13.2 分子动理论的初步知识 同步讲义-2025-2026学年九年级全一册物理人教版
知识梳理
一、物质的构成
1. 分子和原子
构成:常见的物质是由极其微小的粒子——分子和原子构成的
例:水由水分子构成,铁由铁原子构成
分子大小:直径约为 10 m(百亿分之几米),需用电子显微镜观察
类比:若把分子比作乒乓球,其直径比例相当于乒乓球与地球之比
数量庞大:1cm 空气中约含 2.7×10 个分子,1滴水中约含 1.67×10 个水分子
2. 分子间存在间隙
实验证明:
1. 水与酒精混合后总体积 小于 混合前体积之和
2. 压缩注射器中的空气,体积明显减小
微观解释:分子间存在空隙,不同物质混合时分子可进入彼此间隙
二、分子热运动
1. 扩散现象
定义:不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象
特点:
普遍性:气体、液体、固体均可发生扩散
气体:香水气味扩散、二氧化氮与空气混合
液体:红墨水在水中扩散、硫酸铜溶液与水混合
固体:铅块与金块紧压5年后互相渗入1mm
影响因素:温度越高,扩散越快(如热水中红墨水扩散更快)
意义:直接证明分子在永不停息地做无规则运动,且分子间存在间隙
2. 分子的无规则运动
分子热运动:分子的无规则运动与温度有关,温度越高,运动越剧烈
例:炒菜时香味扩散更快,表明温度升高分子运动加剧
注意:分子运动是微观现象,与宏观的机械运动(如灰尘飞扬)本质不同
三、分子间的作用力
1. 引力和斥力并存
实验证明:
引力:两个铅块削平后紧压,能吊起钩码(分子引力使铅块粘合)
斥力:固体、液体难压缩(分子间距小时斥力显著)
规律:
分子间距 等于平衡距离(r )时,引力=斥力,合力为0
间距 小于r 时,斥力>引力,表现为斥力(如压缩固体)
间距 大于r 时,引力>斥力,表现为引力(如拉伸固体)
间距 远大于r 时(如气体),作用力可忽略
2. 物质三态的微观解释
状态 分子间距 分子作用力 宏观特性
固体 很小 很大 有固定形状和体积
液体 较大 较大 无固定形状,有固定体积
气体 很大 极弱 无固定形状和体积
四、实验探究与应用
1. 重点实验
实验内容 现象观察 得出结论
二氧化氮气体扩散 下方红棕色气体逐渐进入上方空气瓶 气体分子在永不停息地做无规则运动
铅块与金块紧压实验 5年后铅、金互相渗入1mm 固体分子存在扩散现象
红墨水在冷水与热水中扩散 热水中墨水扩散更快 温度越高,分子热运动越剧烈
水与酒精混合体积变化 混合后总体积小于混合前之和 分子间存在间隙
2. 生活中的应用
解释现象:
墙角煤堆久了变黑(固体扩散)
炒菜时香味四溢(气体扩散)
破镜难圆(分子间距过大,引力可忽略)
技术应用:
半导体器件制造中,通过高温扩散掺入杂质元素
腌咸菜时,盐分子扩散到蔬菜中
五、易错点警示
1. 区分微观与宏观运动:扩散是分子运动,不是物体的机械运动(如灰尘飞扬是宏观颗粒运动)
2. 分子作用力的条件:只有分子间距足够小时(通常在固体和液体中),引力和斥力才显著
3. 温度与分子运动:温度是分子热运动剧烈程度的标志,而非单个分子的运动速度
4. 扩散的方向:扩散是双向的,并非只从密度大的物质向密度小的物质扩散(如二氧化氮向上扩散)
同步练习
一、单项选择题
1.关于热现象,下列说法正确的是( )
A.晶体在熔化过程中温度不变,内能也不变
B.烧开水时,看到壶嘴冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气
C.蒸发和沸腾都属于液化现象,都要放热
D.打开香水瓶后远远地闻到香味,说明分子在不停地做无规则运动
2.下列现象不属于分子无规则运动的是( )
A.春天柳絮飞扬 B.酒香不怕巷子深
C.长期堆放的煤会渗透进地板 D.将糖放入水中,水会变甜
3.“墙角数枝梅,凌寒独自开,遥知不是雪,为有暗香来。”(王安石《梅花》)诗人在远处就能闻到淡淡梅花香味的原因是( )
A.分子由原子构成 B.分子间有空隙
C.分子之间同时存在引力和斥力 D.分子在不停地做无规则运动
4.如图所示,一只锥形瓶中灌入氨气,另一只锥形瓶内壁贴一条浸过酚酞溶液的试纸。打开活塞,一会儿就可以看到试纸逐渐变红。这个现象主要表明( )
