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1、第十三章 第1节 分子热运动 辅导科目物理年 级九年级教材版本人教版讲义类型拔高版（适用于考试得分率高于80%的学员）教学目的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永不停息地做无规则运动,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.重、难点重点：一切物质的分子都在不停的做无规则运动难点：分子之间存在的相互作用力授课时长建议授课时长2小时教学内容【课程导入】如果把杯子打碎了，碎片还是玻璃。经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小，如果不断地分下去有没有一个限度呢？保持
2、其原来性质不变的最小微粒叫分子【新知讲解】知识点一：分子动理论一、物质的构成拿出一张纸，无论纸撕得多么细小，纸还是纸，能分割到什么限度？，即它们的直径只有10-10m时(当然，肉眼不能看到，只能借助电子显微镜观察),还保持着纸的性质。现代科学研究发现,物质是由极其微小的粒子分子、原子构成的.如果把分子看作球形,一般分子的直径只有百亿分之几米,人们通常以10-10 m为单位来量度分子.分子如此之小,人们只能用电子显微镜来观察分子.也可以通过一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况.比如刚才大家闻到花露水的香味,说明香气的分子发生了运动.如图所示是电子显微镜下的水分子结构.【拓展延伸】在通常温度和压
3、强下,1 cm3的空气里大约有2.71019个分子,一台大型计算机每秒可计算100亿次,如果人数数的速度也能达到计算机的水平,要把1 cm3空气中的分子一个个数完,需要80多年.过渡语构成物质的分子是静止的还是运动的?由于分子很小,人类肉眼无法直接观察到分子,所以分子的运动情况需要借助转化法,用其他物质的现象表现出来.二、分子热运动1、扩散现象:(1)气体扩散演示实验:师: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,你看到了什么?生:过一会儿,发现上面空瓶逐渐变成红棕色. 师:我们刚才看到的二氧化氮气体和空气在接触时彼此进入对方的这种现象叫做扩散.
4、机械运动是宏观的,整个物体的运动,可以直接或间接测量速度等指标,一般肉眼可以观测到.分子运动是微观的,肉眼无法观测到,但是我们可以用转化法,把分子的热运动转换成看得见、摸得着的宏观现象.(2)液体扩散现象: 【实验】在量筒里装一半清水,用长颈漏斗在水下注入硫酸铜溶液,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线.向学生展示10天前、20天前、30天前配好的溶液,界线越来越模糊.师:大家看到的是硫酸铜溶液和水之间的液体扩散现象.过渡语从以上这些例子可以看出气体和液体都会发生扩散现象,那么固体能否发生扩散现象呢? (3)固体扩散实验:师:长期堆放煤的墙角
5、,墙壁的内部会变黑吗? 生:用小刀刮一下墙壁,会发现墙壁的内部变黑.师:这是因为煤的分子处于永不停息的无规则运动之中,当煤与墙壁接触时,会有一些煤的分子进入墙壁.同时,墙壁上的石灰等物质的分子也会进入煤炭,开始阶段,进入墙壁内部的煤分子不会多,进入墙壁也不会太深,长时间地让煤与墙相接触,进入墙壁内部的煤分子会增多,使墙壁内部发黑.扩散现象可以在哪些物质中进行?生:除了气体、液体之间可以发生扩散,固体也可以发生扩散. 把磨得很光的铅块和金块紧压在一起,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.师:固体能发生扩散现象,但是花费的时间比气体和液体要长得多!过渡语我们如果想实际
6、观察铅和金的扩散现象,需要等待五年的时间,真的是很漫长!有什么办法能让扩散进行得快一些呢? (4)影响扩散快慢的主要因素:【实验】在一个烧杯中装大半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的凉水.用滴管分别向两个烧杯注入一滴红墨水,比较两杯中墨水的扩散现象.师:你看到了什么现象? 生:我看到装热水的烧杯很快变红了.师:说明了什么? 生:扩散现象与温度有关,温度越高,扩散得越快. 师:其实生活中腌咸菜和炒菜,炒菜时菜咸得快就说明了温度越高,扩散越快. 因为分子的运动快慢和温度有关，所以把分子的无规则运动叫分子热运动。【拓展延伸】既然不同物质的分子可以相互进入对方,扩散现象可以说明物质的分子不是紧密的一个
