观察气体、液体扩散实验与分子作用力演示实验,根据实验现象归纳分子动理论三条核心结论。(科学探究)
4. 能用分子动理论解释花香、腌制咸菜等生活现象,体会微观物理与生活的联系,养成细致观察实验的严谨习惯。(科学态度与责任)
【学习重点】
1. 理解并掌握分子动理论的核心内容:物质由分子构成、分子在不停做无规则热运动、分子间存在相互作用力。
2. 能利用分子动理论解释常见的生活热现象。
【学习难点】
1. 无法直观感知分子的存在,难以通过宏观现象推理出分子的微观运动规律,区分分子热运动与宏观机械运动;
2. 理解分子间引力和斥力同时存在、随分子间距变化的变化规律。
【自主预习】阅读教材第13章 内能 《第2节 分子动理论的初步知识》,完成以下问题:
1. 物体的构成:常见的物质都是由______或______组成的,分子很小,一般分子的直径大约只有______米,因此物体中含有大量的分子。
2. 分子的热运动:不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫做______,扩散现象说明一切物质的分子都在______,温度越高,分子无规则运动越______,这种无规则运动也叫做分子的______。
3. 分子间的间隙:实验证明分子之间存在______,因此我们不能将封闭容器中的气体无限压缩。
4. 分子间的作用力:分子之间同时存在相互作用的______和______,当分子间的距离较小时,作用力表现为______;当分子间距离较大时,作用力表现为______。如果分子间距离很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略。
答案:
1.分子;原子;10⁻¹⁰
2.扩散;不停地做无规则运动;剧烈;热运动
3.间隙
4.引力;斥力;斥力;引力
【课堂探究】
探究一、物质的构成
1. 探究物质的构成
(1)古人对物质构成的理解
两千多年前,古希腊思想家德谟克利特认为,万物都是由极小的、不可分割的微粒——“原子”组成的,人可以闻到不同的气味,是因为这些气味的“原子”飘到了人的鼻子里。
(2)现代对物质构成的理解
现代科学研究发现,常见的物质是由极其微小的粒子——分子(molecule)、原子(atom)等构成的。
⚠️注意: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。
2.分子的大小
如果把分子看成小球,一般分子的直径只有百亿分之几米,人们通常以10-10m为单位来量度分子。分子如此之小,人们用肉眼甚至光学显微镜都分辨不出它们。不过,电子显微镜可以帮助我们观察到这些微小的粒子。
⚠️注意:用肉眼直接观察到的一定不是分子。
3.分子间有间隙
实验:探究分子间存在间隙
取一支长约1m的细玻璃管,注入半管清水,再注入酒精,使液面几乎达到管口,上下几次颠倒玻璃管,观察玻璃管中的液体体积会变小。
⚠️实验结论:分子间存在间隙。
【典例1】(多选)下列关于分子的说法正确的是( )
A.分子是组成物质的最小微粒
B.分子是保持物质化学性质的最小微粒
C.分子非常小,人们无法用肉眼直接进行观察
D.扫地时,在阳光照射下看到的飞扬的灰尘就是一个个分子
【答案】BC
【详解】A. 分子由原子组成,原子由原子核和核外电子组成,原子核还可以再分为质子和中子,所以分子不是组成物质的最小微粒,故A错误;
B. 分子是保持物质化学性质的最小微粒,如果分子改变,则化学性质随之变化,故B正确;
C. 分子非常小,一般分子的直径大约只有10-10m.所以人们是无法用肉眼直接进行观察的,故C正确;
D. 看到飞扬的灰尘仍是宏观物体的运动,分子很小是不能直接看到的,故D错误;
故选BC.
点睛:要理解分子是看不见的,因为分子太小了,而能看到的灰尘、烟尘一类的物体仍属宏观的物体运动,比分子还是大得多的,不能说明分子的运动.
