(共37张PPT)
第13章 内能
13.1 分子热运动
了解世界——物质的尺度
银河系的直径约有100 000光年.
光年：
中国幅员辽阔，东西约5 200 km，南北约5 500 km.
千米：
姚明的身高是2.26 m.
米：
学生刻度尺的最小一格是1 mm.
毫米：
了解世界——物质的尺度
人的头发丝的直径大约是60～80 μm；一个细胞的长度大约在10 μm；光学显微镜分辨力的极限是0.2 μm.
微米：
比光学显微镜放大倍数高1 000 倍的电子显微镜下的发丝
纳米：
在这个尺度下，我们可以数清楚分子或原子的个数.
水分子的直径是0.4 nm.
了解世界——物质的尺度
导入新课
盛夏时节，百花绽放。四溢的花香引来了长喙天蛾，它们悬浮在空中吸食花蜜.
花香是如何传播的呢？
一、物质的构成
常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的.
⑴ 一般分子的直径只有百亿分之几米，通常用 10－10 m 为单位来量度分子.
⑵ 物体中含有的分子数量非常多.如 1 cm3 的空气中大约含有 2.7×1019 个分子.
通过物体的一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况.
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？如何了解构成物体的分子的情况？
电子显微镜下的铝
合金易拉罐表面
电子显微镜下的金分子
练一练
1.关于分子和原子，下列说法中正确的是（ ）
A.分子的体积很大
B.分子的直径很大
C.分子能够用肉眼直接观察
D.物质是由分子和原子构成的
2.新发布的《环境空气质量标准》中增加了PM2.5监测指标.PM2.5是指直径小于或等于2.5 μm的颗粒物，该颗粒物不易沉降，且富含大量有毒、有害的物质.PM2.5________分子（选填“是”或“不是”）.
D
不是
不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散.
二、分子热运动
1、扩散
实验观察 1
在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一玻璃板隔开（如图）.抽掉玻璃板后，会发生什么变化？
二氧化氮的密度比空气大，它能进到上面的瓶子里去吗？
两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变大均匀.
现象
实验观察 2
在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入硫酸铜的水溶液.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限.
开始时
10日后
20日后
30日后
现 象
静放几天，界面就逐渐变得模糊不清了.
实验观察 3
长时间堆放煤的墙角会变黑，用笤帚扫都扫不干净.
把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以看到它们互相渗入约1mm深.
扩散现象等大量事实表明：物质由大量分子、原子构成，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.
气体之间、液体之间、固体之间都能发生扩散现象.
长喙天蛾能嗅到花香，就是因为花粉颗粒扩散到了远处.
实验一中两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，就是因为二氧化氮气体分子进入到了上面空气的瓶子内.
2、分子热运动
构成物质的分子运动的快慢与什么因素有关
在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水.用滴管分别在两个杯中滴入一滴墨水，观察哪个烧杯中墨水扩散得快.
演 示
分子的运动跟温度有关，温度越高，分子运动越剧烈.我们把分子无规则运动叫做分子的热运动.
思 考
扩散的快慢跟温度有什么关系
一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.温度越高，分子运动越剧烈.
解释现象：
为什么刚炒的热菜比凉菜更容易闻到香味？
扩散现象的理解
1、不同的物质一定要互相接触时才发生扩散.
2、扩散现象并不局限于处于同一状态下的不同物质.
3、扩散现象表面构成物质的分子在不停地运动着，同时还说明了物质的分子间存在着间隙.
机械运动与分子运动的区别
机械运动 分子运动
研究对象
规 律
运动情况
是否可见
影响因素
客观物体
微观分子
有规律
无规则
静止或运动
永不停息
肉眼能看见
肉眼看不见
力
温度
练一练
1、如图所示，在一空集气瓶的
上面， 倒扣一个装有密度比
空气大的红棕色二氧化氮
气体的集气瓶，两个瓶口之间用一块玻璃片后，看到空集气瓶中慢慢有红棕色气体进入.该实验说明__________________________________________；但该实验不够严密，因为出现这一实验现象的原因，也可能是_____________________造成的.
