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第十三章
内能
第1节
分子热运动
2020年
九年级物理同步课件
精品课件
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学习目标
1.知道物质是由分子、原子构成的,知道一切物质的分子都在不停地做无规则运动,知道分子热运动.
2.能识别扩散现象,并能用分子运动论的观点进行解释.
3.知道分子之间存在相互作用力,能利用分子之间的相互作用力解释固、液、气三态之间的关系.
学习目标
课前预热
1.物质的构成:常见的物质是由______和______构成的,分子的直径很小.
2.扩散:
的物质在互相接触时,彼此__________的现象叫做扩散.
扩散现象表明_________________________________________.
预习检测
课前预热
3.分子热运动:大量分子的_______运动叫做分子的热运动.分子的热运动与______有关.______
越高,分子热运动越剧烈.
4.分子间的作用力:分子之间存在相互作用的____力和____力.固体、液体、气体分子间的距离从大到小的排列次序是_________________;分子间的作用力从大到小的排列次序是_________________.
预习检测
课前预热
这是极细小的粒子的运动.
(1)可以判断出是什么物质在运动吗?
(2)这与我们前面研究过的汽车等物体的运动相同吗?
(3)这种运动有什么规律?
分
子
将一滴红墨水滴入温水中,观察现象。
新课引入
课堂展示
你了解物质的尺度吗?
银河系的直径约有100
000光年。
中国幅员辽阔,东西约5
200
千米,南北5500千米。
姚明的身高是2.26
米。
学生刻度尺的最小一格是1
毫米。
九年级物理课本的长度约为25.8厘米
物质的尺度——欢迎大家来到微观世界!
人的头发丝的直径大约是60~80微米μm;
电子显微镜下的发丝
一个细胞的长度大约在10
μm,即10000纳米nm,
物质的尺度——欢迎大家来到微观世界!
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纳米
nm。
物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
一、物质的构成
如何了解构成物体的分子的情况?
通过物体的一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况。
物质的构成
知识点一
下面请大家分组做分割物质实验,进行探究:
小组1:撕纸,看哪一组撕得最碎.
无论纸撕得多么细小,纸还是纸;
小组2:打碎废旧的玻璃杯.每打碎一次拿出来看看,探究打得更碎时,玻璃有何变化?
玻璃无论研磨得多么细小还是玻璃;
小组3:打碎冰糖,每打碎一次拿出来看看,探究打得更碎时,冰糖味道有何变化?
冰糖无论研磨得多么细小还是冰糖.
如果把杯子打破,碎片还是玻璃。经过多次分割,甚至碾成粉末,颗粒越分越小,如果不断的分下去,有没有一个限度呢?
分子体积是不是很小!
物质由分子组成
1.分子很小,直径大约10-10m
;
2.数目巨大。
分子的质量和体积都很小
一颗小露珠中含有1021个水分子。
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
分子如此之小,人们通常以10-10
m为单位来量度分子。
二、分子热运动
既然分子这么小,我们用肉眼无法直接观察到,那怎么研究它的运动呢?我们前面学过类似的研究方法吗?
转换法、模型法、类比法等。
知识点二
分子热运动
二氧化氮气体的密度比空气大,它能进到上面的瓶子里去吗?
1.扩散现象
抽掉玻璃板后,会发生什么变化?
实验一:气体扩散
实验观察
分析与思考:
1、扩散发生在几种气体之间?
2、它们有没有直接接触?
3、有没有进入对方?
你能说出生活中气体间扩散的例子吗?
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。
实验二:液体扩散现象(硫酸铜和水的扩散)
实验观察:
10日后
20日后
30日后
分析与思考:
1、扩散发生在几种液体之间?
2、它们有没有直接接触?
3、有没有进入对方?
品红在水中的扩散
被污水污染的池塘
生活中液体间扩散的例子
实验三:固体扩散
金块
铅块
金块
铅块
叠放
挤压界面打磨光滑的铅块和金块
固体扩散(铅块和金块的扩散)
五年后,彼此进入对方1mm
分析与思考:
1、扩散发生在几种固体之间?
2、它们有没有直接接触?
