13.1+分子热运动（教学课件） 九年级物理 （人教版）

九年级物理全一册•人教版第十三章内能第十三章内能第1节分子热运动远处的山峰上，火光冲天、烟雾弥漫，炽热的岩浆犹如一条火龙。这是火山在喷发。地球内部有高温、高压的岩浆。在极大的压力下，岩浆会从地壳薄弱的地方喷涌而出，无情的火舌毁坏它途经的一切，大量火山灰冲上万米高空……火山喷发时，炽热的岩浆携带着大量与热有关的能量。那么，覆盖火山的皑皑白雪有没有与岩浆相同形式的能量？如果有，这种能量的多少与哪些因素有关呢？九年级物理全一册•人教版01.物质的构成02.分子热运动03.分子间的作用力学习内容导览第1节分子热运动学习目标1.能简单说明物质是由分子、原子构成的。

2.能通过宏观现象推测物质的分子都在不停地做热运动。3.能够识别扩散现象、并能用分子热运动的观点进行解释。

4.知道分子之间存在着作用力。第1节分子热运动1.试一试向教室内喷洒几滴香水，前几排的同学闻到什么味道？过几分钟，后面的同学能闻到吗？2.想一想春天花开的时候，为什么能闻到花香？厨师在做饭时，为什么能闻到菜的味道？这都是与分子有关的现象，今天我们一起学习.

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第1节分子热运动一、物质的构成一、物质的构成二、分子热运动三、分子间的作用力四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程第1节分子热运动一、物质的构成1.古代道家庄子思想我国古代道家代表人物庄子（约前369～前286年）曾说：“一尺之棰，日取其半，万世不竭”。一尺长的棍棒，每日截取它的一半，永远截不完.体现了物质是“无限可分”的思想.想一想：物质真的是“无限可分”吗？2.试一试用素描炭笔在纸上画一条线，再用放大镜或低倍显微镜仔细观察，你看到了什么现象？说明什么？会看到：炭笔形成的笔迹是由一个个小颗粒组成的。说明：物质是由微小颗粒组成的。一、物质的构成3.做一做向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满。封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面的位置，分析混合后水和酒精的总体积变化情况。会看到：水与酒精混合后的总体积小于混合前的体积之和。说明：水与水（小颗粒）之间有空隙，酒精与酒精之间有空隙。一、物质的构成下面是关于物质微观结构的三种模型。你认为，哪种模型能够解释上述活动中看到的现象？请选择一种模型，并尝试解释。选择模型3.物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙.模型一物质是由微小的颗粒组成的，各个颗粒紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体.模型二固体是由微小颗粒组成的，液体是连成一片的.模型三物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙.一、物质的构成4.分子、原子（1）科学研究发现：物质都是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。分子、原子的体积非常小，用肉眼直接看不到，用电子隧道扫描显微镜可以帮助我们观察到分子、原子。通过放大率为1500万倍的电子显微镜获得的碳化硅分子的结构图

电子显微镜下的铝合金表面原子结构图一、物质的构成（2）常见的物质是由大量的分子组成的，分子间有空隙.分子很小，若把分子看成一个球体，则分子直径的数量级为10-10m.①水分子的直径约为4×10-10m；氢气分子的直径约为2.3×10-10m.②28g金可以拉伸为65km长的极细金丝，而金丝的直径仍比金分子的直径大得多.③2500万个水分子一个挨一个地排成一行，长约1cm.一、物质的构成④若把水分子与乒乓球相比，它们的比例就好像乒乓球与地球之比.⑤1标准大气压下，1cm³的任何气体约有2.7×1019个分子，让这些气体分子从容器中跑出，如果1s跑出1亿个，约需9000年才跑完.