探究二、分子热运动
【想一想】构成物质的分子是静止的还是运动的?相互之间有没有作用力?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物体的分子的情况。
1. 实验探究
气体扩散
液体扩散
固体扩散
实验
现象
抽去玻璃板后,无色的空气与红棕色的二氧化氮气体混合在一起,最后颜色变得均匀
开始时,无色的清水与蓝色的硫酸铜溶液之间有明显的界
面,几天后,界面变得模糊,静置几周后,颜色变得均匀
五年后将叠放在一起的铅块和金块切开,发现它们互相渗入约1 mm深
分析
空气和二氧化氮气体彼此进入对方
水和硫酸铜溶液彼此进入对方
铅和金彼此进入对方
结论
不同的气体、液体和固体在互相接触时,彼此都能进入对方,说明构成物质的分子都在做无规则运动
2. 扩散现象
(1)定义:不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。
(2)物理意义
①一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
②气体、液体和固体之间都可以发生扩散现象,不同状态的物质之间也可以发生。
(3)扩散现象的认识和理解
①扩散现象只能发生在两种不同的物质之间,同种物质之间不能发生扩散现象;
②不同物质只有相互接触时,才能发生扩散现象,没有相互接触的物质,是不会发生扩散现象的;
③扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方,而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质;
3. 分子热运动
【做一做】如图甲所示在两个烧杯内盛有质量相等的热水、冷水,用滴管注入两滴质量相等的红墨水,观察现象。
【实验现象】一段时间后,热水先变红。
【实验结论】温度越高,扩散越快,分子运动越剧烈。
扩散现象等大量事实表明:
(1)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
(2)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。分子运动越剧烈,物体的温度越高。
【典例2】安阳扁粉菜享誉河南,刚出锅的扁粉菜香气四溢,很远就能闻到香味,这是__________现象,而且温度越高香味越明显,这是因为温度越高,分子运动越__________。
【答案】 扩散 剧烈
【详解】①香味分子会不停做无规则运动,逐渐扩散到空气中,使远处的人能闻到香味,这种不同物质相互接触时彼此进入对方的现象属于扩散现象;
②分子的无规则运动程度与温度相关,温度越高,分子的热运动越剧烈,香味分子扩散得更快更远,所以温度越高香味越明显。
【典例3】下列现象中,能说明分子在永不停息地做无规则运动的是( )
A.夏日晴空流云飘逸 B.荷塘边上花香扑鼻 C.院前落英随风飞舞 D.溪畔清泉流水潺潺
【答案】B
【详解】A.流云是宏观物体,流云飘逸是宏观物体的机械运动,故A不符合题意;
B.花香扑鼻是扩散现象,是花香分子永不停息做无规则运动,扩散到空气中被人感知,故B符合题意;
C.花瓣是宏观物体,落英随风飞舞是宏观物体的机械运动,故C不符合题意;
D.水是宏观物体,清泉流动是宏观物体的机械运动,故D不符合题意。
故选B。
探究三、分子间的作用力
1. 探究分子间的作用力
现象
图示
现象解释
将两个铅块底面磨平,紧压在一起,在下面的重物不能使两铅块分开;
因为物体分子之间存在引力,分子间的引力使两个铅块结合在一起
向配有活塞的厚玻璃筒内注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变化
分子间存在斥力,使活塞中的水难以被压缩
结论
分子间存在相互作用的引力和斥力
2. 类比法理解分子间引力和斥力的关系
分子间距离关系
类比分析
分子间的作用力
分子间距离等于平衡距离
相当于弹簧的自然伸长状态
引力和斥力相等,作用力表现为0
分子间距离大于平衡距离
相当于拉伸弹簧
