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第1节 分子热运动第十三章 内能R九年级上册九年级上册学学习习目目标标知识与技能知识与技能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.过程与方法过程与方法 通过观察和实验，学会运用想象和类比等研究方法，培养学生的观察和分析、概括能力.情感、态度情感、态度与价值观与价值观用演示实验激发学生对大千世界的兴趣，使学生知道可以通过直接感知的现象推测无法直接感知的事实.学习难点学习难点学习重点学习重点学具准备学具准备通过观察和实验，了解分子热运动，并能用其解释某些热现象通过观察和实验，了解分子热运动，并能用其解释某些热现象.分子热运动剧烈程度与温度的关系分子热运动剧烈程度与温度的关系.教师：多媒体课件、一块冰糖、废旧的玻璃杯、蜡烛、铅筒、一杯大米、教师：多媒体课件、一块冰糖、废旧的玻璃杯、蜡烛、铅筒、一杯大米、若干条小鱼、两只温度计、洋葱、花露水、空气清新剂、装有二氧化氮若干条小鱼、两只温度计、洋葱、花露水、空气清新剂、装有二氧化氮气体的瓶子、空瓶子气体的瓶子、空瓶子.学生：一杯凉水、一杯热水、一把药匙、少量红墨水（或黑墨汁）等学生：一杯凉水、一杯热水、一把药匙、少量红墨水（或黑墨汁）等.1.物质的构成：物质的构成：常见的物质是由常见的物质是由_和和_构成的，分子构成的，分子的直径很小，只有的直径很小，只有_米米.2.扩散：扩散：不同的物质在互相接触时，彼此不同的物质在互相接触时，彼此_的现象叫做扩的现象叫做扩散散.扩散现象表明扩散现象表明_.3.分子热运动：分子热运动：大量分子的大量分子的_运动叫做分子的热运动运动叫做分子的热运动.分分子的热运动与子的热运动与_有关有关._ 越高，分子热运动越剧烈越高，分子热运动越剧烈.4.分子间的作用力：分子间的作用力：分子之间存在相互作用的分子之间存在相互作用的_力和力和_力力.固体、液固体、液体、气体分子间的距离从大到小的排列次序是体、气体分子间的距离从大到小的排列次序是_；分；分子间的作用力从大到小的排列次序是子间的作用力从大到小的排列次序是_.分子分子原子原子百亿分之几百亿分之几进入对方进入对方一切物质的分子都在不停地做无规则的运动一切物质的分子都在不停地做无规则的运动无规则无规则温度温度温度温度引引斥斥气体、液体、固体气体、液体、固体固体、液体、气体固体、液体、气体大量分子无规则运动大量分子无规则运动（1）可以判断出是什么物质在运动吗？）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？）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？）这种运动有什么规律？这是极细小的粒子的运动这是极细小的粒子的运动.分子是保持物质原来性质分子是保持物质原来性质（化学性质）的最小微粒（化学性质）的最小微粒.分子分子你了解物质的尺度吗？你了解物质的尺度吗？银河系的直径约有银河系的直径约有100 000光年。光年。光年：光年：中国幅员辽阔，中国幅员辽阔，东西约东西约5 200 km，南北约，南北约5 500 km。姚明的身高是姚明的身高是2.26 m。学生刻度尺的最小一格学生刻度尺的最小一格是是1 mm。毫米：毫米：米：米：千米：千米：你了解物质的尺度吗？你了解物质的尺度吗？物质的尺度物质的尺度欢迎大家来到微观世界！欢迎大家来到微观世界！微米微米：纳米：纳米：在这个尺度下，我们可以数清楚分子或原子的个数。在这个尺度下，我们可以数清楚分子或原子的个数。水分子的直径是水分子的直径是0.4 nm。人的头发丝的直径大约是人的头发丝的直径大约是6080 m；一个细胞的长度大约在一个细胞的长度大约在10 m，即，即10000nm，这是人眼无法直，这是人眼无法直接观察的尺度；接观察的尺度；光学显微镜分辨力的极限是光学显微镜分辨力的极限是0.2 m。比光学显微镜放大倍数高比光学显微镜放大倍数高1 000 倍的电子显微镜下的发丝倍的电子显微镜下的发丝如何了解构成物体的分子的情况？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。通过物体的一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况。常见的物质是由极其微小的粒子常见的物质是由极其微小的粒子分子、原子构成的。分子、原子构成的。知识点1物质的构成物质的构成物质的构成物质的构成下面请大家分组做分割物质实验，进行探究下面请大家分组做分割物质实验，进行探究:小组小组1：撕纸，看哪一组撕得最碎撕纸，看哪一组撕得最碎.无论纸撕得多么细小，纸还是纸；无论纸撕得多么细小，纸还是纸；小组小组2：打碎废旧的玻璃杯打碎废旧的玻璃杯.每打碎一次拿每打碎一次拿出来看看，探究打得更碎时，玻璃有何变出来看看，探究打得更碎时，玻璃有何变化？化？小组小组3：打碎冰糖，每打碎一次拿出来看看，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？