10.2 分子动理论的初步知识（课件34页）2025-2026学年八年级物理下册沪粤版（2024）

(共34张PPT)
10.2 分子动理论的初步知识
一、分子动理论：微观世界的基石
在探索微观世界的旅程中，分子动理论是解释物质微观行为的基本框架。它像一把钥匙，帮助我们打开了理解宏观现象背后微观本质的大门。分子动理论通过对分子的运动、分子间的相互作用等规律的总结，揭示了物质热现象、力学性质等诸多宏观特性的微观根源。本节课我们将系统学习分子动理论的初步知识，深入理解分子的无规则运动、分子之间的间隙以及分子之间的相互作用力这三大核心内容。
二、分子在永不停息地做无规则运动：热运动的本质
（一）扩散现象：分子运动的直观体现
扩散现象是分子无规则运动最直接、最常见的证据。将不同物质相互接触时，它们会自发地彼此进入对方，这种现象在生活中无处不在：
在一杯清水中滴入几滴酱油，不需要搅拌，整杯水会慢慢变成棕色，这是酱油分子扩散到水分子间隙中的结果。
刚炒好的菜香气四溢，即使在厨房外也能闻到，这是菜的香味分子通过空气扩散到周围环境中的表现。
长期放在一起的金块和铅块，会发现它们的接触面有相互渗透的现象，金中有铅，铅中有金，这表明固体分子也在进行扩散。
扩散现象不受重力等外力的影响，完全是分子自主运动的结果。无论是气体、液体还是固体，都能发生扩散现象，只是扩散的速度不同：气体扩散最快，液体次之，固体最慢。这是因为气体分子间距离大，运动空间充足；固体分子间距离小，运动受到的束缚较大。
（二）温度对分子运动的影响：热运动的加剧
分子的无规则运动与温度密切相关。在前面的课堂实验中我们已经观察到，红墨水在热水中的扩散速度比在冷水中快得多。这一现象表明：温度越高，分子的无规则运动越剧烈。为了突出这种运动与温度的关系，我们把分子的无规则运动称为分子的热运动。
生活中还有许多现象能证明温度对分子热运动的影响：
夏天天气炎热，饭菜更容易变馊，这是因为高温加快了食物中分子的热运动和微生物的繁殖速度。
用热水溶解洗衣粉比用冷水快，是因为热水中分子热运动更剧烈，能更快地打破洗衣粉分子间的束缚，使其扩散到水中。
（三）分子热运动的特点：无规则与永恒性
分子的热运动具有两个显著特点：
无规则性：分子的运动没有固定的方向和轨迹，它们像一群杂乱无章的小精灵，在不停地碰撞、反弹、穿梭。这种无规则性是大量分子运动的统计表现，单个分子的运动是偶然的，但大量分子的整体运动遵循一定的统计规律。
永恒性：只要物体的温度高于绝对零度（-273.15℃），分子的热运动就不会停止。绝对零度是理论上的低温极限，在现实中无法达到，因此分子的热运动是永恒存在的。即使物体处于静止状态，其内部的分子也在永不停息地做无规则运动。
三、分子之间存在间隙：物质可压缩的奥秘
（一）生活中的间隙证据
分子之间并不是紧密无间的，而是存在着一定的间隙。生活中的许多现象都能证明这一点：
100 mL 水和 100 mL 酒精混合后，总体积约为 196 mL，小于 200 mL。这是因为水分子和酒精分子的大小不同，混合时小分子会进入大分子之间的间隙，导致总体积减小。
给自行车轮胎打气时，我们能把大量空气压入轮胎，这是因为气体分子间的间隙很大，压缩时分子间距离减小，从而使气体体积缩小。
冰糖放入水中后会逐渐溶解，水的体积增加量远小于冰糖的体积，说明冰糖分子进入了水分子之间的间隙。
（二）不同状态物质的分子间隙差异
分子之间的间隙大小与物质的状态有关，一般来说：
气体分子间隙最大：气体分子间的距离通常是分子直径的 10 倍以上，分子间的作用力极其微弱，因此气体具有流动性，容易被压缩，没有固定的形状和体积。
液体分子间隙次之：液体分子间的距离比气体小得多，分子间的作用力较大，因此液体具有一定的体积，但没有固定的形状，流动性不如气体，难以被压缩。