⑥将机油装入一个筒壁很厚、相当坚固的钢筒中，然后加上2万个标准大气压的高压，结果发现钢筒“出汗”了，也就是说机油从钢筒里渗透出来了。这充分说明钢筒的固体分子之间也存在空隙。一、物质的构成5.小视频①视频演示——《分子间存在间隙》②视频讲解——《分子、原子》一、物质的构成【例题1】如图甲，实验时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，观察液面位置，发现混合后与混合前相比，总体积______（选填“变大”、“不变”或“变小”），说明分子间有______。另一小组用的是图乙所示的上小下大的容器完成水和酒精混合实验，你觉得图____的实验效果更好。变小因为分子间存在空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小。图乙的实验效果更好，理由是水和酒精混合后的总体积变小，图乙中容器的上端横截面小，里面液体体积的变化更明显。乙间隙一、物质的构成二、分子热运动一、物质的构成二、分子热运动三、分子间的作用力四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程第1节分子热运动1.扩散（1）气体的扩散①做一做：将一个空玻璃瓶子倒扣在一个装着棕色二氧化氮气体的瓶子上面，中间用玻璃板隔开。已知二氧化氮的密度大于空气的密度，当撤去玻璃板后，猜一猜你会看到什么现象？现象：上方的空气瓶慢慢地由无色到有色。说明下方的二氧化氮分子运动到空气瓶中.不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散.二、分子热运动②视频演示——《气体的扩散》③生活中气体扩散的现象香水的味道；桂花飘香；炒菜的味道……二、分子热运动（2）液体的扩散①历史实验：在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入紫色的硫酸铜水溶液（开始时，因为密度比水的大，会沉在下部）.②结论：液体可以发生扩散.水和硫酸铜溶液的扩散实验界面清晰界面模糊溶为一体二、分子热运动③液体扩散的实例将一滴红墨水滴入清水中，红墨水分子不停地做无规则运动，清水逐渐变成红色；酱油与醋混合为调料；被污水污染的河流……被污水污染的河流酱油与醋混合为调料清水逐渐变成红色二、分子热运动（3）固体的扩散①历史实验：把铅板和金板紧压在一起，在室温下放置5年。②结论：固体可以发生扩散.5年后切开放置5年铅板里会渗入一些金，金板里面会渗入一些铅，互相渗入1mm。铅板金板二、分子热运动③固体扩散的实例渗碳：是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。该过程原子发生了扩散，使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。②视频演示——《金与铅的扩散》堆放煤炭的墙角，过一段时间后发现会变黑，表明煤炭分子发生了扩散。渗碳煤炭分子的扩散二、分子热运动（4）总结①一切气体、液体和固体之间都能发生扩散现象。②一般情况下，固体扩散最慢，液体次之，气体最快。③扩散现象表明：一切物质的分子都处在永不停的无规则运动中，分子间存在间隙。二、分子热运动2.分子热运动（1）做一做：在两个烧杯内盛有质量相等的热水、冷水，用滴管注入两滴红墨水，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。（2）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.热水冷水二、分子热运动视频演示——《分子热运动》二、分子热运动【例题2】两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色的二氧化氮气体，用玻璃板隔开后按图所示放置，抽去玻璃板，保持两瓶口紧贴静置较长时间后，两瓶中气体颜色变得相同。下列说法错误的是（）B

A．此现象表明分子在永不停息地做无规则运动B．此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同C．该现象不仅能发生在气体之间，也能发生在固体、液体之间D．该现象发生的剧烈程度与温度有关解析见下页二、分子热运动A．抽去玻璃板，密度大于空气密度的二氧化氮气体能运动到上方集气瓶中，说明分子在永不停息地做无规则运动，故A正确，不符合题意；B．扫地时灰尘飞扬属于机械运动，而不是分子的热运动，故B错误，符合题意；C．一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，所以该现象不仅能发生在气体之间，也能发生在固体、液体之间，故C正确，不符合题意；D．温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确，不符合题意。所以选B.二、分子热运动三、分子间的作用力一、物质的构成二、分子热运动三、分子间的作用力四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程第1节分子热运动1.分子间存在引力（1）做一做：如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，他们会粘在一起吗？你看到了什么现象？这一现象能否证明分子之间存在吸引力？实验现象：两块铅会结合起来，在下面吊一个重物都不能把它们拉开.实验结论：分子之间存在引力.