探究打得更碎时，冰糖味道有何变化？玻璃无论研磨得多么细小还是玻璃；玻璃无论研磨得多么细小还是玻璃；冰糖无论研磨得多么细小还是冰糖（分割冰糖无论研磨得多么细小还是冰糖（分割后仍然具有甜味）后仍然具有甜味）.如果把杯子打破，碎片还是玻璃。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，如经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小，如果不断得分下去，有没有一个限度呢？果不断得分下去，有没有一个限度呢？保持物质保持物质原来性质原来性质不变的不变的最小微粒最小微粒叫做分子。叫做分子。分子体积是不是很小？分子体积是不是很小？物质由分子组成物质由分子组成1.分子很小，直径大约分子很小，直径大约10-10m；2.数目巨大。数目巨大。电子显微镜下的铝合金易拉罐表面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电子显微镜下的金分子分子如此之小，人们通常以分子如此之小，人们通常以10-10 m为单位来量度分子。为单位来量度分子。例例1 下列说法中不正确的是（下列说法中不正确的是（）A.物质是由分子、原子构成的物质是由分子、原子构成的B.分子是保持物质化学性质的最小微粒分子是保持物质化学性质的最小微粒C.分子是不可再分的最小微粒分子是不可再分的最小微粒D.分子的直径约为分子的直径约为10-10mC分子不是最小的微粒，分子由原子构成。分子是保持了物质原来性质（化学性质）的最小微粒。知识点2分子热运动分子热运动分子热运动分子热运动1.探究分子的运动与温度的关系探究分子的运动与温度的关系 既然分子这么小，我们用肉眼无法直接观察到，那既然分子这么小，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。转换法、模型法、类比法等。找到与分子运动相似的物体运动：找到与分子运动相似的物体运动：水中运动的大量小鱼水中运动的大量小鱼两杯盛有等量水和小鱼的水杯，用类比的方法来研究分子是如何运动的（两水杯分别装有冷水和热水，且热水的温度不能太高，水温可以使小鱼能够承受）小鱼的运动快慢与水的温度有关；水的温度越高，小鱼小鱼的运动快慢与水的温度有关；水的温度越高，小鱼运动的越快。运动的越快。二氧化氮气体的密度比二氧化氮气体的密度比空气大，它能进到上面空气大，它能进到上面的瓶子里去吗？的瓶子里去吗？2.扩散现象扩散现象实验实验一一抽掉玻璃板后，会发生什么变化？抽掉玻璃板后，会发生什么变化？实验见实验见下页下页气体扩散气体扩散课外拓展：课外拓展：布朗运动布朗运动不同的物质在互相接触时不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象彼此进入对方的现象，叫做扩散。叫做扩散。气体之间可以发生扩散现象。（气体之间可以发生扩散现象。（气体扩散气体扩散）实验观察实验观察实验二实验二 在量筒里装一半清水，用在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入硫酸铜的细管在水的下面注入硫酸铜的水溶液。（本实验用玻璃桶代水溶液。（本实验用玻璃桶代替量筒完成）替量筒完成）点击右图点击右图观看实验观看实验液体扩散液体扩散液体扩散现象（液体扩散现象（硫酸铜和水的扩散硫酸铜和水的扩散）10日后日后 20日后日后 30日后日后实验观察实验观察实验实验三三点击播放点击播放固体扩散固体扩散实验观察实验观察固体扩散（固体扩散（铅块和金块的扩散铅块和金块的扩散）长时间堆放煤的长时间堆放煤的墙角会变黑，用笤帚墙角会变黑，用笤帚扫都扫不干净。扫都扫不干净。生活中的固体扩散现象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。做无规则的运动。构成物质的分子运动的快慢与什么因素有关构成物质的分子运动的快慢与什么因素有关?（观看教材（观看教材P4页墨水扩散演示实验）页墨水扩散演示实验）点击播放点击播放解释现象：为什么刚炒的热菜比凉菜更容易闻到香味？解释现象：为什么刚炒的热菜比凉菜更容易闻到香味？实验观察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。分子的运动跟温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。我们把分子无规则运动叫做分子的我们把分子无规则运动叫做分子的热运动热运动。例例2 在刚刚装修好的房间内，能闻到强烈的甲醛气味，这是由在刚刚装修好的房间内，能闻到强烈的甲醛气味，这是由于甲醛分子于甲醛分子_造成的造成的.研究表明吸入或接触甲醛会研究表明吸入或接触甲醛会对人体造成多种危害，因此应尽量避免吸入或接触甲醛对人体造成多种危害，因此应尽量避免吸入或接触甲醛.无规则运动无规则运动提出问题：提出问题：固体和液体为什么不会飞散开固体和液体为什么不会飞散开，总是聚合在一总是聚合在一起起，保持一定的体积？同时压缩它们又很难呢？保持一定的体积？同时压缩它们又很难呢？是什么力使得两块是什么力使得两块铅柱结合在一起？