一切物质的分子都在不停的做无规
则运动
二氧化氮气体下沉
2、甲、乙两个相同的透明玻璃水杯，盛有质量相等、温度不同的纯净水，其中一杯是 80℃ 的热水，另一杯是 5℃ 的冷水，它们都静静地放置在水平桌面上。同时向两个水杯中滴入碳素墨水，过几分钟后观察到如图所示的现象.
⑴ 甲、乙两水杯中盛有热水的是＿＿；
⑵ 该实验说明分子热运动的剧烈程度与＿＿＿有关.
乙
温度
三、分子间的作用力
1、分子之间既有引力又有斥力
是什么力使得两块铅块结合在一起？
实验观察 1
实验观察 2
气体被压缩时都会产生“抵抗”，要是压缩液体和固体呢？
实验观察 3
测力计的示数为什么会变大？
实验表明：分子间同时存在引力和斥力.
2、固体、液体、气体物质的宏观特性和微观描述
固体分子间距
液体分子间距
气体分子间距
分子间距决定了分子间的作用力，从而决定了固体、液体和气体的特征.
气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有相互作用力.
分子之间既有引力又有斥力.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.
固体分子间距
如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略.气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有作用力，因此，气体具有流动性，容易被压缩.
气体分子间距
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.
液体分子间距
练一练
1、如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两块铅就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，这是因为【 】
A、分子永不停息地做无规则运动
B、分子间有间隙
C、物质是由分子组成的
D、分子间有引力
2、“破镜不能重圆”是因为将玻璃合起来时，镜子断裂处绝大多数分子距离过大，分子间几乎没有_________________ .
D
相互作用的力
2、2015 年 5 月 31日是第二十八个世界禁烟日，主题是“生命与烟草的对抗” .公共场所吸烟不仅危害吸烟者自身的健康，也会使他人被动吸烟，他人被动吸烟是因为【 】
A、分子在不停地运动
B、分子间有间隙
C、分子间有作用力
D、分子很小
A
3、清晨树叶上的露珠看起来呈球状，对此解释合理的是【 】
A、分子不停地做无规则运动
B、分子之间存在间隙
C、分子之间存在引力
D、分子之间存在斥力
C
四、分子动理论
1、分子动理论的初步知识
常见的物质是由分子、原子构成的；物质内的分子在不停地做热运动；分子之间存在引力和斥力.
2、物理方法小结
分子的世界我们无法观察，但是却能通过实验，得到分子在运动和分子间存在作用力的事实，通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实，这是物理学中常用的方法.
练一练
1、如图所示的三幅图中，能形象地描述气态物质分子运动特点的是【 】
A、甲 B、乙 C、丙 D、甲和乙
2、下列能说明分子在不停运动的是【 】
A、春天柳絮飘舞 B、夏天荷花飘香
C、秋天落叶纷飞 D、冬天雪片飞扬
B
C
1.把分子看成球体，一个挨着一个紧密平铺成一层（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？
分子的直径约为10－10m，则正方形每边分子个数为：n＝ ＝108（个），正方形中分子数目：108×108＝1016个，目前全球人口约70亿，这些分子是全球人口的倍数： ≈ 1.4×106倍.
动手动脑学物理
有用的扩散现象：厕所清新剂、钢件表面渗碳等；有害的扩散现象：公共场所抽烟、装修房屋后遗留的气味等.
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.
3.两个杯子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。因为温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快。热水比冷水温度高，糖块在热水中扩散快些，所以热水比冷水甜一些.
弹簧测力计的示数变大。因为玻璃板接触水面时，大量分子间的引力表现出来了，正是由于玻璃板与水面间分子引力使弹簧测力计的示数变大.
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（如图所示）.弹簧测力计的示数有什么变化？解释产生这个现象的原因.