（2）演示实验——《分子间存在引力》三、分子间的作用力（3）生活中可以证明分子之间存在吸引力的现象例如，一支粉笔有一定的形状和体积，而不是“一盘散沙”；用粉笔写字，黑板上留下字迹；把两滴水靠近后会溶在一起合成一滴水，等等。充分说明了分子间存在着吸引力。

如图所示，将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数，然后将玻璃板水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧测力计，则示数将变大，此现象说明分子间存在引力。三、分子间的作用力2.分子间存在斥力（1）想一想：我们知道：分子之间存在空隙，通过刚才的实验知道，分子间存在引力，那么为什么分子不能都吸在一起呢？这不是矛盾吗？（2）做一做：找一个注射器，桶内加入一些水（或用空气），用手指封住口，另一支手用力压缩活塞时，体验所用力的大小。实验现象：会发现用力压缩时，活塞内的水会产生“抵抗”。实验结论：当分子间距离变小时，分子间相互排斥，存在斥力。三、分子间的作用力3.分子间同时存在引力与斥力（1）做一做：找一个注射器，桶内加入一些水，用手指封住口，另一支手用力向外拉活塞时，体验所用力的大小。实验现象：会发现用力向外拉时，活塞内的水会吸引。实验结论：当分子间距离变大时，分子间相互吸引，存在引力。（2）综合分析以上实验可得出：分子间同时存在引力和斥力.其大小都跟分子间距离有关系.三、分子间的作用力（3）用类比法理解分子间的作用力分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系，就好比用弹簧连接起小球的情景。

②当两个分子的距离变大时，分子间的作用力表现为引力。③当两个分子的距离变小时，分子间的作用力表现为斥力。①当两个分子的距离处于平衡距离时，分子间的引力等于斥力。三、分子间的作用力4.物质三态的微观特征和宏观特征（1）固体分子间的情况当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。固体分子间的距离很小，作用力很大，不容易被压缩和拉伸，具有一定的体积和形状。三、分子间的作用力（2）气体分子间的情况气体分子间距离比较大，分子间没有力的作用，所以气体没有一定的体积和形状。三、分子间的作用力（3）液体分子间的情况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。这样的结构使得液体较难被压缩，没有确定的形状，具有流动性.三、分子间的作用力固态固态分子间距离很小，分子间的作用力很大，只能在平衡位置附近振动。很难被压缩，具有一定的体积和形状.液态液态分子间距离比固体稍大，作用力较大，既可以振动，也可以移动。具有一定的体积，没有一定的形状，可以流动.气态气态分子间距离很大，分子间力的作用可以忽略，能够自由移动。气体没有一定的体积和形状，具有流动性。三、分子间的作用力（4）物质三态的微观特征和宏观特征（5）视频欣赏——《分子间的作用力》三、分子间的作用力【例题3】如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，结果发现松开手后，它们黏在一起，这个现象说明：_______________；在挤压过程中，发现铅块很难被压缩，这是因为：______________；将红墨水滴入水中，红墨水在水中逐渐扩散开，这说明分子在_____________________。分子间有引力将两个表面光滑的铅块相互紧压后，松开手后，它们黏在一起，这是因为分子之间存在相互作用的引力；铅块很难被压缩，由于分子间存在着相互作用的斥力。将红墨水滴入水中，由于分子在不停地做无规则运动，所以过一会儿水会变红。分子间有斥力不停地做无规则运动三、分子间的作用力【例题4】物质一般有三种状态，其分子模型如图甲、乙、丙所示，其中_____图有一定的体积和形状；____图有一定的体积，但形状不确定；___图既没有固定的形状，也没有固定的体积。丙丙图中的分子之间的距离最小，分子间的作用力最大，是固体的分子模型；固体有一定的形状和体积。

