第第頁人教版（2024）九年級全冊物理第十三章內(nèi)能第2節(jié)分子動理論的初步知識講義物質(zhì)構(gòu)成【課堂導(dǎo)入】物質(zhì)是由什么構(gòu)成的？人類物質(zhì)構(gòu)成的探索：世界是由物質(zhì)構(gòu)成的，物質(zhì)是由極其微小的粒子構(gòu)成的，人們對物質(zhì)構(gòu)成的認(rèn)識在不斷地深入.學(xué)說發(fā)展：五行說：我國古代人們認(rèn)為自然界是由金木水火土五種基本物質(zhì)構(gòu)成的樸素原子論：古希臘哲學(xué)家德謨克利特認(rèn)為，物質(zhì)由不可分割的原子構(gòu)成，原子不生不滅，構(gòu)成各種物體但原子沒有區(qū)別近代原子論：19世紀(jì)初道爾頓提出現(xiàn)代原子論，認(rèn)為物質(zhì)世界的最小單位是原子，原子不可被分割，物質(zhì)是由不同原子按不同比例結(jié)合而成的現(xiàn)代原子論：常見的物質(zhì)是由大盤分子、原子等構(gòu)成的，原子還有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它是由電子、質(zhì)子和中子等基本粒子構(gòu)成的【注意】物理學(xué)中的分子≠化學(xué)中的分子學(xué)習(xí)化學(xué)的時候，我們知道物質(zhì)有的是由分子構(gòu)成的，有的是由原子構(gòu)成的.但在物理學(xué)中為了方便研究熱學(xué)問題，我們將分子、原子、離子等統(tǒng)稱為分子.分子的大小如果把分子設(shè)想為球形，則其直徑只有約10-10m，用肉眼是看不到的.平時一個看似很小的物體中都包含大量的分子，如草葉上的一滴露珠中就含有約1021個水分子，這么多的水分子，如果讓十億個人來數(shù)，每人每秒數(shù)10個水分子，也要晝夜不停數(shù)上3000年【注意】常見的微小物體不是分子分子的尺度很小，人們用肉眼和光學(xué)顯微鏡能觀察到的都不是分子，分子只能用電子顯微鏡觀察到、細(xì)小的灰塵、空氣中極小的水珠、極細(xì)的鐵粉都是微小的物體，而不是分子，它們?nèi)允怯纱罅糠肿訕?gòu)成的宏觀物體.【例題】PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒物，能長時間懸浮于空氣中，它在空氣中含量越高就代表空氣污染越嚴(yán)重，對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響越大.PM2.5直徑小于等于m，PM2.5微粒（選填“是”或“不是”）分子.【答案】2.5x10-6不是二、分子熱運(yùn)動【課堂導(dǎo)入】中午放學(xué)回家，聞到媽媽做菜的香味，路過燒烤攤會聞到烤肉的味道，這些是什么原因呢？橡皮泥揉在一起后很難再分開，又是什么原因呢？【課堂實驗設(shè)計】用兩塊顏色不一樣的橡皮泥，讓同學(xué)相互擠壓，然后再設(shè)法分開.1.【實驗探究】物質(zhì)的擴(kuò)散（1）氣體擴(kuò)散實驗【操作及現(xiàn)象】在透明的瓶中分別裝人空氣和二氧化氮?dú)怏w，抽去玻璃板后，紅棕色的二氧化氮?dú)怏w逐漸上升到上面的瓶子中，最終混合在一起，最后顏色變得均勻【分析】空氣和二氧化氮?dú)怏w彼此進(jìn)入對方（2）液體擴(kuò)散實驗【操作及現(xiàn)象】在裝有清水的玻璃筒底部注入藍(lán)色硫酸銅溶液.靜置幾天后，清水與硫酸銅溶液的界面變得模糊，靜置幾周后整個玻璃簡內(nèi)顏色變得均勻【分析】水和硫酸銅溶液彼此進(jìn)入對方（3）固體擴(kuò)散實驗【操作及現(xiàn)象】把磨得很光滑的鉛塊和金塊緊緊壓在一起，在室溫下放置五年后再將它們切開，發(fā)現(xiàn)它們互相滲人約1mm深【分析】金和鉛彼此進(jìn)入對方【結(jié)論】以上三個實驗證明：氣體、液體、固體分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，能彼此進(jìn)進(jìn)入分子的間隙中，即氣體、液體、固體會發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象【注意事項】要將密度較大的二氧化氮、硫酸銅溶液放在實驗裝置的下部，避免密度大的物質(zhì)下沉而不能充分說明擴(kuò)散現(xiàn)象擴(kuò)散現(xiàn)象：定義：擴(kuò)散是指不同的物質(zhì)在互相接觸時彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象.