7、个地排列在一起的,分子之间还存在间隙,如图所示.过渡语分子既然在不停地运动,那么固体和液体为什么不会飞上天呢?而总是聚合在一起,保持一定的形状或体积呢?三、分子间的作用力1.分子间存在引力:【实验】两个铅柱的底面削平,紧紧压在一起,下面吊一个物体也不能把它们拉开. 师:这个实验说明了什么? 生:实验说明分子间存在引力.2.分子间存在斥力:【实验】封闭在注射器内的水很难被压缩.师:为什么密闭在注射器内的水很难被压缩?生:说明分子之间存在斥力.3.物质三态的微观特点【观看动画】弹簧小球师:分子间既有引力又有斥力,就像被弹簧连着的小球,当分子间的距离很小时,表现为斥力;当分子间距离稍大时,表现为引力
8、;若分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略.【总结】物质之所以会呈现固态、液态、气态,区别在于三态中分子间的距离、相互作用力的大小和分子运动状态不同,如图所示.固体分子间作用力大,排列紧密,因此固体有固定的形状和体积.液体分子间作用力稍弱一些,分子间距稍大,因此液体有固定的体积,没有固定的形状.气体分子间作用力几乎为零,分子间距很远,因此气体没有固定的形状和体积,但是具有流动性.【拓展延伸】分子力的作用范围很小,当分子间距为某一距离r(称为平衡距离,约为1埃,即10-10 m)时,分子间的引力与斥力大小相等,作用抵消.当分子间距小于r时,斥力和引力都增大,但是斥力增大得快,斥力大于引力,
9、分子间表现为斥力.当分子间距大于r时,斥力和引力都减小,但是斥力减小得快,斥力小于引力,分子间表现为引力.当分子间距大于分子直径的10倍(分子的直径也是以埃作为数量级的)时,分子力变得极其微弱可以忽略.例题【例1】将一勺砂糖放入一杯水中，整杯水都变甜了这个现象说明（ ）A.分子是运动的 B.分子间有引力 C.分子间有斥力 D.分子可以再分【答案】A【解析】这是砂糖在水中的扩散现象，说明了分子是在永不停息的无规则运动。故A是对的。【例2】下列现象中与分子运动无关的是（ ）A挂在室外的湿衣服变干 B拆除老旧建筑物时，灰尘飞舞C加了白糖的水会变甜 D衣柜中的樟脑丸变小【答案】B。【解析】A、湿衣服变
10、干是由于水分子不断运动到空气中的缘故。故A错误。B、拆除老旧建筑物时，灰尘飞舞，属于机械运动。故B正确。C、加了白糖的水会变甜，是白糖分子运动的结果，是分子运动。故C错误。D、衣柜中的樟脑丸变小，是樟脑分子运动的结果。故D错误。【例3】下列现象能说明分子在做无规则运动的是（）A柳絮飞舞B玉兰飘香C落叶纷飞D瑞雪飄飘【答案】B【解析】A选项中，柳絮飞舞是物质在运动，属于机械运动，故A不符合题意；B选项中，玉兰飘香是分子在运动，属于扩散现象，故B符合题意；C选项中，落叶纷飞，是树叶在运动，是机械运动，故C不符合题意；D选项中，瑞雪飘飘是雪花在运动，是机械运动，故D不符合题意。练习1、用高强度钛材料
11、做成的钛管很难被拽长，说明钛分子间（ ）A没有引力 B没有斥力 C存在引力 D存在斥力【答案】C【解析】分子间的引力和斥力是同时存在的。当钛管被拽长时。分子间表现出引力，所以很难被拉长，故C对。2、如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，可以看到，四个瓶中的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这属于现象.【答案】扩散【解析】抽掉玻璃板后，可看到两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀，这是分子运动的结果，是扩散现象。3、“端午浓情，粽叶飘香”，“粽叶飘香”说明了_，把酒精和水在长玻璃管中混合后，发现总
12、体积减小，该实验说明了分子间存在_。【答案】分子在不停地做无规则运动 间隙。【解析】“粽叶飘香”说明了分子是运动的，运动的特点是没有规律；酒精和水在长玻璃管中混合后，总体积减小。是因为酒精分子和水分子彼此进入对方，说明分子间有空隙。知识小结 【课堂检测】1俗话说“酒香不怕巷子深”，其中“酒香”说明分子（ ）A有引力 B有斥力 C有间隙 D在不停地做无规则运动2.咸鱼放在冰箱冷冻室里一晚，冷冻室内有咸鱼味，这表明（ ）A.分子间存在引力 B.分子不停地运动C.分子间存在斥力 D.温度越低，分子运动越慢3.下列现象中，能表明分子在不停地做无规则运动的是（ ）A濛濛细雨从空中下落 B擦黑板时，粉笔灰