引力大于斥力,表现为引力
分子间距离小于平衡距离
相当于压缩弹簧
引力小于斥力,表现为斥力
分子间距离大于10倍平衡距离
相当于弹簧被直接拉断
3. 分子间引力和斥力的现象解释
固体物质很难被拉伸,是因为分子间存在着引力的缘故;液体很难被压缩,是因为分子间存在着斥力的原因。
4. 物质三态的分子结构及宏观特征对比
物质状态
微观特征
宏观特征
图示
分子间距离
分子间作用力
固态
很小
很大
有一定的体积和形状,不具有流动性
液态
较大
较大
有一定体积,没有固体形状,有流动性
其他
很大
十分微弱,可以忽略
没有固体的形状和体积,具有流动性
5. 分子动理论的初步认识
(1)物质是由大量的分子或原子组成的;
(2)构成物质的分子在不停地做无规则热运动;
(3)分子间存在着引力和斥力。
【典例4】下列实验现象或图片能说明分子间有斥力的是( )
A.推动活塞,很难压缩液体 B.组成固体的分子有序排列
C.抽掉玻璃板后,两瓶气体颜色变化 D.稍稍用力,向上拉动与水面接触的玻璃板
【答案】A
【详解】A.推动活塞,很难压缩液体。液体分子间的距离较小,分子间的斥力会阻碍压缩,这个现象能说明分子间有斥力,故A符合题意;
B.组成固体的分子有序排列。这个现象说明固体分子排列规则,和分子间的斥力没有直接关联,故B不符合题意;
C.抽掉玻璃板后,两瓶气体颜色变化。这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,和分子间斥力无关,故C不符合题意;
D.稍稍用力,向上拉动与水面接触的玻璃板。这个现象说明分子间存在引力,而不是斥力,故D不符合题意。
故选A。
【典例5】如图所示是物质在三种不同状态下的分子模型,下列说法正确的是( )
A.甲表示固体分子的排列情况,该状态下的物质有固定的体积
B.乙表示液体分子的排列情况,该状态下的物质有固定的体积
C.丙表示气体分子的排列情况,该状态下的物质无固定的体积
D.乙图中分子间作用力可以忽略,丙图中分子间作用力最大
【答案】C
【详解】ABC.由图可知,乙物质分子间距最小,丙物质分子间距最大,由此可以判断甲表示液体分子的排列情况,液态物质有固定的体积;乙表示固体分子的排列情况,固态物质有固定的体积;丙表示气体分子的排列情况,气态物质无固定的体积,故AB错误,C正确;
D.乙表示固体分子的排列情况,物质分子间距最小,分子间作用力很大;丙表示气体分子的排列情况,分子相距最远,所以分子间的作用力最小,故D错误。
故选C。
【典例6】端午节小明一家去玄武湖公园赏荷花,在荷塘边闻到花香,这是_______现象;这一现象说明分子处在永不停息的_______运动中;荷叶上的露珠呈球形,是因为分子间有_______力。
【答案】 扩散 无规则 引
【详解】不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散,闻到花香是花香分子扩散到空气中的表现。
扩散现象的微观本质是分子在永不停息地做无规则运动,这是分子动理论的核心内容之一。
分子间同时存在引力与斥力,荷叶上的露珠呈球形,是因为液体表面分子间的引力使液体表面有收缩趋势,从而形成球形。
【归纳整理】
第2节 分子动理论的初步知识
【课堂练习】
1.(25-26八年级下·广西柳州·期末)六月繁花尽开,走在街道上,能闻到沁人心脾的花香,这是因为( )
A.分子间存在着引力 B.分子间存在着斥力
C.分子间存在着空隙 D.分子在不停地运动
【答案】D
【详解】本题考查分子动理论的基础知识。人能闻到远处的花香,本质是花香分子的扩散现象,扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动,故选D。
2.(2026·四川成都·二模)《墨子·经下》:非半弗斫,则不动,说在端。意思是说:如果一个物体已经小到无法再分成两半,就不能再对它进行砍削了。这一古代思想,与现代物理学中最为接近的观点是( )
A.常见的物质由大量的分子原子构成 B.分子有不同的种类
C.分子都在永不停息地做无规则运动 D.分子间存在作用力
【答案】A