3、有没有进入对方?
长时间堆放煤的墙角会变黑,用笤帚扫都扫不干净。
生活中的固体扩散现象
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。
实验:等体积的水和酒精混合
说明:分子间存在间隙
分子间存在间隙
分子间存在间隙
——
类比实验
气体、液体和固体的分子间隙
气体:
分子间的
距离很大,
液体:
分子间的
距离较小,
固体:
分子间的
距离最小。
1、扩散的概念: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、扩散的条件:不同的物质,且互相接触。
注:
(1)气体、液体和固体之间都可以发生扩散。
(2)扩散现象表明:①分子在不停地做无规则运动;
②分子之间有间隙。
(3)扩散的快慢与物质的状态有关。
其他条件相同时,气体扩散的最快,液体次之,固体扩散的最慢。
物质的分子运动的快慢,除了与物体物态有关,还与什么因素有关?
实验:
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?
实验观察
分子的运动跟温度有关,温度越高,分子运动越剧烈,扩散的越快。
咸菜腌制要数十天入味,炒菜一会就咸了,你知道什么原因吗?
二、分子热运动
1、定义:
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。
注:
(1)任何温度下分子都在不停的做无规则运动。
(2)温度越高,分子的热运动就越剧烈,扩散越快。
2、分子运动和机械运动的区别
受外力影响
自发运动,与温度有关
1、某老师引导学生理解固体、液体和气体的微观结构时,带领学生们做游戏.用人群的状态类比物体的状态,如图所示,图中的甲、乙、丙三种情景分别对应的是(
)
A.固态、液态、气态
B.气态、固态、液态
C.固态、气态、液态
D.液态、气态、固态
2.下面的瓶子里装有红棕色的二氧化氮气体,它的密度大于空气密度.当抽去玻璃片后,过一段时间,看到上面的瓶子里也出现了红棕色的二氧化氮,这种现象主要表明(
)
A.分子有一定的质量
B.分子间有相同作用力
C.分子有一定大小
D.分子在做无规则运动
3.下列现象中能用“分子的无规则运动”观点加以解释的是(
)
A、春天,柳絮飞舞
B、夏天,玉兰飘香
C、秋天,落叶纷飞
D、冬天,瑞雪飘飘
4.下列实例中,不能说明“分子在不停地运动”的是(
)
A.湿衣服在太阳下被晒干
B.炒菜时加点盐,菜就有咸味
C.扫地时灰尘飞扬
D.香水瓶盖打开后能闻到香味
5、下列说法,正确的是( )
A.
汽车开过乡间公路,路面扬起灰尘,这些灰尘是由分子运动引起的
B.
分别滴在热水和冷水中的墨水,它们的扩散速度相同
C.
10
mL酒精和10
mL水混和后的总体积小于20
mL,这是由于分子间有空隙
D.
水、水蒸气、冰三种物态分子间的距离都是相同的
6.
通常把萝卜腌成咸菜需要较长的时间,而把萝卜炒成熟菜,使之具有相同的咸味,仅需几分钟,造成这种差别的原因是(
)
A
盐分子减小了,很容易进入萝卜中
B
盐分子间有相互作用的引力
C
萝卜分子间有空隙,易扩散
D
炒菜时温度高,分子热运动加快
7.当红墨水分别滴入热水和冷水中时,可以发现
变色比冷水快,这说明
越高,水中大量分子的热运动_______。
8、花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”。
对于前一句是根据
_______
这一物理知识来判断当时周边的气温突然变化。成雾霾天气的主要污染物是PM2.5,其直径大约是一般分子直径(数量级为10﹣10m)的2万倍的悬浮颗粒物,它在空中的运动
__
__ (“属于”或“不属于”)分子的无规则运动。
提出问题:
既然分子在不停运动,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?同时压缩它们又很困难呢?
分子间的作用力
知识点3
实验:
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。
是什么力使得两块铅柱结合在一起?
分子间的作用力
知识点3
测力计的示数为什么会变大?