13、在空中飞舞C水和酒精混合后体积变小 D炒菜时，满屋飘香4. 教育部发布通知,提出“禁止在中小学幼儿园内吸烟”等禁令。因为吸烟有害健康，只要有人吸烟，旁边的人就会闻到烟味，这是由于（ ）A分子很小 B分子在不停地运动 C分子间有斥力 D分子间有引力5. 下列四种现象中属于扩散现象的是（ ）A我国北方地区频发“沙尘暴天气” B春天柳絮漫天飞舞C气体压缩到一定程度后，难以再压缩 D端午节，粽叶飘香6有关生活中的物理知识，下列说法不正确的是( )A打开醋瓶能闻到酸味说明分子做无规则运动B用筷子夹取食物时，利用了摩擦力C水烧开时壶盖被顶起是水蒸气对壶盖做功的缘故D夏天使用电风扇时人感觉凉爽，是因为风降低
14、了室温6把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面（如图乙用吸盘吸住玻璃板），读出测力计的示数，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，看到弹簧测力计的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），产生这个现象的原因是 。7.信阳“毛尖”深受人们喜爱，在制茶过程中，通过加热能使新鲜茶叶中的水分快速 （填物态变化名称），这便是制茶工序中的“杀青”。用高温开水能很快泡出茶香、茶色，这是因为温度越高， 越剧烈。8. 气锅鸡是云南的名菜之一，“舌尖上的中国”曾播放过。其做法是：将盛有小鸡块和佐料的气锅（如图）放在盛有清水的汤锅之上，再放到火上蒸。为了保持鸡肉原汁原味，主要是蒸气通过气锅中间的气嘴将鸡蒸熟
15、。汤汁是蒸气 （选填“吸热”或“放热”）后 （填物态变化名称）而形成的。蒸熟后，闻到鸡肉的浓香味，这是一种 现象。9. 图甲所示的实验现象说明 ；图乙所示的实验现象说明 ；图丙所示的实验现象说明 。【课堂总结】 【家庭作业】1（2017江苏省大丰区第二中学期中）荷兰花海郁金香迷人，花香扑鼻。这是因为A分子是运动的 B分子间存在引力C分子间存在斥力 D物质是由分子组成的2如图所示，是由微颗粒（150 nm）制备得到的新型防菌“纳米纸”。在“纳米纸”的表面细菌无法停留且油水不沾。与此现象有关的判断正确的是A组成“纳米纸”的分子间没有间隙B油与“纳米纸”分子间有斥力没有引力C“纳米纸”可阻止细菌分子
16、无规则运动D油分子间的引力使纸面上的油汇集成小油珠3下列事例中，哪一个事例不能表明物体的分子在不停地做无规则运动A衣柜中的卫生球变小了，衣服上充满了卫生球的气味B在皮肤上擦点酒精，立即就能闻到酒精的味道C在墙角堆煤，过一段时间，墙表面及其内部靠近表面的一层都变黑了D看到雪花在空中飞舞4在如图所示的四种现象中，能体现“分子在不停息地运动”的是 5（2017贵州省遵义市汇川区期末考试）夏天的晚上，为了驱赶蚊虫，玲玲在房间里使用电热灭蚊器，过一会房间里便充满了蚊香的气味，这一现象说明A分子之间存在相互作用的引力和斥力 B一切物质都是由分子组成C分子在永不停息地做无规则运动 D分子之间有间隙6（201
17、7湖南省张家界市永定区模拟）如图所示的各种现象中，主要说明分子间存在引力的是A滴在热水中的墨水使热水很快变色B端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码C铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金会互相渗透D抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合7（2017江苏省江阴市初级中学期中）如图所示，在气体扩散的实验中，玻璃板_（填“上面”或“下面”）的瓶子装二氧化氮气体（密度比空气大），另一个瓶子装空气，在抽掉玻璃板后能够有力地证明气体发生扩散。把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面（如图乙用吸盘吸住玻璃板），读出测力计的示数，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，看到弹簧测力计的示数_（选填“变大”、“变小”或
