13.2分子动理论的初步知识 导学案 2026-2027学年上学期九年级物理人教版
2026-09-01
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2份
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普通
摘要:
该初中物理导学案聚焦分子动理论初步知识,引导学生学习物质由分子原子构成、扩散现象及分子间作用力,通过水与酒精混合等实验导入,从物质构成到分子运动再到作用力,构建递进式学习支架。
以实验探究为核心,设计气体液体固体扩散等实验,结合腌菜、烤红薯等生活实例,即学即练与综合练习结合,培养学生物理观念、科学探究能力,助力构建微观模型,提升科学思维与学习效率。
内容正文:
13.2 分子动理论的初步知识 (导学案)教师版
【学习目标】
1.知道物质由分子原子构成,了解分子直径数量级。
2.理解扩散现象的意义,能列举生活实例;知道“温度越高,分子运动越剧烈”。 能区分
3.知道分子间同时存在引力和斥力,能举例证明;理解分子间作用力与距离的关系;能结合分子间作用力和分子间隙,解释物质三态的宏观特性。
【学习重点】
1.分子动理论的核心内容;
2.扩散现象的理解及“温度对分子运动的影响”;
3.分子间引力和斥力的存在及证明,物质三态的微观特性与宏观特性的对应关系。
【学习过程】
一、物质的构成
1. 物质的构成
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___10-10____m为单位来量度分子。
注意:用肉眼和光学显微镜都分辨不出它们。电子显微镜可以观察到这些微小的粒子。
3.分子间有间隙
不同状态下分子的间隙不同,一般情况下固体分子的间隙较小,液体次之,气体分子的间隙最大。
如下图,将25mL的水和25mL的酒精充分混合,混合后总体积将 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)50mL,此现象说明分子之间存在 间隙 。
等体积的水和酒精混合
即学即练:
1.下列关于分子的说法正确的是( B )
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,人们可以用光学显微镜进行观察
D.PM2.5是指能较长时间悬浮在空气中,直径小于或等于2.5um的尘埃,这些尘埃就是一个个小分子
2.金银制品在商代已经出现,古代铜器、漆木器等物件的附属装饰中也有金箔片。如图所示为电子显微镜下文物中的金原子。下列说法不正确的是(C )
A.金原子之间存在间隙 B.金原子的直径约为10﹣10m
C.用肉眼和光学显微镜都可以看到金原子 D.金箔片熔化成的液体也是由金原子组成
3.《庄子·天下》中有下列论述:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”其意是物质是无限可分的。常见的物质是由 分子 构成的,一般分子直径的数量级为 m。我们 不能 (选填“能”或“不能”)用眼睛直接观察到分子。
4.高压下,油可以渗出钢管壁,这一现象说明固体分子之间有 间隙 。
二、分子热运动
虽然用肉眼不能直接观察到分子,但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作_____扩散______。
(2) 扩散现象表明:一切物质的分子都在永不停息地__都在做无规则运动____,也说明物质的分子间__存在间隙_。
3.分子热运动
现象
如图所示,取两个相同的烧杯,分别装入质量相等的适量冷水和热水,分别向两杯水中滴入一滴红墨水,一段时间后,热 水先变红。
现象分析
红墨水在热水中扩散得快是因为热水中分子运动剧烈,在冷水中扩散慢是因为冷水分子运动较慢
探究归纳
分子热运动的快慢与__温度___有关:__温度__越高,物质扩散得越快,分子运动越剧烈
注意: 分子的热运动是永不停息的,物体的温度低时,分子的热运动___缓慢__,但并没有
停止,不要误以为温度低时,分子的热运动就停止。
即学即练:
1.下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是( B )
A.尘土飞扬 B.花香满园 C.细雨绵绵 D.落叶纷纷
2.宋代王安石诗作《梅花》有云:“遥知不是雪,为有暗香来”中的“有暗香来”。这一现象说明了(C )
A.分子之间有引力 B.分子之间有斥力
C.分子在不停地做无规则运动 D.分子的无规则运动与温度有关
3.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)他想利用甲图A装置来探究气体扩散现象,两个集气瓶分别装有红棕色NO2气体和透明的空气,用玻璃板隔开。老师指出,这个装置 不能 (选填“能”或“不能”)用来说明气体的扩散现象,原因是 二氧化氮气体的密度比空气大,由于重力作用使气体向下落,分不清是重力作用还是扩散 ;
(2)经老师提示,小明交换两瓶位置,如B图,取走玻璃板,静置一段时间,观察两个瓶中的颜色变得均匀,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 ;
