一、走进分子世界 (3)

第七章第七章从粒子到宇宙从粒子到宇宙向物质世界的两极进军向物质世界的两极进军一、走进分子世界一、走进分子世界泰州市高港验学校张正太泰州市高港验学校张正太宇宇宙宙太太阳阳系系高楼、大厦、桌椅、板凳苯分子苯分子乙醇分子乙醇分子还有、还有我们呼吸的空气那么这些物质都是由什么组那么这些物质都是由什么组成的呢？成的呢？物质内部有物质内部有空隙空隙吗？还是吗？还是连续的。连续的。猜猜看，做一做。从外表看由微粒组成的物体看似从外表看由微粒组成的物体看似连续的，这些微粒究竟是密排的还是连续的，这些微粒究竟是密排的还是之间有空隙？微粒有什么特点？有最之间有空隙？微粒有什么特点？有最小结构吗？人们小结构吗？人们不能用肉眼不能用肉眼直接直接观察观察到物质的内部结构，到物质的内部结构，又如何去又如何去研究研究物物质的构成质的构成？观察现象：滴管从盛水的烧杯吸水后将观察现象：滴管从盛水的烧杯吸水后将水一滴一滴水一滴一滴的滴出。的滴出。收集收集证据证据猜想猜想证实证实物质物质结构结构观察观察现象现象结构结构模型模型科学家的研究方法：科学家的研究方法：根据根据观察到的现象观察到的现象提出一种提出一种结构模型结构模型的的猜想猜想，再，再收集证收集证据据证明自己的猜想，从而弄证明自己的猜想，从而弄清物质的清物质的内部结构内部结构。活动活动1：选择一种模型：选择一种模型1.做一做做一做：用素描炭笔在纸：用素描炭笔在纸上画一笔，再用放大镜观察，你上画一笔，再用放大镜观察，你会看到什么现象？会看到什么现象？现象：现象：素描炭笔的笔素描炭笔的笔迹迹是是由很多微粒组成由很多微粒组成2.2.观察观察：酒精与水充分混合：酒精与水充分混合现象：现象：水与酒精混合后的体积水与酒精混合后的体积小于混合前的总体积小于混合前的总体积这一现象说明什么？这一现象说明什么？模型模型2：固体是由微粒组成的,液体是连成一片的；模型模型1：物质是由微粒构成的，各个物质是由微粒构成的，各个微微粒粒紧靠在一起，形成了我们所看到的紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体；连续体；哪种物质的结构模型能支持上述现象：哪种物质的结构模型能支持上述现象：模型模型3:物质是由微粒构成的，微粒之物质是由微粒构成的，微粒之 间有空隙。间有空隙。能保持物质化学性质的最小微粒能保持物质化学性质的最小微粒物质是由大量分子构成的，物质是由大量分子构成的，分子间有空隙。分子间有空隙。物质微观结构模型：物质微观结构模型：物质是由微小的颗粒组成的，物质是由微小的颗粒组成的，微粒之间有空隙。微粒之间有空隙。微粒微粒 模型：模型：分子分子 模型模型:探探测测微微观观世世界界的的工工具具光学显微镜光学显微镜可以看到微小细胞可以看到微小细胞电子显微镜下的碳化硅分子放大了达电子显微镜下的碳化硅分子放大了达1500万倍万倍科学技术进的一步证明，推动了科技科学技术进的一步证明，推动了科技发展和社会进步。发展和社会进步。物质微观结构的模型：物质微观结构的模型：分子模型分子模型1 1、物质是由大量、物质是由大量分子分子组成的，分子间组成的，分子间有有空隙空隙。2 2、分子、分子很小很小，分子直径的数量级为，分子直径的数量级为10101010m.(m.(用光学显微镜也看不到用光学显微镜也看不到)例：水分子的直径：例：水分子的直径：4 41010-10-10mm氢气分子的直径：氢气分子的直径：2.32.31010-10-10mm 例：若把例：若把水分子与乒乓球水分子与乒乓球相比，他们的相比，他们的比例就好像比例就好像乒乓球与地球乒乓球与地球之比。