A.分子永不停息地运动 B.分子间有间隙
C.分子间有作用力 D.分子是很微小的
5.5月31日是“世界无烟日”,很多公共场所都贴了禁烟的标志,这主要是考虑到在空气不流通的房间里,只要有一个人吸烟,整个房间就会充满烟味,这是因为( )
A.物质是分子组成的 B.分子间有引力
C.分子间有斥力 D.分子在不停地运动
6.如图所示,一个铁丝圈中间较松弛的系着一根棉线,浸过肥皂水后,用手指轻碰一下棉线的左边,棉线左边的肥皂膜破了,棉线被拉向右边。上述实验说明( )
A.分子间有间隙
B.分子间有引力
C.分子间有斥力
D.分子在永不停息地做无规则运动
7. 一群蜜蜂飞入某小区一处民宅,如图所示,民警将装有蜂蜜的木桶置于宅门外,蜜蜂陆续飞入桶中,下列现象中,与此原理相同的是 ( )
A.煮稀饭时米粒在水中翻滚 B.两个铅柱压紧后粘在一起
C.固体、液体很难压缩 D.用鼻子鉴别醋和酱油
8.唐诗《山亭夏日》是一首描写夏日风光的七言绝句。其内容为:“绿树荫浓夏日长,楼台倒影入池塘。水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香。”诗句中描述的情境属于扩散现象的是( )
A.绿树荫浓夏日长 B.楼台倒影入池塘
C.水晶帘动微风起 D.满架蔷薇一院香
二、填空题
9.6月29日世界“锅包肉”大赛在我市举办。刚出锅的“锅包肉”满屋飘香是 现象;当“锅包肉”放凉后,很难闻到香味,说明分子的热运动与 有关。
10.汽车驶过我们闻到汽油味儿,这是 现象,荷叶上两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大的水珠,这一事实说明分子间存在着 。封闭在注射器筒内的空气很容易被压缩,这个实验说明分子间有 。
11.端午节快到了,妈妈用茶叶水煮鸡蛋,茶叶色素会渗到鸡蛋内,这是 现象;热乎乎的茶蛋更容易香气四溢,原因是温度越高,分子热运动越 。
12.“担担面”是四川省著名的传统小吃,也是成都人民非常喜爱的美食。烹饪过程中要将面条放入水中煮熟,此过程中面条的内能是通过 的方式改变的;我们远远就能闻到担担面浓郁的香味,这属于 现象。
13.最美人间四月天,产灞湿地公园鸟语花香,杨柳依依,湖水中微波荡漾,白鹭低飞……远远能闻到花香,这是 现象,以白鹭为参照物,湖面是 的。白鹭飞向水面时,所成的像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验探究题
14.实验小组在研究分子动理论初步知识的实验中,进行了如下所示操作:
(1)如图甲所示,水和酒精混合后,混合物的总体积 混合前水和酒精的体积之和,该现象说明了分子间存在 ;
(2)如图乙所示,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,下面吊着一个较重的物体也不会将它们拉开,说明分子间存在 ;
(3)如图丙、丁所示,为了研究气体分子运动的无规则性,应选择 (选填“丙”或“丁”)实验装置更合理(已知二氧化氮密度大于空气密度)。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A、晶体在熔化过程中不断吸热,内能增大,但是温度不变,A不符合题意;
B、烧开水时,看到壶嘴冒出的“白气”,是壶嘴里冒出的温度较高的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象,B不符合题意;
C、蒸发和沸腾都属于汽化现象,都要吸热,C不符合题意;
D、打开香水瓶后远远地闻到香味,说明分子在不停地做无规则运动,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】(1)晶体熔化时保持不变的温度;物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;
(2)物质从气态变成液态的过程叫液化,液化要放热;
(3)汽化的方式有蒸发和沸腾,都要吸热;
(4)扩散现象说明分子在不停地做无规则运动.
