人教版九年级物理上册教案13.1分子热运动

第十三章
内能
第1节
分子热运动
一、知识与技能
1.知道物质是由分子、原子构成的，一切物质的分子都在不停地做无规则运动，并且其运动的快慢与温度有关。
2.能识别扩散现象，并能用分子动理论的观点进行解释。
3.知道分子间存在着相互作用力。
二、过程与方法
1.通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
2.通过演示实验使学生知道物体的温度越高，分子的热运动越剧烈。
3.通过演示实验以及与弹簧的弹力类比，使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力。
三、情感态度与价值观
利用探究性学习活动，培养学生的实践能力和创新精神，培养解决问题的能力.
分子动理论的初步知识。
分子间存在着相互作用力。
玻璃板、空瓶子、量筒、铅柱、注射器、铅块、水、弹簧、乒乓球、测力计、酒精等.
我们生活的物质世界中，充满着各种各样的物质。在远古时代，人们就猜想物质是由很多很小的微粒构成的。现代的科学技术已证实古人的猜想，请看投影。
知识点1
物质的构成
提出问题：
引例：我们生活在物质世界中，我们的周围充满着物质：水、空气、石头、金属、动物、植物等都是物质。而对于物质是怎样构成的，这一古老课题
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"欢迎登陆全品中考网?)，很早就有过种种猜测，有的主张万物之源是“气”，有的主张万物之源是“火”。公元前5世纪墨子提出的物质的最小单位是“端”，公元前4世纪古希腊的德漠克利特认为宇宙万物，是由大小和质量不同的，不可入的，运动不息的原子组成。此后经过近2000年的探索，直到17世纪末，才科学地认识到物质是由分子组成的。那么，分子到底是什么样的？分子具有什么特色？
生：根据花香，可以看出分子应该是运动的？
师：但是分子除了这个特点之外，其实还有别的特点。
(1)分子和分子运动
①物质是由分子组成的，分子是极小的微粒。如果把分子看做球形，它的直径约10-10米，这是一个极小的长度，不仅肉眼看不到，即使用现代的显微镜也
看不清分子。由于分子极小，所以物体含分子数目大得惊人。通常情况下，1厘米3空气里大约有2.7×1019个分子，如果人数的速度能达到每秒数100亿个，要数完这个数，也得用80多年。
②构成物质的分子永不停息地运动着。由于分子太小，目前尚无法直接观察分子的行为，但我们可以从宏观的实验现象，来判断分子的行为。
知识点2
（1）扩散现象
提出问题：
引例：表面上看起来连成一片的水，其实是由一个个的水分子构成的。我们肉眼看不到，分子体积很小。那我们怎样能知道分子是否运动?
学生回答：我们可以用显微镜。
教师点拨：这个方法可取，有没有其他方法呢，我们打开桌上放的那瓶香水或那盒香皂，有什么感觉?
学生回答：闻到香味。
师：为什么能闻到香水或香皂的香味?
生：是因为香水和香皂的气味跑到鼻子里。
师：不是气味，是一些带有香味的分子从香水或香皂中跑出来，进入空气中，向各个方向散布开来。当它们到达我们的鼻子里时，我们就会闻到香味，我们再来通过实验证实分子是运动的。
生1：我们组是往盛有水的烧杯中，滴入红墨水，过一会儿，观察到烧杯中水变红。
生2：我们组是将一个空瓶子，倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板，过一会儿，发现上面空瓶有红棕色。
图13-1-1
师：同学们做得很好，我们看录像。
\[录像\]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。硫酸铜溶液的密度比水大，沉在量筒下部，可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面。一天天过去，发现界面逐渐模糊不清了。
图13-1-2
师：我们上面做的实验是一种扩散现象。不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。在我们日常生活中，扩散现象很常见。举出几个例子。
生1：到医院闻到消毒液味。
生2：在花园里闻到花香。
生3：……
教师点拨：从这些可以看出气体和液体都有扩散现象。那固体有没有扩散现象?看投影。
\[投影\]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。
图13-1-3
生：从投影看出固体也有扩散现象。.
（2）影响扩散(分子热运动)的因素
提出问题：
引例：固、液、气体都有扩散现象，想想对同样的一个扩散实验，能否改变一个因素，从而改变扩散进行的快慢?