固体分子间隙最小：固体分子间的距离非常小，分子间的作用力很强，因此固体具有固定的形状和体积，难以被压缩和拉伸。
这种间隙差异也解释了为什么物质在不同状态下的密度不同：固体密度较大，液体密度次之，气体密度最小（相同条件下）。
四、分子之间存在相互作用力：引力与斥力的平衡
（一）分子之间的引力：物质凝聚的纽带
分子之间存在着相互吸引的力，称为分子引力。这种引力使得物质能够保持一定的体积和形状，是物质凝聚的重要纽带：
将两段干燥的铅柱端面削平，用力压紧后，它们会紧紧地粘在一起，甚至能吊起一个砝码。这是因为铅柱端面的分子距离减小到引力作用范围内，分子引力将两段铅柱牢牢地结合在一起。
用胶水粘贴物品时，胶水分子与被粘物体分子之间的距离减小，分子引力使它们紧密结合，从而达到粘贴的目的。
固体很难被拉断，例如铁丝需要较大的力才能被拉断，这是因为固体分子间的引力阻碍了分子的分离。
（二）分子之间的斥力：物质不可无限压缩的保障
分子之间不仅存在引力，还存在相互排斥的力，称为分子斥力。这种斥力使得分子之间保持一定的距离，防止分子被无限压缩：
用力压缩固体或液体时，会感到明显的阻力，越压缩阻力越大。这是因为分子间的距离减小到一定程度后，斥力迅速增大，阻碍分子进一步靠近。
气球吹到一定程度后很难再吹大，若强行吹大就会破裂，这是因为气球内部气体分子间的距离减小，斥力增大，超过气球材料的承受极限。
（三）分子力的动态平衡：引力与斥力的较量
分子引力和斥力是同时存在的，它们的大小都与分子之间的距离有关，并且随着距离的变化而变化，但变化的快慢不同：
当分子之间的距离等于某一平衡距离（r ）时，分子引力等于分子斥力，分子力（引力与斥力的合力）为零，此时分子处于平衡状态。
当分子之间的距离小于平衡距离（r < r ）时，分子斥力增长比引力快，斥力大于引力，分子力表现为斥力，阻碍分子靠近。
当分子之间的距离大于平衡距离（r > r ）时，分子引力增长比斥力快，引力大于斥力，分子力表现为引力，阻碍分子远离。
当分子之间的距离远大于平衡距离（通常 r > 10r ）时，分子引力和斥力都变得非常微弱，几乎可以忽略不计，此时分子力可视为零。例如，气体分子间的距离通常远大于 10r ，因此气体分子间的作用力可以忽略，这也是气体容易扩散和压缩的原因之一。
五、分子动理论对宏观现象的解释：微观到宏观的桥梁
分子动理论不仅揭示了微观世界的规律，还能很好地解释许多宏观现象，搭建起微观与宏观之间的桥梁。
（一）物质的状态变化
物质的固态、液态、气态三种状态的差异，本质上是由分子的运动情况和分子间作用力决定的：
固态：分子间距小，分子间作用力强，分子只能在固定的平衡位置附近做微小振动，因此固体具有固定的形状和体积，不易流动。
液态：分子间距比固态大，分子间作用力比固态弱，分子可以在一定范围内自由移动，但仍受周围分子的束缚，因此液体具有一定的体积，但没有固定的形状，具有流动性。
气态：分子间距很大，分子间作用力极弱，分子可以自由地无规则运动，充满整个容器，因此气体没有固定的形状和体积，流动性强。
当物质吸热或放热时，分子的热运动剧烈程度发生变化，分子间的距离和作用力也随之改变，从而导致物质的状态发生变化（熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华）。
（二）热胀冷缩现象
大多数物质具有热胀冷缩的性质，这可以用分子动理论解释：
温度升高时，分子的热运动加剧，分子的平均动能增大，分子间的距离增大，分子间隙变大，物体的体积膨胀。
温度降低时，分子的热运动减缓，分子的平均动能减小，分子间的距离减小，分子间隙变小，物体的体积收缩。