擴(kuò)散現(xiàn)象說明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動.【注】通常來說氣體擴(kuò)散最快，液體次之，固體最慢；【拓展實驗】分子之間有間隙【操作及現(xiàn)象】取一個容積為100ml的試管，分別加入50ml的水和酒精，然后顛倒搖勻，發(fā)現(xiàn)總體積減小，小于100ml【分析】酒精分子和水分子彼此進(jìn)入對方，這一現(xiàn)象說明水分子和酒精分子間都是有間隙的；分子熱運(yùn)動（1）【實驗探究】分子熱運(yùn)動與溫度的關(guān)系【操作及現(xiàn)象】取兩個相同的燒杯，分別裝入質(zhì)量相等的適量冷水和熱水，用相同的滴管同時分別向兩個燒杯中滴入一滴紅墨水，發(fā)現(xiàn)熱水變紅快，冷水變紅慢【分析】紅墨水在熱水中擴(kuò)散得快是因為熱水中分子運(yùn)動較劇烈，在冷水中擴(kuò)散得慢是因為冷水中分子運(yùn)動較緩慢【結(jié)論】分子運(yùn)動的劇烈程度與溫度有關(guān):溫度越高，物質(zhì)擴(kuò)散得越快，分子運(yùn)動越劇烈分子熱運(yùn)動的定義:一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動.這種無規(guī)則的運(yùn)動叫作分子的熱運(yùn)動.分子熱運(yùn)動的特點:同一物體，溫度越高，其分子熱運(yùn)動越劇烈，即溫度是物體分子熱運(yùn)動劇烈程度的標(biāo)志.【注意】0℃≠分子停止熱運(yùn)動一切物質(zhì)在任何溫度下其分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，只是溫度不同時分子熱運(yùn)動的劇烈程度不同.溫度低時，分子的熱運(yùn)動相對緩慢，但不會停止，更不能錯誤地認(rèn)為0℃時物質(zhì)的分子不再做熱運(yùn)動.【辨析】機(jī)械運(yùn)動與分子熱運(yùn)動的比較名稱機(jī)械運(yùn)動分子熱運(yùn)動研究對象宏觀物體微觀分子有無規(guī)律有規(guī)律可循單個分子的運(yùn)動無規(guī)律可循影響因素質(zhì)量、力和作用時間溫度與物質(zhì)的狀態(tài)【例題】1.（多選）下列說法中正確的是（）從煙肉里冒出的黑煙在空中飄蕩，這屬于擴(kuò)散現(xiàn)象塵土飛揚(yáng)，說明分子在不停地運(yùn)動彈簧能夠被壓縮，說明分子間有空隙炒菜比腌菜咸得快，說明溫度越高，分子運(yùn)動越劇烈【答案】AB2.下列生活中的事例不能說明分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動的是（）A.端午節(jié)蒸粽子時，滿屋子都彌漫著粽香B.將一勺糖放人一杯清水中，一段時間后整杯水都變甜了C.打掃教室地面時，在陽光下看到灰塵在空中飛舞D.腌制臘肉時，將鹽涂抹在豬肉表面，幾天后整塊肉都變咸了【答案】C3.把兩滴墨水分別同時滴入盛有冷水和熱水的兩個玻璃杯中，比較兩杯水中墨水?dāng)U散的快慢，由圖中信息可確定，溫度越高，擴(kuò)散越（選填“快”或“慢”），進(jìn)而說明，溫度越高，分子的熱運(yùn)動越【答案】快劇烈下列生活中的事例不能說明分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動的是（）A.端午節(jié)蒸粽子時,滿屋子都彌漫著粽香B.將一勺糖放人一杯清水中,一段時間后整杯水都變甜了C.打掃教室地面時,在陽光下看到灰塵在空中飛舞D.腌制臘肉時,將鹽涂抹在豬肉表面,幾天后整塊肉都變咸了【答案】C下列描述中屬于擴(kuò)散現(xiàn)象的是（）A.桂花花香四溢B.雪花漫天飄舞C.灰塵空中飛揚(yáng)D.