之比。1 1标准大标准大气压下，气压下，1cm1cm3 3的任何气体约有的任何气体约有2.72.710101919个个分子分子，让这些气体分子从容器中跑出，如，让这些气体分子从容器中跑出，如果果1s1s跑出跑出1 1亿个亿个，则约需多少年才能跑完，则约需多少年才能跑完？解：解：t=t=(2.72.71010191910108 8)s=2.7)s=2.710101111s s 2.7 2.710101111(365(3652424606060)60)9000(9000(年年)分子是否分子是否会运动呢会运动呢？从从生活走进物理：生活走进物理：香气扑鼻的美味香气扑鼻的美味佳肴佳肴;闻气味来鉴别醋和酱油闻气味来鉴别醋和酱油.猜猜想想:分子会运动分子会运动.实验实验1.1.气体的扩散现象气体的扩散现象香气扑鼻的美味佳肴香气扑鼻的美味佳肴闻气味来鉴别醋和酱油闻气味来鉴别醋和酱油结论：结论：气体分子在不停地运动气体分子在不停地运动扩散扩散:不同物质相不同物质相互接触时互接触时,彼此进彼此进入对方入对方的现象的现象二氧化氮与空气彼此进入对方的现象二氧化氮与空气彼此进入对方的现象实验实验2、液体的扩散现象、液体的扩散现象红墨水滴在水中红墨水滴在水中现象：现象：过一段时间整杯水都变红了过一段时间整杯水都变红了结论：结论：液体分子在不停地运动液体分子在不停地运动实验实验3、固体的扩散现象、固体的扩散现象长期堆煤的墙角侧壁上用小刀长期堆煤的墙角侧壁上用小刀刮开，会看到里面有黑色的煤刮开，会看到里面有黑色的煤粒。粒。结论：结论：固体分子在不停地运动固体分子在不停地运动两个相同烧杯内分别盛质量相同的冷水和两个相同烧杯内分别盛质量相同的冷水和热水，同时向两烧杯内滴入一滴红墨水，热水，同时向两烧杯内滴入一滴红墨水，观察现象。观察现象。温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈大量实验证明：分子一直处在大量实验证明：分子一直处在永不停永不停息的运动息的运动中。中。温度越温度越高分子运动越高分子运动越剧剧烈烈结论：结论：生活中还有哪些生活中还有哪些现象说明分子在现象说明分子在不停的运动？不停的运动？分子是看不见的分子是看不见的,反之反之能能看见的就不是分子看见的就不是分子注意：注意：1.1.香气扑鼻的美味佳肴香气扑鼻的美味佳肴2.2.区别醋和酱油区别醋和酱油3.3.香水瓶打开盖子后，满屋充满香气香水瓶打开盖子后，满屋充满香气4.4.糖放入水中后不久，整杯水都变甜糖放入水中后不久，整杯水都变甜说明分子在不停的运动说明分子在不停的运动问题问题1:分子在做无规则运动分子在做无规则运动,那么固体和那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开液体中的分子为什么不会飞散开,而总而总是聚合在一起是聚合在一起,保持一定的体积呢保持一定的体积呢?猜猜想想:组成物质的分子之间可能存在组成物质的分子之间可能存在作用作用.猜想猜想:组成物质的分子之间可能存在组成物质的分子之间可能存在作用作用.吸引力吸引力如图如图7-77-7，将两个表面光滑的铅块相互，将两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会粘在一起吗？紧压后，它们会粘在一起吗？你观察到了什么现象？你观察到了什么现象？这一结果可以说明什么？这一结果可以说明什么？