13.1 分子热运动（导学案）-九年级物理全一册同步备课系列（人教版）【教师版】

第1节分子热运动（导学案）【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。【学习重点】一切物质的分子都在不停的做无规则运动。【学习难点】分子之间存在的相互作用力。【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1．物质是由分子、原子构成的，其大小通常以10－10m为单位来量度。2．不同物质在互相接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象说明：①分子间有

间隙

；②分子在不停的做

无规则运动

。扩散现象既可以在气体中发生，还可以在液体中发生，也能够在

固体中发生。3．打开一瓶香水，很快就会闻到香味，原因是：香水里的分子运动到鼻子里去了。4．课本图13.1－4能说明：分子间有引力。5．扩散现象说明分子间有间隙，为什么压缩固体和液体很困难呢？这是因为分子间还存在斥力，由于该力的存在，使分子已经离得很近的固体和液体很难进一步被压缩。6.铁棒很难被拉伸，说明分子间存在引力；水很难被压缩，说明分子间存在斥力（均选填“引”、“斥”）。7.“破镜难圆”说明：当相邻分子间的距离很大时，分子间不存在作用力（选填“存在”、“不存在”）。【合作探究】探究一、物质的构成【做一做】①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？说明什么问题？【分析归纳】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。【做一做】②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。【分析归纳】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。【想想议议】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。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.【答案】选择模型三.物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙.1.分子、原子分子原子通过放大率为通过放大率为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（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.②2500万个水分子一个挨一个地排成一行，长约1cm.③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.④1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.⑤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。【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。【答案】变小；间隙；乙。【解析】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。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）气体的扩散【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？该现象说明什么？【分析归纳】上方的空气瓶慢慢地由无色到有色。实验表明下方的二氧化氮分子运动到空气瓶中.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.【列举事例】生活中气体扩散的现象：香水的味道；桂花飘香；炒菜的味道……（2）液体的扩散历史实验：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，由于硫酸铜溶液比水的密度大，会沉在量筒的下部，因此可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间明显的界面。静放几天，界面就逐渐变得模糊不清了。

【分析归纳】该现象表明清水与紫色的硫酸铜的分子彼此进入对方中，说明液体可以发生扩散.【列举事例】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……（3）固体的扩散历史实验：把铅板和金板紧压在一起，在室温下放置5年。发现铅板里会渗入一些金，金板里面会渗入一些铅，互相渗入1mm。【分析归纳】该现象表明固体可以发生扩散.【列举事例】固体扩散的实例：堆放煤炭的墙角，过一段时间后会变黑，表明煤炭分子发生了扩散。（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。2.分子热运动【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。【分析归纳】一段时间后，热水先变红.实验表明：温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。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.【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（）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【答案】B.【解析】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.探究三、分子间的作用力1.分子间存在引力【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？【分析归纳】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.实验表明：分子之间存在引力.【列举事例】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。2.分子间存在斥力想一想：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？【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。【分析归纳】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。3.分子间同时存在引力与斥力【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。【分析】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。综合分析以上实验可得出：（1）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.（2）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。

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。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。4.固体、液体和气体分子的排列与作用力情况（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。固体分子间的距离小，不容易被压缩和拉伸，具有一定的体积和形状。（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。（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.【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__________。【答案】分子间有引力；分子间有斥力；不停地做无规则运动.【解析】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。【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。【答案】丙；乙；甲.【解析】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。【精讲点拨】1．常见的物质是由大量的分子组成的。分子的大小通常以10-10m为单位来量度。2.扩散现象说明：①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；②分子之间存在间隙。3．分子热运动：指分子的无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越快，扩散越快。分子热运动与物体的机械运动不同，当物体静止时，但是物体内的分子不会静止。4.分子间的作用力：分子之间既有引力又有斥力。设分子间的平衡距离为r0.则当分子间距离r＞r0时引力大于斥力，表现为引力；当r＜r0时引力小于斥力，表现为斥力；当r＝r0时，引力等于斥力，分子处于平衡位置；当r＞10r0时，作用力可忽略不计。【归纳整理】①物质是由分子组成的，分子是构成物质的微粒，直径大约是10-10米。①物质是由分子组成的，分子是构成物质的微粒，直径大约是10-10米。②分子热运动③分子之间存在相互作用力分子热运动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.【课堂练习】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【答案】B.【解析】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．2.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【答案】A。【解析】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。所以选A.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【答案】C。【解析】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。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B．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【答案】B.【解析】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。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【答案】A。【解析】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.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【答案】B.【解析】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”现象不能说明水分子处在永不停息的无规则运动中，故D不符题意。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【答案】AD.【解析】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.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【答案】C.【解析】A．病毒不是分子，肉眼看不到，只有借助电子显微镜才能看到，故A错误；B．飞沫不是分子，传播是机械运动，不是分子运动，故B错误；C．分子之间存在相互作用的引力和斥力，构成飞沫的分子间既有引力又有斥力，故C正确；D．分子之间存在间隙，口罩材料的分子之间也有空隙，故D错误