4.糁子粑蒸鸡是新化“三大碗”之一,蒸菜时往菜里放盐使菜变咸,这是__扩散 _现象;腌菜时也会放盐,但需要很长时间才能使菜变咸,这是因为___ 温度___越低,分子运动越慢。
5.如图,是小丽同学假期回老家时爷爷用炭火盆烤红薯的情形。当红薯烤熟后,小丽闻到了诱人的红薯香味,这属于 扩散 现象;红薯的温度越高,内部分子的无规则运动就越 剧烈 。
三、分子间的作用力
1. 探究分子间的作用力
实验观察
现象分析
现象1:将两个铅块地面磨平,紧压在一起,在下面重物不能它们分开;
现象2:用胶水涂抹在两物体表面,压实后两个物体被牢牢得粘在一起
因为物体分子之间存在___引力_____,分子间的引力使两个铅块或涂胶水的两个物体结合在一起,
现象4:用力去压一个铁块,它的体积不会不发生明显的变化;
现象5: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
虽然分子间有间隙,但要压缩固体和液体却很困难,这是因为分子之间存在着____斥力____
结论
分子间存在相互作用的__引力___和___斥力_
2.物质三态的分子结构及宏观特征对比
物资状态
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
液体
较大
较大
有一定体积,没有固体形状,有流动性
气态
很大
十分微弱,
可以忽略
没有固定的形状和体积,具有流动性
注意:
(1) 分子间引力和斥力同时存在;只是有时表现为引力,有时表现为斥力。
(2) 分子间距离越大,分子间作用力越小。当分子间的距离大于分子直径的10倍以上,超出了分子间作用力的作用范围,分子间的作用力就十分微弱,几乎没有
即学即练:
1.春联贴门扉,开启新岁好光景。胶水能将春联粘贴在门上,是利用了分子间存在( A )
A. 引力 B. 斥力 C. 间隙 D. 距离
2.下列现象中能够说明分子间有斥力的是( B )
A. 铁丝很难被拉伸 B. 液体很难被压缩
C. 墨水在热水中扩散得较快 D. 水与酒精混合后总体积减小
3.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( C )
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
4.有关分子动理论,下列说法正确的是( D )
A.吸盘能牢牢吸附在光滑的墙壁上,是因为分子间存在引力
B.“破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着斥力
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子之间有间隙
D.污水排入池塘后不久,整个池塘的水都被污染了,说明分子在做无规则运动
【百炼成刚】
1.下列现象属于扩散现象的是( D )
A.雪花纷飞 B.柳絮飞扬 C.大雾弥漫 D.墨香四溢
2,在封闭的场所里,只要有人吸烟,场所内的其他人就会闻到烟味,从而损害他人健康,这个事实的科学依据是(A )
A.分子在不停地做无规则运动 B.一切物体都是由分子组成的
C.分子之间存在引力 D.分子之间存在斥力
3.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( C )
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
4.下列宏观事实的微观解释正确的是( D )
A.水结成冰,水分子由运动变为静止
B.气体的热胀冷缩;说明分子的大小随温度的变化而变化
C.蔗糖放入水中溶解,蔗糖分子分解了
D.缉毒犬能根据气味发现毒品,说明分子在不断地运动
5.如图,是有关分子动理论的实验或现象。下列说法正确的是( A )
A. 如图-1,香蕉香味四溢,说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 如图-2,一定量的水与酒精混合后总体积变小,说明分子间有引力
C. 如图-3,玻璃板水平接触水面后,向上提拉玻璃板,弹簧测力计的示数变大,说明分子间存在斥力
D. 如图-4,抽去玻璃板,由于二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散
6.清晨,校园桂花飘香,这属于__扩散___现象;为证明这种现象的存在,雨欣同学利用如图装置进行探究,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气,为保证实验的严谨性,装有二氧化氮气体的瓶子应放在___下__(选填“上”或“下”)方。这个实验在_高__(选填“高”或“低”)温环境下,可以缩短实验时间。
7.空间站的航天员在“天宫课堂”为同学们授课,开展内容丰富的航天科普教育。
(1)如图甲所示,航天员桂海潮使用普通球拍击打水球时,水球直接粘到了球拍的表面,这是因为球拍表面与水球的分子之间存在__引力______;
(2)如图乙所示,航天员王亚平将蓝色颜料注入水球后,水球的颜色逐渐变成了色泽均匀的蓝色,说明分子在___不停地无规则运动_____。