4.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
有
有
无
有
很小
无
无
小 结
一、物质的构成
常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
二、分子热运动
1.不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散.
2.一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.温度越高，分子运动越剧烈.
三、分子间的作用力
1、分子之间既有引力又有斥力，分子间同时存在引力和斥力.
2.分子间距决定了分子间的作用力，从而决定了固体、液体和气体的特征。
四、分子动理论
1.常见的物质是由分子、原子构成的；
2.物质内的分子在不停地做热运动；
3.分子之间存在引力和斥力。
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《13.1 分子热运动》同步练习
一.选择题：(每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意， 请把符合题意的选项序号填入题后的括号内. )21·世纪*教育网
1.检查酒驾时，司机打开车窗，交警闻到车内有酒精气味，要求司机必须接受酒精含量的测试。交警能闻到酒精气味是因为酒精【 】www-2-1-cnjy-com
A、分子之间存在引力 B、分子之间存在斥力
C、分子间有空隙 D、分子在不停运动
2.如图所示，图a是一个铁丝圈，中间松松 ( http: / / www.21cnjy.com )地系一根棉线，图b是浸过肥皂液后的铁丝圈上形成一层肥皂液薄膜，图c所示是用手指轻轻地碰一下棉线的任意一侧，图d表示这一侧附着的肥皂液薄膜破了，棉线被拉向了另一侧，这个实验说明了【 】21cnjy.com
A、分子间存在着引力
B、物质是由大量分子组成的
C、分子之间有间隙
D、物质的分子在永不停息地做无规则的运动
3.科学研究需要进行实验，得到事实，并在此 ( http: / / www.21cnjy.com )基础上进行必要的推理.因此，在学习科学的过程中我们需要区分事实与推论。则关于表述：① 在气体扩散实验中，抽去玻璃板后，红棕色的二氧化氮气体进入到空气中；② 在液体扩散实验中，将红墨水滴入热水中，热水很快变红；③ 扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动；④ 温度越高，分子的无规则运动越剧烈，正确的是【 】2·1·c·n·j·y
A、①②是事实，③④是推论 B、①②④是事实，③是推论
C、①是事实，②③④是推论 D、③④是事实，①②是推论
4.图中四张图是说明分子间有引力的是【 】
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.滴在热水中的墨水 B.端面磨平的铅棒压 C.磁铁对铁钉 D.抽去玻璃后，两瓶
使热水很快变色 紧后能吊住大钩码 有吸引力 中的气体逐渐混合
5.下列说法中能说明分子热运动的是（ ）
A.春天，百花争艳 B.夏天，波光粼粼
C.秋天，丹桂飘香 D.冬天，大雪纷飞
6.我国幅员辽阔，风景迥异.一切物质都是由极其微小的分子、原子构成的.下列现象中能说明分子在永不停息地运动的是（ ）21世纪教育网版权所有
A.春天，微分拂过，花香袭人 B.夏天，暖风阵阵，麦浪翻滚
C.秋天，狂风乍起，黄沙漫天 D.冬天，寒风凛冽，漫天飞雪
7.把萝卜腌成咸菜通常需要几天，而把萝卜炒熟，使之具有相同的咸味，仅需几分钟.造成这种差别的主要原因是（ ）21·cn·jy·com
A.萝卜分子间存在间隙，容易扩散
B.盐分子与萝卜分子间存在相互作用的引力
C.炒菜时萝卜是运动的，盐分子更容易进入萝卜中
D.炒菜时温度高，分子热运动更剧烈
二.填空题：(将答案直接写在横线上，不必写出解题过程.)
8.劣质的板材、涂料、胶黏剂等材料含有较多 ( http: / / www.21cnjy.com )的甲醛、苯、二甲苯等有毒有机物，用来装修房屋，会造成室内环境污染，这是因为有毒有机物向室内空气中慢慢__________.这种现象在夏天特别严重，因为________越高，____________________________越剧烈.