江面霧氣彌漫【答案】A三、分子間的作用力1.分子間的作用力【情境探究】將兩個鉛柱底面削平，緊壓在一起，在下面吊重物不能把它們拉開；將膠水涂抹在兩個物體表面，壓實后兩個物體被牢牢粘在一起；用很大的力去壓鐵塊，雖然鐵塊的形狀發(fā)生了變化，但是其體積卻沒有發(fā)生變化；在注射器內(nèi)吸入一些水，堵住注射口并用力壓活塞，發(fā)現(xiàn)水的體積不會明顯變?。弧痉治觥扛鶕?jù)（1）、（2）中的現(xiàn)象可知，因為物體的分子之間存在引力，分子間的引力使兩個鉛柱或涂膠水的兩個物體結(jié)合在一起；根據(jù)（3）、（4）中的現(xiàn)象可知雖然分子之間有間隙，但是要壓縮固體和液體卻很困難，這是因為分子之間存在著斥力2.類比理解分子間作用力的特點分子間距離關(guān)系類比分析分子間作用力分子間距離等于平衡距離相當(dāng)于彈簧的自然伸長狀態(tài)引力等于斥力分子間作用力表現(xiàn)為零分子間距離小于平衡距離相當(dāng)于壓縮彈簧引力小于斥力，分子間作用力表現(xiàn)為斥力分子間距離大于平衡距離相當(dāng)于拉伸彈簧引力大于斥力，分子間作用力表現(xiàn)為引力分子間距離大于10倍平衡距離相當(dāng)于彈簧被拉直，甚至被斷分子間作用力十分微弱，可以忽略3.對分子間引力和斥力的理解（1）分子間的引力和斥力同時存在，當(dāng)物體被壓縮時，對外表現(xiàn)為斥力;當(dāng)物體被拉伸時，對外表現(xiàn)為引力.（2）不同物質(zhì)分子間的引力和斥力是不一樣的.例如，相同粗細(xì)的鐵繩和塑料繩，塑料繩更容易被拉斷，是因為塑料繩中分子之間的引力遠(yuǎn)小于鐵繩中分子之間的引力.（3）分子間引力和斥力的作用范圍是很小的,只有分子彼此靠得很近時才能產(chǎn)生,分子間的距離太大(大于平衡距離的10倍,如氣體分子間)時,分子間的作用力就變得十分微弱,可以忽略；4.分子動理論的基本觀點：常見的物質(zhì)是由大量的分子構(gòu)成的——分子間有間隙構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做熱運(yùn)動分子間存在著引力和斥力5.物質(zhì)三態(tài)的微觀特征和宏觀特征物態(tài)微觀特征宏觀特征分子間距離分子間作用力分子熱運(yùn)動情況有無固定形狀有無固定體積有無流動性固態(tài)很小很大只能在平衡位置附近振動有有無液態(tài)較大較大既可以在一個位置上振動，也可以移動到另一位置振動無有有氣態(tài)很大很小除碰撞時，均可以看成勻速直線運(yùn)動無無有熱現(xiàn)象的微觀本質(zhì)分子動理論認(rèn)為,由于物體的分子熱運(yùn)動受溫度影響會發(fā)生變化,而這些變化又進(jìn)一步影響了分子間的距離和相互作用方式從而導(dǎo)致了物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化.【例題】1.如圖所示,熱熔法連接PPR管時、用熱熔器加熱粗管端口內(nèi)層和細(xì)管端口外層,然后把細(xì)管推進(jìn)粗管,冷卻后兩根管子就連接在一起很難被拉開了,這個現(xiàn)象說明（）A.分子是由原子構(gòu)成的B.分子是運(yùn)動的C.分子間存在引力D.分子間存在斥力2.把干凈的玻璃板吊在彈簧測力計下面,讀出測力計示數(shù).使玻璃板水平接觸水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,發(fā)現(xiàn)彈簧測力計示數(shù)會變大,原因是（）A.分子之間存在間隙B.分子之間存在引力C.分子在不停地運(yùn)動D.分子之間存在斥力【答案】B成語“破鏡重圓”源自唐代孟棨的《本事詩·情感》,記載了隋朝越國公楊素一段成人之美的故事,流傳至今.但在現(xiàn)實生活中,破了的玻璃鏡是不能“重圓”的,其原因是（）A.分子間的作用力因玻璃被打碎而消失B.玻璃的分子間只有斥力沒有引力C.玻璃碎片間的距離太大,大于分子間作用力起作用的距離D.玻璃表面太光滑【答案】C4.如圖示意了某種物體常見三種狀態(tài)的微觀模型.以下說法正確的是（）A.甲狀態(tài)時,物體最容易被壓縮B.物體從乙狀態(tài)到甲狀態(tài),分子間