【详解】古文的核心观点是:物质不断分割,最终会得到无法再分割的最小微粒,这一思想和现代物理学中常见物质由大量分子、原子这些基本微粒构成的观点一致。故选A。
3.(25-26八年级下·重庆·期末)关于下列现象,说法正确的是( )
A.扫地时尘土飞扬说明分子在做无规则运动
B.“破镜难圆”是因为分子间的斥力大于引力
C.用手捏海绵体积变小了,说明分子间有间隙
D.墨水在热水中扩散更快,说明温度越高分子热运动越剧烈
【答案】D
【详解】A.尘土是肉眼可见的宏观颗粒,尘土飞扬属于机械运动,不是分子的无规则运动,故A错误;
B.“破镜难圆”是因为镜子碎片之间的距离过大,分子间的引力和斥力都无法产生作用,并非斥力大于引力,故B错误;
C.用手捏海绵体积变小,是因为海绵存在宏观的空隙被压缩,不能说明分子间有间隙,故C错误;
D.扩散现象是分子热运动的表现,墨水在热水中扩散更快,表明温度越高,分子热运动越剧烈,故D正确。
故选 D。
4.(25-26九年级上·湖北武汉·期末)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.一粒灰尘就是一个分子
B.一切物质的分子都在不停地做无规则的
C.分子间的引力总是大于斥力
D.物体温度降低到0℃时,分子热运动会停止
【答案】B
【详解】A.灰尘是由大量分子组成的宏观物体,并非单个分子,故A错误;
B.根据分子动理论,一切物质的分子都在不停地做无规则运动,故B正确;
C.分子间的引力和斥力同时存在:当分子间距小于平衡距离时,斥力大于引力;当分子间距等于平衡距离时,引力与斥力大小相等;只有分子间距大于平衡距离时,引力才大于斥力,并非引力总是大于斥力,故C错误;
D.分子热运动永不停息,即使物体温度降低到 0 ℃ ,分子仍在做无规则运动,只是运动的剧烈程度减弱,故D错误。
故选B。
5.(25-26八年级下·湖南长沙·阶段检测)甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图中曲线所示,F>0,分子间作用力表现为斥力;F<0,分子间作用力表现为引力。a、b、c、d为r轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A.乙分子从a运动到b的过程中,分子间作用力表现为斥力
B.乙分子从a运动到c的过程中,两分子间的作用力先减小后增大
C.乙分子从a运动到c的过程中,一直加速
D.乙分子从a运动到b的过程中加速,从b运动到c的过程中减速
【答案】C
【详解】A.乙分子从a运动到b的过程中,则F<0,分子间的引力大于斥力,整体表现为引力,故A错误;
BCD.乙分子从a运动到c的过程中,两分子间的作用力先增大后减小,一直表现为引力,乙分子始终做加速运动,故BD错误,C正确。
故选C。
6.(25-26八年级下·陕西西安·期末)端午节煮粽子时,味道会弥漫整个房间,这是___________现象。粽子煮沸后,香味更浓郁,说明温度越高,分子热运动越___________,如图所示剥开粽子时会出现粽叶和糯米之间有“拉丝”的现象,该现象说明分子间存在___________。
【答案】 扩散 剧烈 引力
【详解】不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫做扩散,粽子的香味充满整个房间,是香味分子扩散到空气中的结果,因此这是扩散现象。
分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子无规则热运动越剧烈,香味扩散更快,因此温度越高分子热运动越剧烈。
分子间存在相互作用力,剥开粽子时粽叶和糯米之间出现“拉丝”,是分子间相互吸引的体现,说明分子间存在引力。
7.(25-26八年级下·河南南阳·期末)如图,用量筒分别量取50 mL的染色酒精和50 mL的水,往装有水的量筒中缓慢注入染色酒精。水与染色酒精混合后,总体积将________(填“大于”、“等于”或“小于”)100 mL,染色酒精后来颜色变浅,这一现象说明分子在永不停息地做________。