分子之间存在吸引力分子之间存在吸引力会粘在一起会粘在一起你知道生活中还有哪些现象也可以说明你知道生活中还有哪些现象也可以说明分子间存在吸引力分子间存在吸引力。用胶水把邮票粘贴在信封上用胶水把邮票粘贴在信封上两滴水银靠近时能自动结合成较大的两滴水银靠近时能自动结合成较大的一滴一滴实验实验:一个铁丝圈一个铁丝圈,中间较松弛的系中间较松弛的系着一根棉线着一根棉线,浸过肥皂水浸过肥皂水,用手指轻用手指轻碰一下棉线的左边使左边的肥皂碰一下棉线的左边使左边的肥皂膜破了膜破了,棉线被拉向棉线被拉向.右右问题2:既然分子间存在既然分子间存在吸引力吸引力，为什么，为什么分子之间分子之间有空隙有空隙？大量的事实和研究证明，分子间不大量的事实和研究证明，分子间不仅存在仅存在吸引力吸引力，而且还存在，而且还存在排斥力排斥力。结论:猜想猜想:组成物质的分子之间可能还存在组成物质的分子之间可能还存在斥力斥力证据证据:据固体、液体很难被压缩据固体、液体很难被压缩（1 1）物质是由大量分子组成的，分子间）物质是由大量分子组成的，分子间有空隙；有空隙；（2 2）分子处在永不停息的无规则运动中分子处在永不停息的无规则运动中；（3 3）分子间不仅存在吸引力）分子间不仅存在吸引力,而且还存在而且还存在排斥力。排斥力。(分子间距离很近时分子间距离很近时,才有分子力才有分子力)分子动理论分子动理论“信息快递”分子力的特点:(1)分子力是在分子间距离很近时才存在,且引力、斥力同时存在.(2)排斥力让分子彼此分离,使分子间有空隙;吸引力则使分子凝聚.(3)通常固体、液体分子间距离为平衡位置,此时分子间的引力与斥力相等;如果外力拉长物体,使分子间距离大于平衡位置时,分子引力大于斥力,对外表现为引力；如果外力压缩物体,使分子间距离小于平衡位置时,分子引力小于斥力,对外表现为斥力.(4)分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小,斥力减小的快;也随分子间距离的减小而增大,斥力增大的快.当分子间的距离大于分子直径10倍时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不计(气体分子间距离不小于10倍的分子直径,故分子力几乎为零).布朗运动：花粉的运动是由水分子运布朗运动：花粉的运动是由水分子运动引起的动引起的读一读读一读:用分子模型解释用分子模型解释固体、液体、气体的性质。固体、液体、气体的性质。固体固体液体液体气体气体分子间距分子间距分子间作用力分子间作用力分子分子运动运动一定的形状一定的形状一定的体积一定的体积最小最小较小较小最大最大最大最大较大较大最小最小在某点附在某点附近振动近振动在某一范在某一范围内运动围内运动向各个方向向各个方向自由运动自由运动有有无无无无有有有有无无用分子模型解释固体、液体、气体的性质用分子模型解释固体、液体、气体的性质用分子模型解释固体、液体、气体的性质用分子模型解释固体、液体、气体的性质固态固态物质的分物质的分子排列规则，就子排列规则，就像坐在座位上的像坐在座位上的学生。学生。液态液态物质的分子物质的分子可以移动，就像可以移动，就像课间教室中的学课间教室中的学生。生。气态气态物质的分物质的分子几乎不受力子几乎不受力的约束，就像的约束，就像操场上乱跑的操场上乱跑的学生。学生。用分子模型解释固体、液体、气体用分子模型解释固体、液体、气体纳米材料：纳米材料：生活生活.物理物理.社会社会纳米抗菌不锈钢塑纳米抗菌不锈钢塑料复合管料复合管三星开发三星开发9090纳纳米半导体米半导体纳米陶瓷人工髋关节纳米陶瓷骨骼纳米米颗粒粒癌癌细胞胞爱吃吃硫酸铜硫酸铜1、纳米是、纳米是_单位。