【公开课】第2节+分子动理论的初步知识（大单元教学课件）物理人教版2024九年级全一册

第十三章

内能物理九年级全一册•人教版2024第2节

分子动理论的初步知识学习目标01020304物理观念理解物质由分子、原子构成，掌握分子动理论核心内容（分子永不停息做无规则运动、分子间存在引力和斥力），能用理论解释扩散、物质三态等现象。科学思维通过扩散现象推理分子运动规律，运用模型法理解分子间作用力，学会用归纳法总结温度与分子热运动的关系。科学探究设计并完成扩散对比实验，验证分子间作用力，掌握控制变量法，提升实验设计与数据分析能力。科学态度与责任从生活现象激发探究兴趣，实验中秉持严谨态度，了解理论在科技中的应用，增强科学服务意识。重点难点教学重点教学重点掌握分子动理论的基本内容，通过实验验证分子热运动和分子间作用力，能用理论解释常见热现象。理解分子热运动的微观本质，区分分子运动与机械运动；从微观角度分析分子间引力和斥力的动态平衡关系。课堂导入墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。绽放的梅花这首诗描绘了梅花不畏严寒、傲然独放的情境，你知道花香是怎么传到远方的吗？课堂导入分子动理论的初步知识墨水为什么会自动扩散？微观层面发生了什么？一段时间后探究新知一块完整的铁可以用来制造机器，具有坚硬的特性；当它被粉碎成铁粉后，依然是铁，本质没有改变。那么，如果我们继续无限细分这些铁粉，最终会得到什么？是还能保持铁性质的最小粒子，还是会变成其他物质？不仅是铁，世间万物，无论是天上的云朵、海里的水，还是我们自身，是否都存在这样一种最小的、保持物质特性的基本单元呢？带着这个疑问，我们一起走进物质构成的微观世界。一、物质的构成探究新知1.常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。2.一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10-10m为单位来量度分子。分子的体积也非常小，用肉眼和光学显微镜都分辨不出它们，只能靠电子显微镜才能观察到。探究新知3.分子之间存在间隙。不同状态下分子的间隙不同，一般情况下固体分子的间隙较小，液体次之，气体分子的间隙最大。如一定体积的水和酒精混合后总体积减小，能证明分子间存在间隙。等体积的水和酒精混合探究新知例1．某实验小组在进行酒精和水混合实验中，应向如图所示的一端封闭的玻璃管中先注入一半体积的

（选填“水”或“酒精”），然后将另外一种液体注满玻璃管，封闭管口，将容器反复翻转，使水和酒精充分混合，观察到玻璃管中的液面降低了，这说明混合后水和酒精总体积

（选填“大于”、“小于”或“等于”）混合前水和酒精的总体积。这个现象说明分子间存在

。水解：[1]某实验小组在进行酒精和水混合实验中，由于水的密度较大，则应向如图所示的一端封闭的玻璃管中先注入一半体积的水，然后将另外一种液体注满玻璃管，封闭管口，使密度较大的水在下方。[2]水和酒精充分混合，观察到玻璃管中的液面降低了，即液体的深度减小，由得，混合后水和酒精总体积小于混合前水和酒精的总体积。[3]混合后液体的总体积减小，是由于水分子与酒精分子分别进入对方的分子间隙中，这个现象说明分子间存在间隙。小于间隙二、分子热运动探究新知演示1.抽掉装有二氧化氮（红棕色）和空气的玻璃片，观察气体混合过程。演示2.同时向盛有等量冷水和热水的烧杯中滴入一滴红墨水，热水中墨水10秒扩散均匀，冷水中需30秒。演示3.铅块和金块叠放在一起，五年后彼此扩散1毫米。（1）概念：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散。1.扩散探究新知二、分子热运动(2）扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动；物质的分子间存在间隙。(3）对扩散现象概念的解释①“互相接触”：这是发生扩散现象的前提条件。②“彼此进入”：发生扩散现象时，是两种物质的分子同时彼此进入对方的现象。③扩散现象的微观本质：不同物质的分子做无规则运动时进入到对方分子间空隙的结果。即扩散现象是分子运动的结果，分子间存在间隙。探究新知2．分子热运动(1）概念：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。由于分子运动的快慢与这种无规则运动叫作分子的热运动。（2）温度越高，分子运动越剧烈。3.分子热运动和机械运动的比较探究新知比较项机械运动分子热运动研究对象宏观物体微观分子运动规律有规律可循单个分子的运动无规律可循运动情况静止或运动运动永不停息是否肉眼可见一般肉眼可直接观察肉眼不能直接观察探究新知例2．王安石《梅花》中“遥知不是雪，为有暗香来”，描述闻到梅花香气的原因是（）A．分子间有引力

B．分子是运动的 C．分子间有斥力

D．分子间有空隙解：“暗香来”属于扩散现象，说明花香分子在永不停息地做无规则运动，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。B探究新知解：AB．用力把活塞缓慢推到图乙的位置时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使气体的内能增加，封闭空气温度保持不变，筒内气体分子运动剧烈程度也不变，故A不符合题意，B符合题意；CD．按压活塞，气体的质量不变，体积变小，由得到气体的密度变大，故CD不符合题意。故选B。例3．在导热性能良好的注射器内封闭一定质量的空气如图甲，当用力把活塞缓慢推到图乙的位置时，封闭空气温度保持不变，则此过程中，封闭空气（）A．分子运动剧烈程度变缓慢 B．分子运动剧烈程度不变C．气体密度变小