9.夏日荷塘里荷花盛开，微 ( http: / / www.21cnjy.com )风吹过，飘来阵阵花香，说明分子在______________；荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴，表面分子间有__________力.www.21-cn-jy.com
10.如图所示，是反映某种物质三种状态 ( http: / / www.21cnjy.com )的微观模型。图乙中的物质为_______态.某物质由图甲的状态直接变为图丙的状态时，发生的物态变化为________，下列事例中所发生的物态变化与这一过程相同的是______（填序号）.【来源：21·世纪·教育·网】
① 固体清香剂用了一段时间后变小
② 打开冰箱冷冻室的门，可看到有“白气”冒出
③ 新鲜的蔬菜放置两天后就会变蔫
11.在一杯水中滴入蓝墨水，静置一 ( http: / / www.21cnjy.com )段时间后发现整杯水变蓝，这种现象说明分子在______________；把两块表面干净的铅块压紧，下面吊一物体时不会将它们拉开（如图所示），则说明分子间存在着_______(填”引力”或“斥力”) .
12.2012 年 5 月，日本科 ( http: / / www.21cnjy.com )学家开发出制作单层硅分子薄膜技术，如图所示：在硅板表面覆盖陶瓷薄层，持续加热一段时间后，硅板中的硅分子居然能穿透陶瓷薄层从而形成单层硅分子薄膜.加热使得硅分子穿透陶瓷薄膜，这说明______________________________________________；________________________.21教育网
13.分子动理论的主要内容有：① 物质是由大 ( http: / / www.21cnjy.com )量分子组成的；② 分子间是有间隙的；③ 分子在不停地做无规则的运动；④ 分子间存在相互作用力.上述理论与下图所列现象相对应的是：②______、③______、④______（以上三空选填图中的字母代号即可）.
A.红墨水滴在清水 B.两表面磨平的铅块紧密 C.一半酒精和一半混
中整杯水变红 接触，其下面可吊砝码 合后，总体积变小
14.用如图所示的装置演示 ( http: / / www.21cnjy.com )气体扩散现象.其中一瓶装密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气.为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是______（填“A”或“B”）瓶.根据________________现象可知气体发生了扩散，扩散现象说明气体分子________________________.若实验温度分别为 ① 0℃，② 4℃，③ 20℃，④ 30℃.则在____________（填序号）温度下气体扩散最快.
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《13.1 分子热运动》同步练习——答案与解析
一.选择题：(每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意， 请把符合题意的选项序号填入题后的括号内. )21世纪教育网版权所有
1. D
【解析】构成物质的分子在永不停息地做无规则 ( http: / / www.21cnjy.com )运动.不接触便能闻到物质的气味，所以检查酒驾时，交警能闻到酒精气味是因为酒精分子在不停运动.故选D
2. A
【解析】构成物质的分子间存在 ( http: / / www.21cnjy.com )着相互作用的引力和斥力，当用手指轻轻地碰一下图c中棉线的任意一侧后肥皂液薄膜破了，棉线被拉向了另一侧，表明分子之间存在着相互作用的引力.2·1·c·n·j·y
3. A
【解析】在气体扩散实验中，抽去玻璃板后 ( http: / / www.21cnjy.com )，红棕色的二氧化氮气体进入到空气中；在液体扩散实验中，将红墨水滴入热水中，热水很快变红.这些都是我们能够亲眼所见的现象.而一切物质的分子都在不停地做无规则运动；温度越高，分子的无规则运动越剧烈.这些是由现象归纳出来的一些规律，故①②是事实，③④是推论.