铅柱结合在一起？1分子间的引力分子间的引力知识点3分子间的作用力分子间的作用力分子间的作用力分子间的作用力实验观实验观察察1点击播放点击播放（教材（教材P4页图页图13.1-4演示实验）演示实验）实验观察实验观察2测力计的示数为什么会变大？测力计的示数为什么会变大？弹簧测力器拉住玻璃板，玻璃板接触水面。弹簧测力器拉住玻璃板，玻璃板接触水面。点击播放点击播放压缩铅块压缩铅块压缩装满水的矿泉水的瓶子压缩装满水的矿泉水的瓶子点点击击播播放放 物质处于固态和液态时，分子间还存在斥力，使得固物质处于固态和液态时，分子间还存在斥力，使得固体、液体很难被压缩体、液体很难被压缩2分子间的斥力分子间的斥力实验表明，分子间同时存在引力和斥力。实验表明，分子间同时存在引力和斥力。气体分子之间有引力和斥力吗？气体分子之间有引力和斥力吗？分子分子弹簧连接的小球弹簧连接的小球类比类比扩展延伸扩展延伸当当r=r0 引力引力=斥力斥力当当rr0 引力引力 斥力斥力当当rr0 引力引力 10r0 无作用力无作用力ff 当rr0时，分子间作用力表现为斥力。ff 当r 10r0当r10r0时，分子间无作用力。r0f1f1f2f2f1和f1为分子间引力，f2和f2为分子间斥力。当分子间距离为r0时，分子受到的引力和斥力相互平衡。3.用分子动理论的知识解释固态、液态、气态用分子动理论的知识解释固态、液态、气态的微观模型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。体、液体和气体的特征。气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有相互作用力。相互作用力。固体分子间距固体分子间距液体分子间距液体分子间距气体分子间距气体分子间距例例3 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C解析：由固态、液态、气态的微观模型可知，固态分子的排列十分紧密，粒子之间有强大的作用力，有一定的体积和形状；气态分子极度散乱，间距很大，并以高速向四面八方运动；图丙中的情景介于图甲和图乙之间，属于液态分子的排列结构。常见的物质是由分子、原子构成的；物质内的分子在常见的物质是由分子、原子构成的；物质内的分子在不停地做热运动；分子之间存在引力和斥力。不停地做热运动；分子之间存在引力和斥力。分子的世界我们无法观察，但是却能通过实验，得到分子的世界我们无法观察，但是却能通过实验，得到分子在运动和分子间存在作用力的事实，分子在运动和分子间存在作用力的事实，通过直接感知的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现象，推测无法直接感知的事实，这是物理学中常用的方法。法。1分子动理论的初步知识分子动理论的初步知识2物理方法小结物理方法小结分子动理论知识总结分子动理论知识总结1.在量筒的下半部分盛有蓝色的浓硫酸铜溶液，再在硫酸铜溶液上方缓缓地注入一些清水，几天后，整个量筒内的液体都变成蓝色，这一现象表明_。液体间发生扩散现象液体间发生扩散现象分子热运动分子热运动几天后几天后开始时开始时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D3下列实例中，不能用来说明“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C肉眼能看到肉眼能看到机械运动机械运动水分子在不水分子在不停地运动停地运动4.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 D6.当红墨水分别滴入热水和冷水中时，可以发现热水变色比冷水快，这说明温度越高，水中大量分子的热运动_。越剧烈越剧烈5.“墙内开花墙外香”主要涉及的物理知识是_。扩散现象扩散现象7.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B机械运动机械运动嗅觉嗅觉机械运动机械运动机械运动机械运动8一根铁棒很难压缩是因为分子间存在_，又很难被拉长是因为分子间存在着_。斥力斥力引力引力分子间的作用力分子间的作用力9.常言道：“破镜不能重圆”，这是由于镜子被打破后，再合起来时，镜子断裂处绝大多数分子之间距离变_，分子之间几乎没有_的作用的缘故.大大分子力分子力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扩散现象 分子热运动 分子间作用力研究问题的方法研究问题的方法研究问题的方法研究问题的方法转换法转换法转换法转换法类比法类比法类比法类比法1.从课后习题中选取；2.完成练习册本课时的习题。1.为加深学生对扩散这个常见现象的探究兴趣，我设计了学生熟悉的为加深学生对扩散这个常见现象的探究兴趣，我设计了学生熟悉的红墨水在水中扩散的实验红墨水在水中扩散的实验.物理源于生活，服务于生活，让学生了解和分子物理源于生活，服务于生活，让学生了解和分子热运动有关的现代科技，让学生列举扩散现象在生活中的有关实例热运动有关的现代科技，让学生列举扩散现象在生活中的有关实例.2.