需要注意的是，水是一种特殊的物质，在 0℃到 4℃之间会出现反常膨胀，即温度升高时体积减小，温度降低时体积增大。这是因为水分子之间存在氢键，在低温时形成特殊的晶体结构，导致体积变化异常。
（三）物质的硬度与延展性
不同物质的硬度和延展性不同，也与分子间的作用力有关：
分子间作用力越强的物质，硬度通常越大，越不容易被形变。例如，金刚石是自然界中最硬的物质之一，这是因为碳原子之间通过强烈的共价键结合，分子间作用力极大。
分子间作用力适中，且分子排列具有一定规则的物质，通常具有较好的延展性。例如，金属具有良好的延展性，是因为金属原子之间的作用力较强且具有流动性，在外力作用下原子可以相对滑动而不破坏整体结构。
六、课堂实验：探究分子间的作用力
（一）实验目的
通过实验感受分子之间的引力和斥力。
（二）实验器材
两个表面光滑的铅柱、细线、砝码、弹簧测力计、注射器、水。
（三）实验步骤
探究分子之间的引力：
将两个铅柱的端面用砂纸打磨光滑，然后用力将它们的端面压紧。
用细线将其中一个铅柱系好，悬挂在铁架台上，在另一个铅柱的下方挂上砝码，观察铅柱是否分开。
逐渐增加砝码的质量，直到铅柱分开，记录此时砝码的总重力。
探究分子之间的斥力：
用注射器吸入一定体积的水，用手指堵住注射器的出口，用力推活塞，感受推活塞时的阻力变化。
记录注射器内水的体积变化情况，观察是否容易将水压缩。
（四）实验现象
两个压紧的铅柱能够吊起一定质量的砝码而不分开，直到砝码质量足够大时才会分开。
推注射器活塞时，刚开始比较容易推动，随着水的体积减小，阻力越来越大，很难将水压缩到很小的体积。
（五）实验分析
铅柱能吊起砝码，说明分子之间存在引力，当引力大于砝码的重力时，铅柱不会分开。
水很难被压缩，且压缩时阻力增大，说明分子之间存在斥力，随着分子间距离减小，斥力迅速增大。
七、课堂小结
分子的热运动：分子在永不停息地做无规则运动，温度越高，运动越剧烈，扩散现象是分子热运动的直接证据。
分子间隙：分子之间存在间隙，气体分子间隙最大，液体次之，固体最小，这决定了不同状态物质的可压缩性差异。
分子作用力：分子之间同时存在引力和斥力，它们的大小随分子间距变化而变化，共同维持分子的平衡状态，解释了物质的凝聚性和不可无限压缩性。
宏观现象解释：分子动理论能解释物质的状态变化、热胀冷缩、硬度延展性等宏观现象，是连接微观与宏观的重要理论。
八、课堂练习
下列现象中，利用分子热运动的是（ ）
A. 扫地时看到灰尘飞扬 B. 晒衣服时衣服变干 C. 冬天搓手取暖 D. 磁铁吸引铁钉
分子之间的引力和斥力是同时存在的，当分子间距离减小时，______增大得更快；当分子间距离增大时，______增大得更快。
为什么气体容易被压缩，而固体和液体很难被压缩？请用分子动理论解释。
煮茶叶蛋时，蛋壳会逐渐变成茶色，而且蛋内部也会有茶味，这一现象说明什么？
九、课后作业
完成课本上的相关练习题，巩固分子动理论的知识点。
设计一个家庭小实验，证明分子之间存在间隙，写出实验步骤、现象和结论。
举例说明分子动理论在日常生活中的应用，至少列举 3 个例子，并解释其原理。
思考：如果分子停止了热运动，世界会变成什么样？写一段简短的科学想象短文。
2024沪粤版物理八年级下册
10.2 分子动理论的初步知识
第十章 从粒子到宇宙
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
学习目标
知道分子之间存在着空隙。（重点）
02
知道一切物质的分子都在不停地做无规则运动，知道扩散现象，并能用分子运动的观点进行解释。（重点）
01
知道分子之间存在着相互的作用力，并能从分子间距离角度进行解释作用力大小关系。（重、难点）
03
导入新课
神奇的软蛋