【答案】 小于 无规则运动
【详解】物质的分子之间存在间隙,当水和酒精混合后,水分子和酒精分子会互相进入对方分子的间隙中,因此总体积会小于两种液体体积相加的100mL;
染色酒精和水混合后整体颜色变浅,属于扩散现象,扩散现象说明了分子在永不停息地做无规则运动。
8.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)游泳是苏州市初中学业水平考试的体育选考项目,游泳时向后划水,人就会向前进,是由于________,使人前进的力的施力物体是________;将干净、平整的玻璃片沾水后压在一起,比两个干燥的玻璃片压在一起,更不容易分开,是由于分子间有________;放入热水中的乒乓球从瘪到鼓起的过程中,球内气体分子的________变大。
【答案】物体间力的作用是相互的 水 引力 间隔
【详解】人向后划水时对水施加向后的力,根据物体间力的作用是相互的规律,水会对人施加向前的反作用力,使人前进。
使人前进的力是水对人的反作用力,施力物体为水。
沾水的玻璃片压在一起时,玻璃分子与水分子间距离较小,分子间存在引力,阻碍玻璃片分开。
变瘪了的乒乓球放在热水中鼓起,是因为温度升高,分子间的间隔变大,球内气体的体积变大。
9.(2026·吉林·二模)生活中,人们为了方便携带香水,如图所示,常使用注射器将大瓶香水分装到小瓶中。在分装过程中,可观察到两种现象:很快就能闻到浓郁的香水气味;香水液体很难被压缩。请用分子动理论的相关知识解释以上两种现象。
【答案】
能很快闻到浓郁的香水气味,是因为分子在永不停息地做无规则运动,香水分子发生扩散运动进入空气中,因此可以闻到香水气味。
香水液体很难被压缩,是因为分子之间存在相互作用的斥力。
【详解】略。
10.(25-26九年级上·吉林通化·期末)装修房屋时,如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味,而且这种现象在夏天特别明显,请你用所学的物理知识解释其原因。
【答案】不环保材料中含有的有害分子,会不停地做无规则运动,这些分子扩散到空气中,就被人闻到了。而温度会影响分子热运动的剧烈程度,夏天温度高,分子热运动就更剧烈,有害分子扩散得更快,所以夏天这种刺激性气味的现象特别明显。
【详解】略。
11.(25-26九年级上·山西临汾·阶段检测)如图,课外活动小组想要通过实验来认识分子的热运动与分子间的作用力:
(1)小语将两滴红墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,小语观察到_________中的墨水扩散的更明显,这说明_________;
(2)康康将一段粗熔丝用刀斜着切成两段。使两端粗熔丝的平滑表面紧密接触,然后把一端悬挂起来,在另一端挂个较轻的物体,两端粗熔丝不会被拉开。这说明:分子间存在_________:
(3)小璇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,你会观察到水很难被压缩,此现象可以说明分子间存在_________。
【答案】(1) 热水 温度越高,分子无规则运动越剧烈 (2)引力 (3)斥力
【详解】(1)热水温度比冷水温度高,对比冷水和热水10分钟后的状态,热水中整杯水都变成均匀红色,冷水只有部分扩散,说明热水里墨水扩散的更快,扩散现象更明显,这说明温度升高会加剧分子的运动速度,即温度越高,分子无规则热运动越剧烈。
(2)两段熔丝平滑接触面紧密贴合后,此时分子间的距离很近,达到了分子间作用力的范围,能悬挂重物而不分离,说明分子之间存在相互吸引的作用力,也就是分子间存在引力。
(3)用力推压注射器活塞,筒内的水体积几乎没有变化,很难被压缩,压缩时分子间距被迫变小,分子之间会产生向外排斥的力,阻碍体积缩小,证明分子间存在斥力。
【课后反思】
通过本节课的学习,我们认识到分子动理论是解释热现象的基础核心理论,能帮助我们从微观角度理解常见宏观现象的本质。
反思:是否混淆宏观颗粒的机械运动和分子的无规则运动?是否误将宏观孔隙当作分子间隙?是否会利用分子动理论解释生活现象?