乙图中的分子之间的距离较小，是液体的分子模型；液体没有确定的形状，但有一定的体积。

甲图中的分子距离最大，分子间的作用力最小，是气体的分子模型；气体既没有固定的形状，也没有固定的体积。乙甲三、分子间的作用力四、课堂总结一、物质的构成二、分子热运动三、分子间的作用力四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程第1节分子热运动四、课堂总结分子热运动物质的构成

分子间的作用力分子热运动

①物质是由大量的分子、原子构成的.②人们通常以10-10m为单位来量度分子.①扩散：不同物质在互相接触时彼此进入对方

的现象，叫扩散.

②一切物质的分子在不停地做无规则运动。

温度越高，分子运动越剧烈，分子的这种

无规则运动叫做分子的热运动.分子间不仅存在吸引力，而且还存在排斥力.五、动手动脑学物理一、物质的构成二、分子热运动三、分子间的作用力四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程第1节分子热运动五、动手动脑学物理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形，边长为1cm。该正方形中约有多少个分子？这些分子数目大约是全球人口数目的多少倍？①分子的直径约为10-10m，1cm的长度内能并排排列边长为1cm的正方形中能排列的分子数为108×108=1016个分子。

②世界人口总数约为74亿，1cm²的正方形中分子数是世界人口总数的

1016个1.35×106倍2.扩散现象跟人们的生活密切相关，它有时对人们有用，例如腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中；它有时又对人们有害，如人造木板粘接剂中的甲醛扩散在空气中造成环境污染。请你分别列举一个扩散现象有用和有害的实例。有益的扩散现象：花香四溢；兑制糖水；酒香不怕巷子深；。有害的扩散现象：煤气泄漏；房间里有人吸烟；臭气熏天。五、动手动脑学物理3.两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水，向其中分别放入同样的糖块，经过一段相同的时间(两杯中的糖块都还没有全部溶解)，品尝杯中的水，哪一杯更甜？为什么？

热水更甜一些。因为分子的热运动跟温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，扩散也越快。五、动手动脑学物理4.把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面（例如用吸盘吸住玻璃板或用细线绑住玻璃板），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。弹簧测力计的示数有什么变化？解释产生这个现象的原因。弹簧测力计的示数变大。因为玻璃和水接触时玻璃分子和水分子间的距离在分子力作用的范围内，向上稍微拉玻璃板时，玻璃分子和水分子间的距离略微变大，作用力表现为引力，因此弹簧测力计的示数将变大。五、动手动脑学物理5.下表归纳了固、液、气三态物质的宏观特性和微观特性，请完成这个表格。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大液态较大较大气态很大很小很小有有有无无无五、动手动脑学物理六、课堂练习一、物质的构成二、分子热运动三、分子间的作用力四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程第1节分子热运动1.酒精和水混合后体积减小的实验主要表明（）A.分子间有作用力B.分子间有空隙C.分子永不停息地运动D.分子是很微小的酒精与水混合后，由于酒精分子进入了水分子间的空隙内，故总体积在减小；故本现象说明分子间是有空隙的；故选B．点评：本实验只能表明分子间是有空隙的，无法说明分子在无规律运动，更不能说明分子间的相互作用力．六、课堂练习

B2.端午节民间有戴香包的习俗，香包内有艾草，远远地就能闻到艾香，这是因为（）A.分子在不停地运动B.分子间有空隙C.分子间有引力D.分子间有斥力分子在永不停息地做无规则运动，远远地就能闻到艾香，是因为艾分子在永不停地做无规则运动，艾香分子扩散到空气中。故A符合题意，BCD不符合题意。A所以选A.六、课堂练习3.下列事例中，不能说明分子不停地做无规则的运动的是（）A.打开香水瓶，不久满屋子都能闻到香气B.衣柜中的卫生球，过一段时间后体积变小甚至消失了C.打扫教室地面时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞D.将一滴红墨水轻轻滴在一杯水中，过一段时间后，整杯水变红了分子很小，不可能被肉眼看到，所以选项C中的灰尘肯定不是分子，不能说明分子不停地做无规则的运动。选项B中卫生球“消失”是升华现象，而升华和蒸发的根本原因，都是由于做无规则运动的分子中，速度较快的分子比较容易脱离物体，成为气体分子。选项A、D均为常见的扩散现象。所以选C。六、课堂练习