星期天，小明来到爷爷家过周末，发现爷爷家的食品柜里有一瓶醋泡蛋，蛋壳已经泡没了，只剩一层蛋膜包着鸡蛋，爷爷说这是一种保健食品。调皮的小明趁爷爷不注意，将“软蛋”冲洗干净后放在了清水中，奇怪!“软蛋”竞一点点地长“胖”了。这其中的奥妙，你能解释吗？
【实验】体会分子的运动
进行实验：
(1)将香水瓶的盖子打开，很快就能在较远处闻到香味。
(2)在一杯清水中滴入一滴红墨水，不一会儿，整杯水就变成了红色。
以上现象说明了什么？
一、认识分子动理论
科学家还做过这样一个实验
演示实验：
这个实验又说明了什么呢？
一、认识分子动理论
不同的物质互相接触时，会发生彼此进入对方的现象。物理学上把这种现象叫做扩散。无论气体、液体或固体，都会发生扩散，且没有固定的规律，这一事实说明分子在做无规律的运动。
一、认识分子动理论
你还能举出哪些生活中的例子说明分子在运动？
长时间堆放煤的墙角会变黑，用笤帚扫都扫不干净。
长期抽烟的手指会泛黄
一、认识分子动理论
下列现象属于扩散吗？
闻到花香
尘土飞扬
炊烟袅袅
糖溶于水
一、认识分子动理论
分子会运动，那么分子运动会有快慢吗？什么因素会影响分子运动的快慢呢？
我们通常用热水泡茶、冲药……
把凉了的菜加热之后会感到香味浓郁……
一、认识分子动理论
进行实验：
【实验】观察温度对分子运动的影响
在分别盛有冷水和温水的杯中，各滴入一滴墨水，观察现象。
说一说你观察到的现象？
一、认识分子动理论
物质中分子的运动情况跟温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。物理学中，将大量分子的无规则运动，叫做分子的热运动。
一、认识分子动理论
演示实验：
【实验】分子间有空隙
酒精分子
水分子
分子间存在着空隙
一、认识分子动理论
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？
演示实验：
【实验】探究分子间的相互作用力
A.会收缩的液膜
谁把湿棉线拉过去了？
一、认识分子动理论
B.能吊起钩码的铅柱
再试试这个：
C.不听话的活塞
你从这些实验中得出了什么？
一、认识分子动理论
研究表明：物质中的分子既相互吸引，又相互排斥。
F引
F斥
F引
F斥
F引
F斥
F引
F斥
＜10-10 m以排斥为主
＞10-10 m以吸引为主
当分子相距很远时(10-9m)，分子间几乎无作用力。
一、认识分子动理论
综上所述，物质是由大量分子组成的，分子间是有空隙的，分子在不停息地做无规则运动，分子间存在相互作用力。这就是分子动理论的初步知识。
1
2
4
3
一、认识分子动理论
物质的状态常分为固态、液态和气态。在不同的物质状态中，其分子的状态也是不同的。
固体分子
固体中分子之间的距离小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置振动。
固体既有一定的体积，也有一定的形状。
二、固、液、气三态中的分子
液体分子
液体中分子之间的距离较小，相互作用力较大，分子可在某个位置振动，分子群却可以相互划过。
液体有一定的体积，但又流动性，其形状随容器而变化。
二、固、液、气三态中的分子
气体分子
气体中分子之间的距离很大，相互作用力很小，可以认为气体分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞以外，不受其他力作用。
气体既没有固定的体积，也没有固定的形状。
分子间作用力：固＞液＞气
分子间距离：气＞液＞固
二、固、液、气三态中的分子
1星题 知识过关
认识分子动理论
1. 合肥地区春节接待客
人有煮茶叶蛋(如图所示)的习俗。将鸡
蛋放进茶叶水中煮较长时间，剥开蛋壳
发现蛋白变色，这是______现象。
扩散
2.［立德树人·传统文化］中国的茶文化在宋朝时已借助“海