18、“不变”），产生这个现象的原因是_。8物质存在有三种形态，这三种形态中分子间距最小的是_ ，分子间作用力最小的是_，体积不变，但没有确定形状、且具有流动性的是_。9两滴水银靠近时，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_，物体不能无限地被压缩，说明分子间存在_，酒精和水混合后，总体积会_。10（2017江苏省无锡市青阳片期中）对下列现象的解释，正确的是A打开香水瓶后，能闻到香味，说明分子在永不停息地做无规则运动B封闭在容器内的液体很难压缩，说明分子间有引力C用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有间隙D铅笔笔芯用了一段时间会变短，说明分子间有斥力11用分子的观点对下列观象解释
19、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12下面关于分子动理论及有关现象的说法正确的是A0 的冰，其分子也在做无规则运动B只有不同气体之间能够发生扩散现象C“柳絮飞扬”说明分子在不停地做无规则运动D“金属块很难被压缩”表明分子间存在斥力13关于分子动理论的说法错误的是A扩散现象表明物体中的分子永不停息地做无规则运动B一根铁棒很难被拉断，说明铁分子间有相互作用的引力C固体和液体很难被压缩，说明分子间没有空隙D分子间的引力和斥力是同时存在的14（2017江苏省盐城市建湖县城南实验
20、初级中学学情考试）以下说法中正确的是A固体分子作用力大，故固体分子是静止的B在室内打开酒精瓶盖，过一会整个室内都有酒精味，这是酒精分子运动引起C用锉刀锉铁件时，得到很多细小的铁粉，每一粒铁粉就是一个铁分子D分子间作用力要么只有引力，要么只有斥力15“破镜重圆”从物理知识的角度来说是 （选填“能够”或“不能够”）实现的。因为破镜断裂处绝大多数分子距离 ，分子间的作用力 。16（2017江苏省洪泽县黄集中学期中）如图A所示，在一端开口的玻璃管中倒入一半水然后再注入一半的酒精，将管口密封后翻转让水和酒精充分混合，可以观察到混合液的体积_（选填“大于”、“小于”或“等于”）水和酒精的总体积，这一现象说
21、明了_。如图B所示，分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水，可以看到_水瓶中墨水扩散得快，这说明_跟温度有关。17阅读下面短文，回答文后问题。APEC蓝北京进入“APEC”期间，北京及周边5省市实施了最高一级重污染应急减排措施，减少污染物积累，减缓空气污染加剧速度，效果逐渐显现。11月以来，北京的空气质量明显好转，北京市环保监测中心监测数据显示，11月3日上午8点，北京市城六区PM2.5浓度为每立方米37微克，和平时PM2.5浓度最高达每立方米993微克相比，已是天壤之别，接近一级优水平，天空也逐渐变蓝，被市民称为“APEC蓝”。（1）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可
22、入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的，含有大量的有毒、有害物质，因而对人体健康和大气环境质量影响巨大。PM2.5颗粒在空气中的运动 （选填“是”或“不是”）分子的无规则运动。（2）文中提到“PM2.5的浓度”，根据题中相关介绍，“浓度”对应着物理学中的 （填物理量名称）（3）改善雾霾天气的关键是减少污染源。请结合自己的生活经验提出一条可以减轻对空气的污染从而减少霾的出现的建议。【答案】1A【解析】花香扑鼻，人们能闻到花香是因为花香分子运动到空气中，使人闻到了香味，说明了分子在不停地做无规则运动，故A正确，选项BCD错误。答案为A。学科网2D【解析】任何分子之间都有空隙，“纳米纸”只是分子
23、间的间隙较小，A说法不正确；分子间的引力和斥力是同时存在的，B说法不正确；一切分子都在不停地做无规则运动，“纳米纸”不能阻止细菌分子的无规则运动，C说法不正确；因为分子间有引力，所以靠得很近的两滴油能自动结合成一滴，D说法正确。3、D4A【解析】荷花飘香，是气体分子不断地做无规则运动的结果；柳絮飘舞、雪花飞扬、落叶纷飞是宏观物体的运动，是机械运动，不是分子的运动，这些现象不能体现分子的无规则运动。5C【解析】电蚊香通电后，过一会儿房间内充满蚊香的气味，这是因为蚊香的分子运动到了房间的各个角落，这是扩散现象；说明分子是在永不停息地做无规则运动的，故C正确。故选C。6B【解析】将一滴墨水滴入一杯热