C

4.关于如图所示的四个演示实验现象，下列说法中不正确的是（）A．甲：墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈六、课堂练习

BB．乙：悬挂很重的重物后两个铅块仍没有被拉开，是由于大气压作用的结果C．丙：用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在相互作用的斥力D．丁：水与酒精混合时，总体积比预计的要小，说明分子之间有空隙解析见下页A．墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈，故A正确；B．两个铅块没有被重物拉开，说明分子间存在引力，故B错误；C．用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在斥力，故C正确；D．水与酒精混合时，总体积比预计的要小，说明分子之间有空隙，故D正确。六、课堂练习所以选B.5.用素描笔在纸上画一条线，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.物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙B.固体是由微粒组成的，液体是连成一片的C.液体是由微粒组成的，固体是连成一片的D.物质是由微粒组成的，各个微粒在一起，形成我们看到的连续体A解析见下页六、课堂练习用放大镜或低倍显微镜对笔迹仔细观察，可以看到笔画是由许多黑色的小颗粒组成的，说明物质由微小的颗粒组成，发现这条线是“断裂”，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，才会导致混合合总体积变小，故A正确，BCD错误.所以选A.六、课堂练习6.如图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，该现象主要说明了（）A．水分子间有空隙 B．水分子间存在吸引力C．水分子间存在排斥力 D．水分子处在永不停息的无规则运动中B解析见下页六、课堂练习AB．“液桥”现象说明分子间存在引力，水球接触后粘在一起，由于分子之间存在引力，故可以慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，故A不符合题意，B符合题意；C．“液桥”现象说明分子间存在引力，而不是斥力，故C不符合题意；D．“液桥”现象中，不能说明水分子处在永不停息的无规则运动中，故D不符合题意。所以选B.六、课堂练习7.（多选题）下列描述错误的是（）A．甲图中电子显微镜下的金分子处于静止状态B．乙图中实验现象说明分子在不停地做无规则运动C．丙图实验表明分子间有引力D．丁图从左至右依次是描述液体、固体、气体分子的排布规律AD解析见下页六、课堂练习A．一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，所以电子显微镜下的金分子处于运动状态，故A错误，符合题意；B．实验中观察到的现象是：比空气密度大的二氧化氮进到了上面的瓶子，虽然二氧化氮的密度大于空气密度，但是它也会运动到上面的瓶子内，属于扩散现象，说明气体分子在不停地做无规则运动，故B正确，不符合题意；C．两个铅柱压紧后可以吊起钩码，说明分子间存在相互作用的引力，故C正确，不符合题意；D．固体有一定的形状和体积，固体分子间的作用力较强，分子排列有规则；液体有一定的体积，液体分子间作用力较弱，分子排列无规则；气体既没一定形状也没一定体积，气体分子间作用力最弱，分子可以到处运动.所以丁图从左至右依次是描述固体、液体、气体分子的排布规律，故D错误，符合题意。所以选AD

六、课堂练习8.如图是在电子显微镜下猴痘病毒的照片。该病毒直径在200nm左右，可通过飞沫传播。下列说法正确的是（）A．病毒是分子，可以用肉眼直接看到B．猴痘病毒随飞沫传播属于分子运动C．构成飞沫的分子间既有引力又有斥力D．健康人佩戴口罩可预防感染，是因为口罩材料的分子之间没有空隙CA．病毒不是分子，肉眼看不到，只有借助电子显微镜才能看