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第2节 分子动理论的初步知识 (导学案)
【学习目标】
1.知道物质由分子构成,掌握分子热运动、分子间作用力相关基础物理观念,能区分扩散、热运动、分子间隙等概念。(物理观念)
2.通过扩散实验、铅块粘合实验推理分子微观特点,建立宏观现象对应微观分子运动的建模思维。(科学思维)
3.自主观察气体、液体扩散实验与分子作用力演示实验,根据实验现象归纳分子动理论三条核心结论。(科学探究)
4. 能用分子动理论解释花香、腌制咸菜等生活现象,体会微观物理与生活的联系,养成细致观察实验的严谨习惯。(科学态度与责任)
【学习重点】
1. 理解并掌握分子动理论的核心内容:物质由分子构成、分子在不停做无规则热运动、分子间存在相互作用力。
2. 能利用分子动理论解释常见的生活热现象。
【学习难点】
1. 无法直观感知分子的存在,难以通过宏观现象推理出分子的微观运动规律,区分分子热运动与宏观机械运动;
2. 理解分子间引力和斥力同时存在、随分子间距变化的变化规律。
【自主预习】阅读教材第13章 内能 《第2节 分子动理论的初步知识》,完成以下问题:
1. 物体的构成:常见的物质都是由______或______组成的,分子很小,一般分子的直径大约只有______米,因此物体中含有大量的分子。
2. 分子的热运动:不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫做______,扩散现象说明一切物质的分子都在______,温度越高,分子无规则运动越______,这种无规则运动也叫做分子的______。
3. 分子间的间隙:实验证明分子之间存在______,因此我们不能将封闭容器中的气体无限压缩。
4. 分子间的作用力:分子之间同时存在相互作用的______和______,当分子间的距离较小时,作用力表现为______;当分子间距离较大时,作用力表现为______。如果分子间距离很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略。
【课堂探究】
探究一、物质的构成
1. 探究物质的构成
(1)古人对物质构成的理解
两千多年前,古希腊思想家德谟克利特认为,万物都是由极小的、不可分割的微粒——“原子”组成的,人可以闻到不同的气味,是因为这些气味的“原子”飘到了人的鼻子里。
(2)现代对物质构成的理解
现代科学研究发现,常见的物质是由极其微小的粒子——分子(molecule)、原子(atom)等构成的。
⚠️注意: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。
2.分子的大小
如果把分子看成小球,一般分子的直径只有百亿分之几米,人们通常以10-10m为单位来量度分子。分子如此之小,人们用肉眼甚至光学显微镜都分辨不出它们。不过,电子显微镜可以帮助我们观察到这些微小的粒子。
⚠️注意:用肉眼直接观察到的一定不是分子。
3.分子间有间隙
实验:探究分子间存在间隙
取一支长约1m的细玻璃管,注入半管清水,再注入酒精,使液面几乎达到管口,上下几次颠倒玻璃管,观察玻璃管中的液体体积会变小。
⚠️实验结论:分子间存在间隙。
【典例1】(多选)下列关于分子的说法正确的是( )
A.分子是组成物质的最小微粒
B.分子是保持物质化学性质的最小微粒
C.分子非常小,人们无法用肉眼直接进行观察
D.扫地时,在阳光照射下看到的飞扬的灰尘就是一个个分子
探究二、分子热运动
【想一想】构成物质的分子是静止的还是运动的?相互之间有没有作用力?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物体的分子的情况。
1. 实验探究
气体扩散
液体扩散
固体扩散
实验
现象
抽去玻璃板后,无色的空气与红棕色的二氧化氮气体混合在一起,最后颜色变得均匀
开始时,无色的清水与蓝色的硫酸铜溶液之间有明显的界
面,几天后,界面变得模糊,静置几周后,颜色变得均匀
五年后将叠放在一起的铅块和金块切开,发现它们互相渗入约1 mm深
分析
空气和二氧化氮气体彼此进入对方
水和硫酸铜溶液彼此进入对方
铅和金彼此进入对方
结论
不同的气体、液体和固体在互相接触时,彼此都能进入对方,说明构成物质的分子都在做无规则运动
2. 扩散现象