8.请根据图甲、乙所示的实验,回答下列问题:
(1)在图甲的实验中,观察到红墨水在热水中比在冷水中扩散得快,由此得出结论 温度越高,分子无规则运动越剧烈 ;
(2)在图乙的实验中,用弹簧测力计把一块玻璃板向上提出水面,因为分子间存在 引力 ,所以在玻璃板离开水面前,会观察到弹簧测力计示数 大于 (选填“大于”“等于”或“小于”)玻璃板所受到的重力。
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13.2 分子动理论的初步知识 (导学案)学生版
【学习目标】
1.知道物质由分子原子构成,了解分子直径数量级。
2.理解扩散现象的意义,能列举生活实例;知道“温度越高,分子运动越剧烈”。 能区分
3.知道分子间同时存在引力和斥力,能举例证明;理解分子间作用力与距离的关系;能结合分子间作用力和分子间隙,解释物质三态的宏观特性。
【学习重点】
1.分子动理论的核心内容;
2.扩散现象的理解及“温度对分子运动的影响”;
3.分子间引力和斥力的存在及证明,物质三态的微观特性与宏观特性的对应关系。
【学习过程】
一、物质的构成
1. 物质的构成
现代科学研究发现,常见的物质是由极其微小的粒子——________(molecule)、________(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_______m为单位来量度分子。
注意:用肉眼和光学显微镜都分辨不出它们。电子显微镜可以观察到这些微小的粒子。
3.分子间有间隙
不同状态下分子的间隙不同,一般情况下固体分子的间隙较小,液体次之,气体分子的间隙最大。
如下图,将25mL的水和25mL的酒精充分混合,混合后总体积将 (选填“大于”、“等于”或“小于”)50mL,此现象说明分子之间存在 。
等体积的水和酒精混合
即学即练:
1.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,人们可以用光学显微镜进行观察
D.PM2.5是指能较长时间悬浮在空气中,直径小于或等于2.5um的尘埃,这些尘埃就是一个个小分子
2.金银制品在商代已经出现,古代铜器、漆木器等物件的附属装饰中也有金箔片。如图所示为电子显微镜下文物中的金原子。下列说法不正确的是( )
A.金原子之间存在间隙 B.金原子的直径约为10﹣10m
C.用肉眼和光学显微镜都可以看到金原子 D.金箔片熔化成的液体也是由金原子组成
3.《庄子·天下》中有下列论述:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”其意是物质是无限可分的。常见的物质是由 构成的,一般分子直径的数量级为 m。我们 (选填“能”或“不能”)用眼睛直接观察到分子。
4.高压下,油可以渗出钢管壁,这一现象说明固体分子之间有 。
二、分子热运动
虽然用肉眼不能直接观察到分子,但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________________。
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作___________。
(2) 扩散现象表明:一切物质的分子都在永不停息地_____________,也说明物质的分子间_________。
3.分子热运动
现象
如图所示,取两个相同的烧杯,分别装入质量相等的适量冷水和热水,分别向两杯水中滴入一滴红墨水,一段时间后,________水先变红。
现象分析
红墨水在热水中扩散得快是因为热水中分子运动剧烈,在冷水中扩散慢是因为冷水分子运动较慢
探究归纳
分子热运动的快慢与____有关:____越高,物质扩散得越快,分子运动越剧烈
注意: 分子的热运动是永不停息的,物体的温度低时,分子的热运动_____,但并没有
停止,不要误以为温度低时,分子的热运动就停止。
即学即练:
1.下列现象中能说明分子在不停地做无规则运动的是( )
A.尘土飞扬 B.花香满园 C.细雨绵绵 D.落叶纷纷
2.宋代王安石诗作《梅花》有云:“遥知不是雪,为有暗香来”中的“有暗香来”。这一现象说明了( )
A.分子之间有引力 B.分子之间有斥力
C.分子在不停地做无规则运动 D.分子的无规则运动与温度有关
3.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)他想利用甲图A装置来探究气体扩散现象,两个集气瓶分别装有红棕色NO2气体和透明的空气,用玻璃板隔开。老师指出,这个装置 (选填“能”或“不能”)用来说明气体的扩散现象,原因________________________;
(2)经老师提示,小明交换两瓶位置,如B图,取走玻璃板,静置一段时间,观察两个瓶中的颜色变得均匀,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 ;
4.糁子粑蒸鸡是新化“三大碗”之一,蒸菜时往菜里放盐使菜变咸,这是___________现象;腌菜时也会放盐,但需要很长时间才能使菜变咸,这是因为______越低,分子运动越慢。