本节需要考察的知识与技能要求较低但内容抽象，在学习过程中，本节需要考察的知识与技能要求较低但内容抽象，在学习过程中，充分调动学生的学习积极性，以学生讨论为主，然后在教师引导的基础上，充分调动学生的学习积极性，以学生讨论为主，然后在教师引导的基础上，运用运用“讨论讨论实验实验探究探究创新创新反思反思”五位一体的教学模式，以五位一体的教学模式，以“提出问题提出问题进行类比进行类比形成假说形成假说分析推断分析推断实验检验实验检验得出结论得出结论”为为主线的思维程度进行教学，利于培养学生逻辑思维能力和归纳总结的能力主线的思维程度进行教学，利于培养学生逻辑思维能力和归纳总结的能力.3.本节课为了使学生在学习过程中，对于分子运动情况及扩散现象有本节课为了使学生在学习过程中，对于分子运动情况及扩散现象有更具体、清晰的了解，在相关部分设计了多媒体课件更具体、清晰的了解，在相关部分设计了多媒体课件.4.在帮助学生理解分子间引力和斥力时，采用一种建模法，用弹簧连在帮助学生理解分子间引力和斥力时，采用一种建模法，用弹簧连接小球（类似分子），将抽象的问题具体化，起到立竿见影的效果接小球（类似分子），将抽象的问题具体化，起到立竿见影的效果.1.把分子看成球体，一个挨着一个紧密平铺成一层（像每个围棋格子中把分子看成球体，一个挨着一个紧密平铺成一层（像每个围棋格子中放一个棋子一样），组成一个单层分子的正方形，边长为放一个棋子一样），组成一个单层分子的正方形，边长为1cm.该正方形该正方形中约有多少个分子？这些分子数目大约是全球人口数目的多少倍？中约有多少个分子？这些分子数目大约是全球人口数目的多少倍？解：解：正方形的边长为正方形的边长为1cm=10-2m，分子直径约，分子直径约10-10m，每一排的分子，每一排的分子数约为数约为10-2m/（10-10m）=108个，所以正方形中的分子总数约为个，所以正方形中的分子总数约为108108=1016个；全球人口约个；全球人口约70亿亿=7109，所以这些分子数目大约是全球，所以这些分子数目大约是全球人口数目的人口数目的1016/（7109）1.4106倍倍.（见教材（见教材P6 动手动脑学物理）动手动脑学物理）2.扩散现象跟人们的生活密切相关，它有时对人们有用，例如腌制扩散现象跟人们的生活密切相关，它有时对人们有用，例如腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中；它有时又对人们有害，如人造木鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中；它有时又对人们有害，如人造木板粘接剂中的甲醛扩散在空气中造成环境污染板粘接剂中的甲醛扩散在空气中造成环境污染.请你分别列举一个扩请你分别列举一个扩散现象有用和有害的实例散现象有用和有害的实例.解：解：扩散现象有用的实例：用空气清新剂喷洒在房间，使房间扩散现象有用的实例：用空气清新剂喷洒在房间，使房间空气变得清新；扩散现象有害的实例：房间内有人吸烟，其他人空气变得清新；扩散现象有害的实例：房间内有人吸烟，其他人会吸二手烟会吸二手烟.（答案合理即可）（答案合理即可）3.两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水，向其中分别放入两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水，向其中分别放入同样的糖块，经过一段相同的时间（两杯中的糖块都还没有全部同样的糖块，经过一段相同的时间（两杯中的糖块都还没有全部溶解），品尝杯中的水，哪一杯更甜？为什么？溶解），品尝杯中的水，哪一杯更甜？为什么？解：解：热水中更甜，因为热水温度高，糖溶化扩散得快热水中更甜，因为热水温度高，糖溶化扩散得快.4.把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面（例如用吸盘吸住玻璃板或把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面（例如用吸盘吸住玻璃板或用细线绑住玻璃板），读出测力计的示数用细线绑住玻璃板），读出测力计的示数.使玻璃板水平接触水面，然使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板后稍稍用力向上拉玻璃板.弹簧测力计的示数有什么变化？解释产生这弹簧测力计的示数有什么变化？解释产生这个现象的原因个现象的原因.解：解：弹簧测力计的示数变大，因为玻璃弹簧测力计的示数变大，因为玻璃和水的接触面之间存在分子间的引力作用，和水的接触面之间存在分子间的引力作用，从而使弹簧测力计受到向下的拉力增大从而使弹簧测力计受到向下的拉力增大.p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe学习总结结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
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