【高效课堂】2023-2024学年九年级物理全一册同步精品备课一体化资源（人教版）13.1分子热运动（课件）34页ppt

第1节 分子热运动
第十三章 内能
学
习
目
标
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？
很久以前就有人猜想：我们在远处就可以闻到花香，是因为有花的“原子”飘到我们鼻子里。
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） 构成的。
物质的构成
有的物质由分子构成，例如氧气、氢气、氮气等，有的物质由原子构成，碳、铁、汞等。
1.物质的构成
如果把分子看成球形的，一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10-10m(0.1nm)为单位来量度分子。
物质的构成
2.分子的大小
物理学中的分子是广义的，包含了化学中的分子、原子、离子等。
分子如此之小，人们用肉眼和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分子、原子（图13.1-1）。图13.1-1 电子显微镜下的金原子
物质的构成
2.分子的大小
1.关于分子的说法，正确的是（ ）。
A.分子可用光学显微镜观察
B.分子是保持物质原来性质的最小微粒
C.分子是构成物质的最小微粒,它是不可再分的
D.烟雾、灰尘是很小的分子
例题1
B
光学显微镜放大倍数低，无法观察到分子，观察分子要用电子显微镜。
√
构成物质的分子可以分成原子。
烟雾、灰尘直径约10-5m,是分子团，不是分子。
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。
分子热运动
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，之间用一块玻璃板隔开( 图13.1-2)。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？
演示 气体扩散实验
分子热运动
1.实验探究
演示 气体扩散实验
分子热运动
1.实验探究
无色的空气和红棕色的二氧化氮混合在一起，最后颜色变得均匀。
[实验现象]
[原因剖析]
二氧化氮分子和组成空气的分子不停的运动，彼此进入其分子间隙之间。
1.实验探究
物质的分子不是紧密的挤在一起的，彼此之间是存在空隙的。
分子热运动
2.将50mL酒精和50mL水混合，总体积___________（选填“大于”“小于”或“等于”）100mL，说明液体分子间有___________；
例题2
间隙
小于
分子热运动
不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。
[实验结论]
扩散现象也说明了物质的分子不是紧密的挤在一起的，彼此之间是存在空隙的。
单个分子的运动是看不见的，但是大量分子运动的宏观表现——扩散现象是可以观察到的。
没有相互接触的物质不能发生扩散现象
要彼此进入，单一物质分子进入另一物质中不是扩散现象。
同种物质之间的融合不是扩散现象
2.扩散现象
3．静置的密封容器内有氢气和二氧化碳两种气体（氢气密度为0.09kg/m3，二氧化碳密度为1.97kg/m3）。若以〇表示氢气分子，以●表示二氧化碳气体分子，图中最能代表容器内气体分子分布的是（　　）
A． B． C． D．
B
例题3
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面。
2.扩散现象
扩散现象也可以发生在液体之间。
分子热运动
静放几天，界面就逐渐变得模糊不清了( 图13.1-3)
2.扩散现象
分子热运动
固体之间也能发生扩散。
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1 mm深。
分子热运动
2.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。
不同状态的物质之间也会发生扩散现象
例如:香水的挥发（气体与液体）
4．下列现象中，属于扩散现象的是（　　）
A．液体很难被压缩

B．春风吹过，柳絮弥漫

C．美味佳肴香气扑鼻

D．酒精和水充分混合后总体积变小
例题4
C
液体很难被压缩，是因为分子间有相互作用的斥力
√
春风吹过，柳絮弥漫，柳絮的运动是机械运动
酒精和水充分混合后总体积变小，是因为分子间有间隙
分子热运动
3.分子热运动
演示
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。扩散的快慢跟温度有什么关系？
分子热运动
3.分子热运动
扩散现象等大量事实表明，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。
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（thermal motion）。
分子无规则运动是分子自身的特性，与外界的作用无关
微观现象，看不见。可以通过宏观现象表现出来。
5.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底注入一滴墨水。经过一段时间后，观察到两杯水都变成均匀的红色，这是___________现象；实验中发现热水很快都变成红色而冷水则需较长时间才能都变成红色，如图所示，说明水分子运动快慢跟___________有关。
??
例题5
扩散
温度
扩散现象表明，分子在不停地运动。既然分子在运动，那么通常固体和液体中的分子为什么不会飞散开，而总是聚合在一起，保持一定的体积呢?
分子间的作用力
演示
分子间的作用力
如图13.1-4，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。
两个铅柱没有被重物拉开，主要是因为铅柱的分子之间存在引力。分子之间的引力使得固体和液体的分子不致散开，因而固体和液体能保持一定的体积。
分子间的作用力
从扩散现象还可以看出，物体的分子不是紧密地挤在一起，而是彼此间存在间隙。那么，为什么压缩固体和液体很困难呢？
这是因为除了引力以外分子之间还存在斥力。
分子间的作用力
分子之间既有引力又有斥力。
分子间既有引力又有斥力。分子间的作用力表现为引力还是斥力（即哪种作用力更明显）与分子间距有关。当分子间的距离等于平衡距离时， 引力等于斥力；当外力压缩物体迫使分子靠近时，分子间的距离小于平衡距离，斥力大于引力，分子间表现为斥力以抗拒外力的压缩；当外力拉伸物体迫使分子远离时，分子间的距离大于平衡距离，引力大于斥力，分子间表现为引力以阻碍外力的拉伸。
分子间的作用力
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（图13.1-5）
分子间的作用力
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（图13.1-6）
分子间的作用力
气体分子间依旧存在分子作用力，只是较小而已。
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（图13.1-7）。
分子间的作用力
1.物质的状态发生变化时，根本的原因是组成物质的分子之间的距离发生变化，使分子间的作用力发生变化。
2.大多数物质由液态到固态时体积变小（水除外），由液态到气态时体积显著增大。
6．同种物质在固态、液态和气态中，分子间距离最大的是 ___________；固体和液体都很难被压缩，说明分子间存在 ___________；南京金箔锻制技艺是我国第一批国家级非物质文化遗产，金箔锻制的手工技艺可以让金块变金箔，这说明黄金的 ___________性好。
延展
例题6
斥力
气态
分子间的作用力
1.常见的物质是由大量的分子、原子构成的；
2.物质内的分子在不停地做热运动；
分子动理论
3.分子之间存在引力和斥力。
2.分子动理论
7．如图所示的实验，是我们在学习分子动理论时做过的一些实验：
图a：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了；
图b：玻璃板的下表面接触水面，发现拉力示数大于玻璃板的重力；
图c：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积；
图d：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来；
图e：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
例题7
（1）图a和图___________两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子在______ _____，图a为尽快达到实验目的，实验过程中___________（选填“可以”或“不可以”）搅动量筒中的液体；
（2）图b和___________图两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在___________；
（3）图c实验表明，分子之间存在___________。
引力
d
不停的做无规则运动
不可以
e
间隙
课堂小结