5.如图,是小丽同学假期回老家时爷爷用炭火盆烤红薯的情形。当红薯烤熟后,小丽闻到了诱人的红薯香味,这属于 现象;红薯的温度越高,内部分子的无规则运动就越 。
三、分子间的作用力
1. 探究分子间的作用力
实验观察
现象分析
现象1:将两个铅块地面磨平,紧压在一起,在下面重物不能它们分开;
现象2:用胶水涂抹在两物体表面,压实后两个物体被牢牢得粘在一起
因为物体分子之间存在_______,分子间的引力使两个铅块或涂胶水的两个物体结合在一起,
现象4:用力去压一个铁块,它的体积不会不发生明显的变化;
现象5: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
虽然分子间有间隙,但要压缩固体和液体却很困难,这是因为分子之间存在着________。
结论
分子间存在相互作用的_____和________。
2.物质三态的分子结构及宏观特征对比
物资状态
微观特征
宏观特征
图示
分子间距离
分子间作用力
固态
_______
_______
有一定的______和______,不具有流动性
液体
_______
_______
有一定_______,没有固定_____,具有流动性
气态
很大
十分微弱,
可以忽略
没有固定的____和______,具有流动性
注意:
(1) 分子间引力和斥力同时存在;只是有时表现为引力,有时表现为斥力。
(2) 分子间距离越大,分子间作用力越小。当分子间的距离大于分子直径的10倍以上,超出了分子间作用力的作用范围,分子间的作用力就十分微弱,几乎没有
即学即练:
1.春联贴门扉,开启新岁好光景。胶水能将春联粘贴在门上,是利用了分子间存在( )
A. 引力 B. 斥力 C. 间隙 D. 距离
2.下列现象中能够说明分子间有斥力的是( )
A. 铁丝很难被拉伸 B. 液体很难被压缩
C. 墨水在热水中扩散得较快 D. 水与酒精混合后总体积减小
3.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
4.有关分子动理论,下列说法正确的是( )
A.吸盘能牢牢吸附在光滑的墙壁上,是因为分子间存在引力
B.“破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着斥力
C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子之间有间隙
D.污水排入池塘后不久,整个池塘的水都被污染了,说明分子在做无规则运动
【百炼成刚】
1.下列现象属于扩散现象的是( )
A.雪花纷飞 B.柳絮飞扬 C.大雾弥漫 D.墨香四溢
2,在封闭的场所里,只要有人吸烟,场所内的其他人就会闻到烟味,从而损害他人健康,这个事实的科学依据是( )
A.分子在不停地做无规则运动 B.一切物体都是由分子组成的
C.分子之间存在引力 D.分子之间存在斥力
3.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
4.下列宏观事实的微观解释正确的是( )
A.水结成冰,水分子由运动变为静止
B.气体的热胀冷缩;说明分子的大小随温度的变化而变化
C.蔗糖放入水中溶解,蔗糖分子分解了
D.缉毒犬能根据气味发现毒品,说明分子在不断地运动
5.如图,是有关分子动理论的实验或现象。下列说法正确的是( )
A. 如图-1,香蕉香味四溢,说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 如图-2,一定量的水与酒精混合后总体积变小,说明分子间有引力
C. 如图-3,玻璃板水平接触水面后,向上提拉玻璃板,弹簧测力计的示数变大,说明分子间存在斥力
D. 如图-4,抽去玻璃板,由于二氧化氮的密度大于空气的密度,因此不能发生扩散
6.清晨,校园桂花飘香,这属于____________现象;为证明这种现象的存在,雨欣同学利用如图装置进行探究,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气,为保证实验的严谨性,装有二氧化氮气体的瓶子应放在_____(选填“上”或“下”)方。这个实验在_________(选填“高”或“低”)温环境下,可以缩短实验时间。
7.空间站的航天员在“天宫课堂”为同学们授课,开展内容丰富的航天科普教育。
(1)如图甲所示,航天员桂海潮使用普通球拍击打水球时,水球直接粘到了球拍的表面,这是因为球拍表面与水球的分子之间存在________;
(2)如图乙所示,航天员王亚平将蓝色颜料注入水球后,水球的颜色逐渐变成了色泽均匀的蓝色,说明分子在_______________。
8.请根据图甲、乙所示的实验,回答下列问题:
(1)在图甲的实验中,观察到红墨水在热水中比在冷水中扩散得快,由此得出结论 ;
(2)在图乙的实验中,用弹簧测力计把一块玻璃板向上提出水面,因为分子间存在 ,所以在玻璃板离开水面前,会观察到弹簧测力计示数 (选填“大于”“等于”或“小于”)玻璃板所受到的重力。
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