(1)定义:不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。
(2)物理意义
①一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
②气体、液体和固体之间都可以发生扩散现象,不同状态的物质之间也可以发生。
(3)扩散现象的认识和理解
①扩散现象只能发生在两种不同的物质之间,同种物质之间不能发生扩散现象;
②不同物质只有相互接触时,才能发生扩散现象,没有相互接触的物质,是不会发生扩散现象的;
③扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方,而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质;
3. 分子热运动
【做一做】如图甲所示在两个烧杯内盛有质量相等的热水、冷水,用滴管注入两滴质量相等的红墨水,观察现象。
【实验现象】一段时间后,热水先变红。
【实验结论】温度越高,扩散越快,分子运动越剧烈。
扩散现象等大量事实表明:
(1)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
(2)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。分子运动越剧烈,物体的温度越高。
【典例2】安阳扁粉菜享誉河南,刚出锅的扁粉菜香气四溢,很远就能闻到香味,这是__________现象,而且温度越高香味越明显,这是因为温度越高,分子运动越__________。
【典例3】下列现象中,能说明分子在永不停息地做无规则运动的是( )
A.夏日晴空流云飘逸 B.荷塘边上花香扑鼻 C.院前落英随风飞舞 D.溪畔清泉流水潺潺
探究三、分子间的作用力
1. 探究分子间的作用力
现象
图示
现象解释
将两个铅块底面磨平,紧压在一起,在下面的重物不能使两铅块分开;
因为物体分子之间存在引力,分子间的引力使两个铅块结合在一起
向配有活塞的厚玻璃筒内注入一些水,用力压活塞,发现水的体积没有明显变化
分子间存在斥力,使活塞中的水难以被压缩
结论
分子间存在相互作用的引力和斥力
2. 类比法理解分子间引力和斥力的关系
分子间距离关系
类比分析
分子间的作用力
分子间距离等于平衡距离
相当于弹簧的自然伸长状态
引力和斥力相等,作用力表现为0
分子间距离大于平衡距离
相当于拉伸弹簧
引力大于斥力,表现为引力
分子间距离小于平衡距离
相当于压缩弹簧
引力小于斥力,表现为斥力
分子间距离大于10倍平衡距离
相当于弹簧被直接拉断
3. 分子间引力和斥力的现象解释
固体物质很难被拉伸,是因为分子间存在着引力的缘故;液体很难被压缩,是因为分子间存在着斥力的原因。
4. 物质三态的分子结构及宏观特征对比
物质状态
微观特征
宏观特征
图示
分子间距离
分子间作用力
固态
很小
很大
有一定的体积和形状,不具有流动性
液态
较大
较大
有一定体积,没有固体形状,有流动性
其他
很大
十分微弱,可以忽略
没有固体的形状和体积,具有流动性
5. 分子动理论的初步认识
(1)物质是由大量的分子或原子组成的;
(2)构成物质的分子在不停地做无规则热运动;
(3)分子间存在着引力和斥力。
【典例4】下列实验现象或图片能说明分子间有斥力的是( )
A.推动活塞,很难压缩液体 B.组成固体的分子有序排列
C.抽掉玻璃板后,两瓶气体颜色变化 D.稍稍用力,向上拉动与水面接触的玻璃板
【典例5】如图所示是物质在三种不同状态下的分子模型,下列说法正确的是( )
A.甲表示固体分子的排列情况,该状态下的物质有固定的体积
B.乙表示液体分子的排列情况,该状态下的物质有固定的体积
C.丙表示气体分子的排列情况,该状态下的物质无固定的体积
D.乙图中分子间作用力可以忽略,丙图中分子间作用力最大
【典例6】端午节小明一家去玄武湖公园赏荷花,在荷塘边闻到花香,这是_______现象;这一现象说明分子处在永不停息的_______运动中;荷叶上的露珠呈球形,是因为分子间有_______力。
【归纳整理】
第2节 分子动理论的初步知识
【课堂练习】
1.(25-26八年级下·广西柳州·期末)六月繁花尽开,走在街道上,能闻到沁人心脾的花香,这是因为( )
A.分子间存在着引力 B.分子间存在着斥力
C.分子间存在着空隙 D.分子在不停地运动