单位。1nm=_m.2、纳米金属有超塑纳米金属有超塑_。纳米陶瓷硬度纳米陶瓷硬度_、耐、耐_，而且有一定的而且有一定的_。纳米材料还。纳米材料还有很强的抗菌性。有很强的抗菌性。长度长度10-9延展性延展性高高高温高温塑性塑性“花气袭人花气袭人知知骤暖骤暖，鹊声穿树喜新晴。，鹊声穿树喜新晴。”这是南宋诗人陆游这是南宋诗人陆游村居书喜村居书喜中中的两句诗，对前一句，从物理角度可的两句诗，对前一句，从物理角度可以理解为，花分泌的芳香油分子以理解为，花分泌的芳香油分子_加快，说明当时周围加快，说明当时周围的气温突然的气温突然_。例如图所示，例如图所示，a是一个铁丝圈，中间较松弛的是一个铁丝圈，中间较松弛的系着一根棉线，图中是浸过肥皂水的铁丝网，图系着一根棉线，图中是浸过肥皂水的铁丝网，图c表示用手指轻碰一下棉线的左边，图表示用手指轻碰一下棉线的左边，图d表示棉表示棉线左边的肥皂膜破了，棉线被拉向右边，这个实线左边的肥皂膜破了，棉线被拉向右边，这个实验说明了（验说明了（）A物质由大量的分子组成物质由大量的分子组成B分子间有间隙分子间有间隙C分子间存在引力分子间存在引力D物质分子在不停的做无规则运动物质分子在不停的做无规则运动第4题1.1.两滴水银靠近时两滴水银靠近时,能自动结合成一滴较能自动结合成一滴较大的水银大的水银,这一事实说明分子之间存在这一事实说明分子之间存在着着 ;金属块很难被压缩金属块很难被压缩,说明说明分子间存在分子间存在 ,同时也很难拉开说同时也很难拉开说明分子间存在明分子间存在 ;一匙糖加入水中一匙糖加入水中,能使整杯水变甜能使整杯水变甜,说明说明 ；酒精和水混合后酒精和水混合后,总体会总体会 ,说明说明 .2.2.（）下列实例中）下列实例中,不能用不能用来说明来说明“分子在不停地运动分子在不停地运动”的是的是 A.A.湿衣服在太阳下被晒干湿衣服在太阳下被晒干 B.B.炒菜时加点盐，菜就有咸味炒菜时加点盐，菜就有咸味 C.C.扫地时灰尘飞扬扫地时灰尘飞扬 D.D.香水瓶盖打开后能闻到香味香水瓶盖打开后能闻到香味3.3.（）将机油装入桶壁很厚、很坚固的钢）将机油装入桶壁很厚、很坚固的钢桶后桶后,加两万个大气压加两万个大气压,发现钢桶发现钢桶“出汗出汗”了了.主要说明主要说明 A.A.分子间存在相互作用力分子间存在相互作用力 B.B.分子在永不停息地运动分子在永不停息地运动 C.C.分子间有空隙分子间有空隙 D.D.分子很小分子很小4.4.（）下列现象中能说明分子间存在排斥）下列现象中能说明分子间存在排斥力的是力的是A.A.固体、液体很难被压缩固体、液体很难被压缩 B.B.破镜难重圆破镜难重圆 C.C.气体很容易被压缩气体很容易被压缩 D.D.气体会无限扩散开气体会无限扩散开7.1小结：小结：1、扩散扩散:不同物质相互接触时不同物质相互接触时,彼此进入对方的现彼此进入对方的现象象扩散现象说明：扩散现象说明：分子处在分子处在永不停息的无规则永不停息的无规则运运动中动中2、分子动理论、分子动理论（1）物质是由）物质是由大量分子大量分子组成的，分子间有空隙；组成的，分子间有空隙；（2）分子处在）分子处在永不停息的无规则永不停息的无规则运动中；运动中；（3）分子间不仅存在）分子间不仅存在吸引力吸引力,而且还存在而且还存在排斥力排斥力。3、分子是保持物质、分子是保持物质化学性质化学性质的最小微粒的最小微粒4、分子很小，分子直径的数量级为、分子很小，分子直径的数量级为1010m.