D．气体密度不变B探究新知三、分子间的作用力演示1：操作：将两个表面光滑的铅块用力压紧，悬挂钩码（逐步增加数量），观察铅块是否分离。现象：铅块能承受多个钩码重量，说明分子间存在引力。探究新知三、分子间的作用力演示2：操作：用注射器装满水，堵住出口后用力推活塞。现象：现象：活塞难以推动，说明分子间存在斥力。1.分子间存在相互作用的引力和斥力。2．对分子间作用力的理解探究新知(1)“同时存在”：分子间的引力和斥力同时存在，斥力使分子彼此分离，使分子间有间隙；引力使分子凝聚，使分子在某些区域内维持平衡状态。(2)“不同物质分子间的作用力不一样”：气体容易被压缩，液体和固体很难被压缩，是因为气体分子之间的斥力远小于固体和液体分子间的斥力。探究新知(3）我们可以用弹簧连着的小球类比分析分子间的作用力：①分子间的距离等于平衡距离(约10－10m)：分子在平衡位置附近振动，相当于弹簧的自然伸长状态，引力等于斥力，分子间作用力为零；②分子间的距离小于平衡距离：相当于弹簧被压缩，引力小于斥力，分子间作用力表现为斥力；③分子间的距离大于平衡距离：相当于弹簧被拉伸，引力大于斥力，分子间作用力表现为引力；探究新知④分子间的距离远大于平衡距离（大于分子直径的10倍,约10－9m）：相当于弹簧被拉断，分子间作用力十分微弱，可以忽略。3.物质三态的微观特性和宏观特性（1）固态：分子间距离很小，分子间作用力很大，分子只能在平衡位置附近做无规则振动，物体有一定的体积和形状，无流动性；探究新知（2）液态：分子间距离比固态稍大，分子间作用力较大，分子既可以在一个位置附近振动，又可以移动位置，物体有一定的体积，无固定形状，有流动性；（3）气态：分子间距离很大，分子间作用力十分微弱，可以忽略，分子做无规则运动，物体无固定的体积和形状，有流动性。探究新知1.物质是由大量的分子、原子构成的；2.物质内的分子在永不停息地做无规则运动；四、分子动理论的内容3.分子之间存在相互作用的引力和斥力。探究新知例4．下列现象中能够说明分子间存在引力的是（

）A．墨水在水中扩散

B．铅板和金板长时间压紧在一起会相互渗透C．抽去玻璃板后，两瓶中的气体相互混合D．表面磨平的铅块压紧后能结合在一起解：A．墨水在水中扩散，说明液体分子不停地做无规则运动，故A不符合题意；B．铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金会互相渗透，是扩散现象，说明固体分子不停地做无规则运动，故B不符合题意；C．抽取玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明气体分子在不停地做无规则运动，故C不符合题意；D．端面磨平的铅块压紧后能吊住钩码，说明由于分子引力两个铅块粘在了一起，故D符合题意。故选D。D课堂练习1.下列说法正确的是（）A．诗句“人在桥上走，桥流水不流”，前半句所选择的参照物是人B．物体的温度越高，分子运动越快，分子的动能越大C．脱离树枝的苹果总是落向地面，是因为苹果具有惯性D．组成物质的分子间存在相互作用的引力和斥力，斥力存在时就没有引力解：A．“人在桥上走”描述的是人在运动，判断物体的运动情况时不能选研究物体本身作为参照物，因此判断人在运动不能选人作为参照物，故A错误；B．物体的温度越高，分子无规则运动越快，分子的动能越大，故B正确；C．脱离树枝的苹果总是落向地面，是因为苹果受重力的作用，故C错误；D．组成物质的分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力是同时存在的，故D错误。故选B。B课堂练习2.关于蒸包子的情景，下列说法正确的是（

）A．水沸腾后冒出大量的“白气”，是汽化形成的水蒸气B．关火后水仍能继续沸腾一会儿，说明水沸腾不需要吸热C．蒸包子时闻到包子的香味，是由于分子不停地做无规则运动D．松软的包子皮里有孔隙，说明分子间有空隙解：A．水沸腾后冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，并非汽化现象，故A错误；B．关火后水仍能沸腾一会儿，是因为炉具和锅的余热仍在向水传递热量，并非说明沸腾不需要吸热，故B错误；C．蒸包子时闻到香味，是由于包子中的香味分子扩散到空气中，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确；D．包子皮的孔隙是面团发酵时二氧化碳气体受热膨胀形成的宏观现象，不能说明分子间存在空隙，故D错误。故选C。C课堂练习3．四中可爱唯春日，一生少年是今朝。如图是春日的郑州四初，繁花似锦，校园里花香四溢，是因为分子在不停地做

，这种现象会随气温的

（选填“升高”或“降低”）而更显著；中午，花瓣表面露珠逐渐消散

现象（填物态变化名称）。当花瓣匀速直线下落时，受到的空气阻力

花瓣受到的重力（选填“大于”“小于”或“等于”）。解：[1][2]校园里花香四溢是扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动，且温度越高，分子运动越剧烈，这种现象会随气温的升高而更显著。[3]花瓣表面露珠逐渐消散，物质状态由液态变为气态，物态变化为汽化。[4]当花瓣匀速直线下落时，花瓣处于平衡状态，受到的空气阻力与重力大小相等。无规则运动升高汽化等于课堂练习4．沈阳抻面是东北地区的传统美食，以独特的制作工艺和口感，赢得了无数食客的喜爱。沈阳抻面以“抻”为特色，师傅通过不同手法反复拉伸，将面团抻成粗细、宽窄不同的面条，这说明力可以改变物体的

，煮熟的面条洒上汤汁，发出诱人的香味，这是