实验观察2
弹簧测力器拉住玻璃板,玻璃板接触水面。
分子间存在相互作用的引力。
注:分子间的引力使固、液体的分子不致散开而保持一定的体积。
实验:
将一个大号注射器的活塞拔出一些,然后用橡皮套堵住出口,再将活塞往前推一段后,发现很难再推动。
气体相对固体、液体来说,容易压缩,但达到一定程度后也很难再继续压缩。
2、分子间的斥力
分子间同时存在着相互作用的斥力。
研究表明:分子间既有引力,又有斥力,同时存在。
(1)分子间的距离在一定范围内(小于10-10
m)时,以排斥为主;
(2)在这个范围之外(大于10-10
m)时,以吸引为主;
若分子间的距离大到一定程度(大于10-9
m
)时,分子间的相互作用力会变得十分微弱,所以认为没有相互作用力。
拓展
破镜分子间的距离远大于分子平衡距离,分子间几乎没有相互作用的引力,不能把破碎的镜子重新聚合在一起,也不能用分子的斥力去解释。?
3.用分子动理论的知识解释固态、液态、气态的微观模型
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。
固体分子间距
液体分子间距
气体分子间距
气体:
分子间的距离较大,分子之间的作用力极小,所以气体没有一定的体积,也没有一定的形状,总是充满整个空间
液体:
分子间的距离较小,分子之间的作用力较大,因此液体虽然具有一定的体积,却没有固定的形状。
固体:
分子间的距离很小,分子之间的作用力很大,因此,固体不但有一定的体积,还有一定的形状。
归纳
(1)常见的物质是由大量的分子、原子构成的;
(2)分子的质量和体积都很小。
(3)分子在不停地做热运动;
(4)分子之间存在引力和斥力。
分子动理论的初步知识:
四、利用分子动理论解释现象
项目
物态
间距
作用力
分子运动情况
体积
形状
固态
小
很大
只能在一定位置附近振动
有一定的体积
有一定的形状
液态
较小
较大
分子可在某个位置附近振动、分子群可以相互滑过
有一定的体积
没有固定形状,具有流动性。
气态
很大
很小
每个分子几乎都能自由运动
没有固定体积
没有固定形状,具有流动性。
1、下列现象能说明分子间存在吸引力的是(
)
A.
固体和液体很难被压缩
B.
红墨水滴入水中很快散开
C.
酒精和水混合后总体积变小
D.
两个表面光滑的铅块紧压后会“粘”在一起
2、如图甲用一纸片盖住倒满水的杯口,快速倒置,纸片将水托住,可说明________的存在。如图乙所示提起水平接触水面的玻璃板,需要的拉力
(大于、等于或小于)玻璃板的重力,说明________。
3、如图,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一重物,都不能把它们拉开,这说明( )
两铅块被压得太紧
B.
下面所吊的重物还不够重
C.
两铅块分子之间有引力
D.
大气压作用使它们不能分开
4、用分子的观点对下列观象的解释不正确的是
(
)
A.
氧气被压缩装入钢瓶——分子间有间隔
B.
破碎的玻璃无法复原——分子间存在斥力
C.
闻到路边怡人的花香——分子不停地运动
D.
两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来——分子间存在引力
5.将两块光滑的干玻璃放在一起,很容易把它们分开,但是如果在玻璃上洒些水后再将它们放在一起,就很难把它们分开。这一现象说明(
)
A.固体分子间没有作用力,而液体分子间有作用力
B.同种分子没有作用力,而异种分子间有作用力
C.分子间可产生作用力,距离越小,作用力越大
D.水具有黏性,分子间是否具有作用力与此无关
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.分子间有空隙
B.分子间有引力
C.分子间有斥力
D.分子在永不停息地无规则运动
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.
研究问题的方法
转换法
类比法
分子热运动
分子在不停地做无规则运动
分子间有间隙
引力
斥力
扩散现象
分子热运动
分子间作用力
1、分子动理论的基本内容:
2、扩散现象表明:
3、影响扩散快慢的主要因素是:
二、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
一、物质是由分子组成的。
三、分子之间存在引力和斥力。
一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
温度
温度越高,分子热运动就越剧烈,扩散越快。
课堂小结
教学过程