2.【答案】A
【解析】【解答】A.春天柳絮飞扬,是物体的机械运动,A符合题意;
B.闻到酒香,是分子运动造成的,B不符合题意;
C.长期堆放的煤渗透进地板,是分子运动现象,C不符合题意;
D.糖放入水中,水变甜,是分子运动形成的,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】分子运动看不到,但可以闻到气味。
3.【答案】D
【解析】【解答】闻到淡淡梅花香味,是梅花香味分子不停的无规则运动,形成了扩散现象,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】闻到气味,反应分子在不停的无规则运动。
4.【答案】A
【解析】【解答】根据题意可知,试纸逐渐变红,说明氨气分子从左边的瓶子进入到了另一只锥形瓶中,说明分子在永不停息地做无规则运动。
故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
【分析】根据分子运动的知识分析判断。
5.【答案】D
【解析】【解答】扩散现象是分子无规则运动的结果,一切物质的分子都在不停地做无规则运动,由于烟分子做无规则运动,在空气中进行扩散,所以只要有一个人吸烟,烟分子就在空气中进行扩散,整个房间也会充满烟味。
故答案为:D。
【分析】闻到气味,说明分子在不停的做无规则运动。
6.【答案】B
【解析】【解答】棉线左边的肥皂膜破了后,棉线被拉向右边,表明棉线右侧的肥皂膜中的分子相互吸引,使其收缩,从而将棉线拉向右边,所以此实验可说明分子间有引力,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】分子间存在相互作用的引力。
7.【答案】D
【解析】【解答】蜜蜂飞向有蜂蜜的捅中,是分子运动,嗅觉感受到气味,
A.煮稀饭时米粒在水中翻滚,是物体运动,不是分子运动,A不符合题意;
B.两个铅柱压紧后粘在一起,反映分子间有引力,B不符合题意;
C.固体、液体很难压缩,反映分子间有斥力,C不符合题意;
D.用鼻子鉴别醋和酱油,是分子在不停的无规则运动形成的,人才能闻到气味,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】闻到气味,反映分子在不停的无规则运动;分子间存在引力和斥力。
8.【答案】D
【解析】【解答】A、绿树荫浓由于光的直线传播形成的,故A不符合题意。
B、楼台倒影是光的反射,故B不符合题意。
C、水晶帘动微风起,说明力可改变物体的运动状态,故C不符合题意。
D、满架蔷薇一院香是扩散现象,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】(1)光沿直线传播,当遇见障碍物之后,在后边形成了影子。
(2)池塘的水面相当于一块平面镜,倒影是光的反射。
(3)由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
(4)闻见花香,闻见各种味道都属于扩散现象。
9.【答案】扩散;温度
【解析】【解答】闻到香味,是分子在不停的无规则运动,形成扩散现象。
温度降低后,很难闻到香味,是温度降低,分子运动速度缓慢,则分子的热运动与温度有关。
【分析】温度气味,是分子无规则运动形成扩散现象;分子运动和温度有关。
10.【答案】扩散;引力;间隙
【解析】【解答】 汽车驶过我们闻到汽油味儿,这是 扩散现象,荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴,说明分子间存在着引力。 封闭在注射器筒内的空气很容易被压缩,这个实验说明分子间有 间隙。
综上 第1空、 扩散; 第2空、引力; 第3空、间隙。
【分析】1、微观粒子的构成特点:分子之间存在间隙,分子间的相互作用力包括引力和斥力,
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
11.【答案】扩散;快
【解析】【解答】用茶叶水煮鸡蛋,茶叶色素会渗到鸡蛋内,这是扩散现象;热乎乎的茶蛋更容易香气四溢,原因是物体受到温度越高,分子热运动越剧烈。
综上第1空、扩散;第2空、快。
【分析】分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
12.【答案】热传递;扩散
【解析】【解答】将面条放入水中煮熟,水的温度高,面条吸收热量,内能发生转移,是热传递的方式改变了面条的内能。
闻到面条的香味,是分子在不停息地做无规则运动,分子运动形成扩散现象。
【分析】物体间温度不同,通过热传递改变内能;闻到气味,是分子不停的无规则运动形成扩散现象。
13.【答案】扩散;运动;不变
【解析】【解答】(1)最美人间四月天,产灞湿地公园鸟语花香,远远能闻到花香,是由于花香分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象;
(2)白鹭低飞,以白鹭为参照物,湖面的位置发生了变化,故湖面是运动的。
(3)平面镜成像时,所成的虚像和物体大小相等;故白鹭飞向水面时,所成的像的大小不变。
故答案为:分子在不停地做无规则运动;运动;不变。
【分析】(1)扩散现象,说明花香分子在不停地做无规则运动;
(2)在研究物体运动时,物体的位置相对于参照物发生变化,则物体运动,不发生变化,则物体静止;
(3)平面镜成像的特点是:像和物体大小相等、像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等,像和物体关于平面镜是对称的。
14.【答案】(1)小于;间隙
(2)引力
(3)丁
【解析】【解答】(1)如图甲所示,水和酒精混合后,混合物的总体积小于混合前水和酒精的体积之和,该现象说明了分子间存在间隙。
(2)如图乙所示,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,下面吊着一个较重的物体也不会将它们拉开,说明分子间存在引力。
(3)如图丙、丁所示,为了研究气体分子运动的无规则性,应把密度大的气体放在下方,避免因密度不同而流动混合,故应选择丁实验装置更合理。
【分析】(1)分子间存在间隙;
(2)分子间同时存在相互作用的引力和斥力;
(3) 研究气体的扩散时,应把密度大的气体放在下方,避免因密度不同而流动混合。
(1)[1]如图甲所示,这是水和酒精混合前后的实验现象,混合后总体积减小了。
[2]水和酒精的分子相互进入到分子间的间隙中,造成总体积变小,这说明了分子间存在间隙。
(2)如图乙所示,将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,下面吊着一个较重的物体也不会将它们拉开,说明分子间存在引力。
(3)如图丙、丁所示,为了研究气体的扩散,避免因密度不同而流动混合,故应把密度大的气体放在下方,应选择丁实验装置更合理