24、水中，一段时间后整杯水都变色了，这是因为墨水分子和水分子在不停的运动的结果，属于扩散现象，A不符合题意；把两根铅柱的端面磨平后用力压紧，两铅柱就合在一起，即使在下面吊一个重物也不会分开，说明分子间存在引力，B符合题意；铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金会互相渗透，这是因为铅原子和金原子互相运动的结果，属于扩散现象，C不符合题意；抽掉玻璃板后，可看到两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀，这是分子运动的结果，是扩散现象，D不符合题意。故选B。7下面 变大 分子间有吸引力【解析】二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中
25、去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此要把密度小的空气瓶子放到上方，把二氧化氮放在下方；因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大。8固态 气态 液态【解析】在固体中，分子力的作用比较强，分子间距最小，因而，固体有一定的形状和体积。在液体中，分子力的作用较弱，分子在一定限度内可以运动且具有流动性，因而，液体没有确定的形状，但占有一定的体积。在气体中，分子力的作用更弱了，因此气体分子能自由地沿各个方向运动，因而，气体没有固定的形状，也没有确定的体积。9引力 斥力 变小【解析】两滴
26、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，物体不能无限地被压缩，说明分子间存在着斥力，酒精和水混合后，由于分子间存在间隙，总体积会变小。10A【解析】香味分子在空气中做无规则运动，A正确；液体很难被压缩，说明分子之间存在斥力，B错误；海绵可以用肉眼观察到，所以海绵不是分子，C错误；笔芯变短是由于质量变小，和分子斥力无关，D错误，故选A。11、B12AD【解析】一切物体的分子都在不停地做无规则运动，0 的冰也不例外，故A正确。扩散不仅可以在气体之间发生，不同液体、不同固体、以及固体和液体之间也可以发生，故B错误。看到的柳絮不是分子，所以柳絮飞扬不是分子运动，故C错误
27、。因为金属块的分子之间存在着相互作用力，所以当外界对金属块施加压力时，分子之间的斥力会起作用，故D正确。13C【解析】扩散现象是分子运动的结果，表明分子在永不停息地做无规则运动，故A正确；一根铁棒很难被拉断，说明铁分子间有相互作用的引力，故B正确；固体和液体很难被压缩，是因为分子间的斥力作用，故C错误；分子间的引力和斥力是同时存在的，只是有时引力大于斥力，有时斥力大于引力，故D正确。14B【解析】固体分子间作用力大，但是分子也在永不停息的做无规则运动，故A不正确；在室内打开酒精瓶盖，过一会，整个室内都有酒精味，这是酒精分子运动引起的，故B正确；用锉刀锉铁件时，得到很多细小的铁粉，每一粒铁粉不是
28、一个铁分子，铁分子是用肉眼看不见的，故C不正确；分子间的引力和斥力是同时存在的，故D不正确；故选B。15不能够 较大 非常小【解析】“破镜重圆”是一种良好的愿望，但是两块破镜却做不到，因为分子间作用力的大小与分子间的距离有关，破镜接触处绝大多数分子距离较大，此时分子间作用力就非常小了。16小 分子之间有空隙 热 分子运动【解析】因为分子间存在着间隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的间隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了。由于热水的温度高，故分子无规则运动剧烈，在冷水和热水中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散得快。17（1）不是 （2）密度 （3）绿色出行（合理即可）【解析】（1）“PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，故是固体颗粒的运动，而不是固体颗粒分子无规则的运动，（2）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5 m的悬浮颗粒物；PM2.5的浓度的单位与我们所学的密度的单位相同；（3）改善雾霾天气的关键是减少污染源。减轻对空气的污染从而减少霾出现的措施有：绿色出行、公交出行、光盘行动、大力推行太阳能和风能等新能源等。18