上丝绸之路”名扬世界。人们在泡茶时，茶香四溢，说明分
子在______________________；所用水的温度越高，水中茶
色就越容易变浓，这说明温度越高，分子运动越______。
不停息地做无规则运动
剧烈
3.[2024·蚌埠月考] 如图所示，
将两个表面光滑的铅块互相紧
压，它们会粘在一起，这说明
引力
不容易
斥力
分子之间存在______；用针筒抽取半筒水，用手指抵住针筒
口，然后用力推入活塞，水________(填“容易”或“不容易”)
被压缩，说明分子间存在______。
4.下列现象能说明分子间存在空隙的是( )
D
A.海绵容易被压缩
B.花园里闻到花香
C.铁丝很难被拉断
D.水与酒精混合后总体积变小
5.物理来源于生活，生活中处处是物理，下列说法正确的是
( )
D
A.“纷纷暮雪下辕门”说明分子在永不停息地做无规则运动
B.包粽子时米粒间有缝隙，说明分子间有间隙
C.“破镜难重圆”说明分子之间没有引力
D.“花气袭人知骤暖”，说明温度越高，分子的热运动越剧烈
固、液、气三态中的分子
6.在一般情况下，下列关于固体、液体、气体的性质说法错
误的是( )
C
A.固体具有一定体积和形状
B.液体不易被压缩
C.气体的分子间作用力最大
D.它们的分子之间都存在间隙
7. 甲、乙、丙三幅图中，能形象地描述气态物质分
子排列方式的是图____；若某物质经历熔化过程，则该物质
的分子排列从图____变为图____。
丙
甲
乙
2星题 情景应用
8. 夏天，长时间使用空调会使室内的空气变
得十分干燥。因此人们常在室内放上一盆清水以增加空气的
湿度，这种方法可以说明( )
D
A.水分子由原子构成 B.水分子的体积变大
C.水分子间有相互作用力 D.水分子在不断运动
9.[2024·安庆期末] 菱湖公园的荷花竞相绽放，清晨荷叶上的
水珠如颗颗珍珠一般(如图)，摇一摇荷叶，水珠会很快滑落，
荷叶上竟然滴水不沾。下列关于荷叶上的水珠说法正确的是
( )
A.当水珠静止不动时，水珠中的水分子也静
止不动
B.很小的水珠就是一个水分子
C.两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠，
说明分子之间只有引力
D.当太阳照射水珠一会儿，水珠温度升高，
水分子的运动变剧烈
√
10.关于固态、液态、气态物
质的分子结构的认识，下列说
法不正确的是( )
D
A.图中三种分子都在不停地运动
B.图甲分子构成的物体较难被压缩，没有确定的形状，具有
流动性
C.图乙分子之间的距离很远，但分子间有相互作用力
D.图丙分子间的距离小，所以很容易被压缩
11.[2024·合肥模拟改编] 液体和空气
接触的表面存在一个薄层，即表面层，
如图所示。由于液体分子在不停地做
引
蒸发
无规则运动，表面层中就会存在一些具有较大能量的分子，
它们可以克服分子间相互作用的____力，脱离液体跑到空气
中去，其宏观表现就是液体的______现象。
12.[2024·西安模拟] 如图，将玻璃板水平接触水面，
稍稍用力向上拉，弹簧测力计的示数______
(填“大于”“等于”或“小于”)玻璃板受到的重力。
大于
13.用如图的装置演示气体扩散现象，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。为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应
是___(填“”或“ ”)瓶。
分子动理论的初步认识
固、液、气三态中的分子
物质是由大量分子组成的
分子间存在相互作用力
认识分子动理论
分子在不停息地做无规则运动
分子间距离决定了
分子间作用力大小
分子间是有空隙的
谢谢观看！