演示实验：红墨水在热水、温水、冷水中的扩散现象，冷水采用冷藏的自来水，热水直接用开水。
学生思考：为什么红墨水在三种水中扩散的快慢有差异？
教师点拨：分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越快，所以把分子的这种运动叫热运动。
讨论：
生1：从前面的几个实验能说明分子在不停地运动着。
生2：分子的运动快慢跟温度有关。扩散进行得快，是由于分子运动得快；扩散进行得慢，是由于分子运动得慢。
教师点拨：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则的运动叫做分子的热运动。请看录像。
\[录像\]展示扩散现象发生过程中两种物质的分子是如何进行扩散的。蓝色小球代表一种分子，粉色小球代表另一种分子。分子都在不停地做无规则的热运动，由图可以看到分子的运动方向是杂乱无章的，有时两个分子会撞在一起。正是分子的无序运动，使得一种分子混入另一种分子中去，宏观上就是扩散现象。
知识点3
分子间的作用力
提出问题：
引例：扩散现象说明分子在不停地运动着，那么固体和液体的分子为什么不会分散开，而是聚合在一起，保持一定的体积呢？
演示实验：教师出示两个铅块，并演示分子间引力的实验。
图13-1-4
学生分析：铅块相互吸引，能承受很大拉力的原因是什么？
教师点拨：物质的分子之间存在着引力，它使液体和固体的分子不会散开而保持一定的体积。
提出问题：
引例：(1)有人把50
mL的酒精和50
mL的水混合，发现混合液的体积小于100
mL。
(2)当盛油的厚壁钢瓶内压强达到1.0×104～2.0×104个标准大气压时，瓶内的油能从钢瓶壁上渗出。
学生思考：以上事实共同反映了分子的一个规律，这个规律是?
教师点拨：这说明分子之间存在着间隙。
提出问题：
(1)分子间有引力，为什么没有把分子吸引到相互紧密接触？
(2)分子之间既然有间隙，为什么压缩固体和液体很困难呢？
学生分析后教师点拨：固体和液体难以压缩是因为分子很难紧密接触，分子之间存在斥力。
教师演示：用弹簧连接着的两个乒乓球，让学生理解分子间距对引力和斥力的影响。
教师总结：分子间既有引力又有斥力，它们是同时存在的，当它们的距离很小时，作用力表现为斥力；当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力。如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。
1.物质是由大量的分子、原子构成的。
2.一切物质的分子都在不停地做无规则运动，温度越高，热运动越剧烈。
3.分子间存在着相互作用的引力和斥力
完成本课时对应课后练习.
本节课从学生易于感知的现象加以研究，教学中充分体现了学生的主体地位，让学生自己从实验现象中总结发现不易感知的微小分子的无规则运动和相互作用力。本节课实验非常重要，是学生理解本节知识的关键。
类型一
物质的组成
例1目前甲型流感的蔓延正引起世界各国的高度关注,虽然该病毒的传播机制还未确定,但保持良好的卫生习惯是预防感染病毒的有效措施。专家称感染病人咳嗽所产生的带有大量病毒的飞沫,会使1
m范围内的其他人吸入而被感染,所以与感染病人近距离接触须戴口罩。一粒飞沫的直径约为1×10-6~5×10-6
m(分子直径约为1×10-9
m),由此可判断飞沫不是(填“是”或“不是”)分子。
解析:从所提供的数据可以看出,飞沫的直径远大于分子直径,说明飞沫不是分子,飞沫实际上是一个小物体,像灰尘、烟雾等是由多个分子组成的轻小物体。
类型二
分子无规则运动
例2下列现象中,不属于分子做无规则运动的是(A)
A.大风刮过,尘土飞扬
B.衣橱内的樟脑丸变小了
C.酒香不怕巷子深
D.金块和铅块紧压在一起,几年后发现金中有铅,铅中有金
解析:A选项中尘土飞扬是颗粒的运动,肉眼可以直接看见,属于宏观的机械运动;B选项中樟脑丸的分子扩散到了空气中,导致樟脑丸逐渐变小;C选项中酒香是酒分子扩散到空气中形成的;D选项中金块和铅块中的分子发生的扩散现象是固体分子的无规则运动形成的。故选A。