4. B
【解析】A、C两图说明分子的扩散现象，C图反映了磁体的特性，能吸引磁性物质，B图反映了分子之间存在着相互作用的引力.故选B.www.21-cn-jy.com
5. C
【解析】物质是由肉眼看不见的分 ( http: / / www.21cnjy.com )子构成的，构成物质的分子在永不停息地做无规则运动.不接触便能闻到物质的香味，正是因为分子在永不停息地做无规则运动；百花争艳、波光粼粼、大雪纷飞等运动过程涉及的是宏观物体，均与分子运动无关.故选C
6.A
【解析】物质是由肉眼看不见的分子构成的， ( http: / / www.21cnjy.com )构成物质的分子在永不停息地做无规则运动. 微分拂过，花香袭人，不接触便能闻到花的香味，正是因为分子在永不停息地做无规则运动.暖风阵阵，麦浪翻滚；狂风乍起，黄沙漫天；寒风凛冽，漫天飞雪等运动过程涉及的是宏观物体，均与分子运动无关.故选C.21·cn·jy·com
7.D
【解析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动 ( http: / / www.21cnjy.com )；温度越高，分子的无规则运动越剧烈. 把萝卜腌成咸菜通常需要几天，而把萝卜炒熟，使之具有相同的咸味，仅需几分钟.说明分子的无规则运动与温度有关.故选D.21·世纪*教育网
二.填空题：(将答案直接写在横线上，不必写出解题过程.)
8.扩散 温度 分子无规则运动或分子的热运动
【解析】一切物质的分子都在不停地做无 ( http: / / www.21cnjy.com )规则运动，劣质材料装修房屋，会因为材料中的有毒有机物向室内空气中慢慢地扩散造成空气污染，影响身体健康；又因为温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以夏天特别严重.21cnjy.com
9.不停地运动 引
【解析】物质是由肉眼看不见的分子构成的 ( http: / / www.21cnjy.com )，构成物质的分子在永不停息地做无规则运动. 夏日荷塘里荷花盛开，微风吹过，飘来阵阵花香，不接触便能闻到花的香味，正是因为分子在永不停息地做无规则运动. 构成物质的分子间存在着相互作用的引力和斥力，当荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴，两者表现出了相互作用的引力.
10.液 升华 ①
【解析】分子之间既有引力又有斥力。固体分 ( http: / / www.21cnjy.com )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.气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有作用力，因此，气体具有流动性，容易被压缩.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.由题图可知甲图中的物质为固态、乙图中的物质为液态、丙图中的物质为气态. 某物质由图甲的状态直接变为图丙的状态，表明该物质是由固态直接变为气态，因而是升华现象. 固体清香剂用了一段时间后变小是升华现象；打开冰箱冷冻室的门，可看到有“白气”冒出是液化现象；新鲜的蔬菜放置两天后就会变蔫是汽化（蒸发）现象.21教育网
11.永不停息地运动 引力
【解析】一切物质的分子都在不停地做 ( http: / / www.21cnjy.com )无规则运动，因而在一杯水中滴入蓝墨水，静置一段时间后发现整杯水变蓝. 分子之间既有引力又有斥力，把两块表面干净的铅块压紧，下面吊一物体时也不会将它们拉开，则说明分子间存在着引力.
12.分子间存在间隙，分子在不停地做无规则运动 温度越高，分子运动越快
【解析】一切物质的分子都在不停地做无 ( http: / / www.21cnjy.com )规则运动；温度越高，分子的无规则运动越剧烈.因而在硅板表面覆盖陶瓷薄层，持续加热一段时间后，硅板中的硅分子能穿透陶瓷薄层从而形成单层硅分子薄膜.www-2-1-cnjy-com
13.C A B
【解析】红墨水滴在清水中整杯水变红，表 ( http: / / www.21cnjy.com )明一切物质的分子都在不停地做无规则运动；两表面磨平的铅块紧密接触，其下面可吊砝码，表明分子之间存在相互作用力；一半酒精和一半水混合后，总体积变小，表明分子间存在间隙.【来源：21·世纪·教育·网】
14.B A 瓶中有红棕色气体 永不停息地做无规则运动 ④
【解析】因为二氧化氮的密度比 ( http: / / www.21cnjy.com )空气大，所以装二氧化氮气体的应是B瓶；又因为温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以在30℃的温度下气体扩散最快.
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