2.(2026·四川成都·二模)《墨子·经下》:非半弗斫,则不动,说在端。意思是说:如果一个物体已经小到无法再分成两半,就不能再对它进行砍削了。这一古代思想,与现代物理学中最为接近的观点是( )
A.常见的物质由大量的分子原子构成 B.分子有不同的种类
C.分子都在永不停息地做无规则运动 D.分子间存在作用力
3.(25-26八年级下·重庆·期末)关于下列现象,说法正确的是( )
A.扫地时尘土飞扬说明分子在做无规则运动
B.“破镜难圆”是因为分子间的斥力大于引力
C.用手捏海绵体积变小了,说明分子间有间隙
D.墨水在热水中扩散更快,说明温度越高分子热运动越剧烈
4.(25-26九年级上·湖北武汉·期末)关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.一粒灰尘就是一个分子
B.一切物质的分子都在不停地做无规则的
C.分子间的引力总是大于斥力
D.物体温度降低到0℃时,分子热运动会停止
5.(25-26八年级下·湖南长沙·阶段检测)甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图中曲线所示,F>0,分子间作用力表现为斥力;F<0,分子间作用力表现为引力。a、b、c、d为r轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A.乙分子从a运动到b的过程中,分子间作用力表现为斥力
B.乙分子从a运动到c的过程中,两分子间的作用力先减小后增大
C.乙分子从a运动到c的过程中,一直加速
D.乙分子从a运动到b的过程中加速,从b运动到c的过程中减速
6.(25-26八年级下·陕西西安·期末)端午节煮粽子时,味道会弥漫整个房间,这是___________现象。粽子煮沸后,香味更浓郁,说明温度越高,分子热运动越___________,如图所示剥开粽子时会出现粽叶和糯米之间有“拉丝”的现象,该现象说明分子间存在___________。
7.(25-26八年级下·河南南阳·期末)如图,用量筒分别量取50 mL的染色酒精和50 mL的水,往装有水的量筒中缓慢注入染色酒精。水与染色酒精混合后,总体积将________(填“大于”、“等于”或“小于”)100 mL,染色酒精后来颜色变浅,这一现象说明分子在永不停息地做________。
8.(25-26八年级下·江苏苏州·期末)游泳是苏州市初中学业水平考试的体育选考项目,游泳时向后划水,人就会向前进,是由于________,使人前进的力的施力物体是________;将干净、平整的玻璃片沾水后压在一起,比两个干燥的玻璃片压在一起,更不容易分开,是由于分子间有________;放入热水中的乒乓球从瘪到鼓起的过程中,球内气体分子的________变大。
9.(2026·吉林·二模)生活中,人们为了方便携带香水,如图所示,常使用注射器将大瓶香水分装到小瓶中。在分装过程中,可观察到两种现象:很快就能闻到浓郁的香水气味;香水液体很难被压缩。请用分子动理论的相关知识解释以上两种现象。
10.(25-26九年级上·吉林通化·期末)装修房屋时,如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味,而且这种现象在夏天特别明显,请你用所学的物理知识解释其原因。
11.(25-26九年级上·山西临汾·阶段检测)如图,课外活动小组想要通过实验来认识分子的热运动与分子间的作用力:
(1)小语将两滴红墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,小语观察到_________中的墨水扩散的更明显,这说明_________;
(2)康康将一段粗熔丝用刀斜着切成两段。使两端粗熔丝的平滑表面紧密接触,然后把一端悬挂起来,在另一端挂个较轻的物体,两端粗熔丝不会被拉开。这说明:分子间存在_________:
(3)小璇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,你会观察到水很难被压缩,此现象可以说明分子间存在_________。
【课后反思】
通过本节课的学习,我们认识到分子动理论是解释热现象的基础核心理论,能帮助我们从微观角度理解常见宏观现象的本质。
反思:是否混淆宏观颗粒的机械运动和分子的无规则运动?是否误将宏观孔隙当作分子间隙?是否会利用分子动理论解释生活现象?
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