类型三
扩散现象
例3下列现象中，属于扩散的是(C)
A.擦黑板时，粉笔灰在空中飞舞
B.粉笔蹭到衣服，在衣服上留下粉笔痕迹
C.玉兰花开，闻到阵阵花香
D.秋天到来，树叶飘落
解析：擦黑板时，粉笔灰在空中飞舞，粉笔灰是微小的物体颗粒，它的运动不是扩散现象，A选项错误。粉笔蹭到衣服，在衣服上留下粉笔痕迹，是粉笔的微小颗粒沾在衣服上，不是扩散现象，B选项错误。玉兰花开，玉兰花分子扩散到空气中，人们闻到阵阵花香，是扩散现象，C选项正确。秋天到来，树叶飘落，是树叶的运动，不是分子的运动，不是扩散现象，D选项错误。
类型四
分子间的相互作用力
例4
关于分子间的作用力，下列说法中正确的是(D)
A.一根铁棒很难被拉断，说明铁棒的分子间只存在引力
B.液体非常容易流动，说明液体分子间存在的作用力主要是斥力
C.气体很容易被压缩是因为气体分子间没有作用力
D.分子间的距离减小，分子间的引力和斥力都增大
解析：铁棒很难被拉断，是因为分子间的距离大于平衡距离，引力大于斥力，分子间作用力表现为引力。液体非常容易流动，是因为分子间的引力较小，但液体分子间也是同时存在着相互作用的斥力的。气体很容易被压缩，是因为分子间的距离很大时，引力和斥力都会变得很小，并不是没有作用力。分子间的引力和斥力都会随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大。
1.相传晋代书法家王羲之在木板上写字，刻字的人发现墨汁透入木板有三分深。这是一种扩散现象，说明了一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
2.下列现象中不属于扩散现象的是(B)
A.点燃卫生香满屋充满香味
B.扫地时看见阳光下尘埃飞舞
C.糖放入水中后，不久整杯水变甜
D.萝卜放入盐水中，过一段时间萝卜变咸了
解析：点燃卫生香满屋充满香味，说明香味分子在不停地运动，是扩散现象。尘埃飞舞是微小颗粒的运动，属于机械运动。糖放入水中后，水变甜，是糖分子运动到了水中，是扩散现象。萝卜放入盐水中，萝卜变咸了，是盐分子进入了萝卜中，属于扩散现象。综上分析，B选项符合题意。
3.小明为了研究液体的扩散现象，先在量筒里装一半清水，再在水下面注入硫酸铜溶液。然后每隔10天观察一次量筒中所呈现的现象。
(1)小明没有把硫酸铜溶液倒在水的上面是因为硫酸铜溶液的密度大于水的密度。
(2)如图13-1-5所示，图a是静放20日后所呈现的现象。
(3)上述现象说明：分子在不停地做无规则运动。
解析：(1)小明没有把硫酸铜溶液倒在水的上面是因为硫酸铜溶液的密度大于水的密度，倒在水的上面时会向下流动干扰实验现象。(2)在水下面注入硫酸铜溶液，硫酸铜溶液和水之间发生扩散现象，因为分子在不停地做无规则运动，时间越久，扩散现象越明显，硫酸铜溶液和水的界限越模糊，所以“实验开始时”是图b，“静放10日后”是图c，“静放20日后”是图a。(3)上述现象说明：分子在不停地做无规则运动。
4.“破镜不能重圆”是因为将破镜合起来时，镜子断裂处的绝大多数分子间距离较大，分子之间几乎没有力的作用。
解析：由于镜子破裂处的绝大多数分子间距离较大，大于分子直径的10倍，分子间的作用力就十分微弱，所以“破镜不能重圆”。
5.用分子动理论解释：(1)两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银，这一事实说明分子之间存在着引力
。
(2)酒精和水混合后总体积变小，说明分子间有间隙。
解析：(1)两滴水银靠近时，能自动结合成一滴，是因为当两滴水银的分子之间的距离小到一定程度时，它们之间就会表现出引力，把两滴水银吸引到一起。(2)分子之间存在斥力使得分子之间存在着一定的间隙。当酒精分子和水分子混合后，酒精分子可以进入水分子的间隙中去，水分子也可以进入酒精分子的间隙中去，因此总体积会变小。
6.近期热播的动画片《熊出没》深受广大观众喜爱，片中熊二能够嗅到树林深处的蜂蜜味是因为蜂蜜(A)
A.分子在不停地做无规则运动
B.分子间有间隙
C.分子间存在引力
D.分子间存在斥力