初中物理第1節(jié) 分子熱運動學(xué)案及答案

這是一份初中物理第1節(jié) 分子熱運動學(xué)案及答案，共10頁。學(xué)案主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)重點，學(xué)習(xí)難點，自主預(yù)習(xí)，合作探究，分析歸納，想想議議，列舉事例等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1. 能簡單說明物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的。
2. 能通過宏觀現(xiàn)象推測物質(zhì)的分子都在不停地做熱運動。
3. 能夠識別擴散現(xiàn)象、并能用分子熱運動的觀點進行解釋。
4. 知道分子之間存在著作用力。
【學(xué)習(xí)重點】
一切物質(zhì)的分子都在不停的做無規(guī)則運動。
【學(xué)習(xí)難點】
分子之間存在的相互作用力。
【自主預(yù)習(xí)】
閱讀教材，完成以下問題：
1．物質(zhì)是由 、 構(gòu)成的，其大小通常以 m為單位來量度。
2．不同物質(zhì)在互相接觸時，彼此 的現(xiàn)象叫擴散。擴散現(xiàn)象說明：①分子間有 ；②分子在不停的做 。擴散現(xiàn)象既可以在 體中發(fā)生，還可以在 體中發(fā)生，也能夠在 體中發(fā)生。
3．打開一瓶香水，很快就會聞到香味，原因是：香水里的 運動到鼻子里去了。
4．課本圖13.1－4能說明： 。
5．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子間有間隙，為什么壓縮固體和液體很困難呢？這是因為分子間還存在 力，由于該力的存在，使分子已經(jīng)離得很近的固體和液體很難進一步被壓縮。
6. 鐵棒很難被拉伸，說明分子間存在 力；水很難被壓縮，說明分子間存在 力（均選填“引”、“斥”）。
7. “破鏡難圓”說明：當(dāng)相鄰分子間的距離很大時，分子間 作用力（選填“存在”、“不存在”）。
【合作探究】
探究一、物質(zhì)的構(gòu)成
【做一做】①用素描炭筆在紙上畫一條線，再用放大鏡或低倍顯微鏡仔細觀察，你看到了什么現(xiàn)象？說明什么問題？
【分析歸納】會看到炭筆形成的筆跡是由一個個小顆粒組成的。說明物質(zhì)是由 組成的。
【做一做】②向一端封閉的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充滿。封閉管口，并將玻璃管反復(fù)翻轉(zhuǎn)，使水和酒精充分混合，觀察液面的位置，分析混合后水和酒精的總體積變化情況。
【分析歸納】會看到水與酒精混合后的總體積 混合前的體積之和.說明水與水（小顆粒）之間有 ，酒精與酒精之間有 。
【想想議議】下面是關(guān)于物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的三種模型。你認為，哪種模型能夠解釋上述活動中看到的現(xiàn)象？請選擇一種模型，并嘗試解釋。
【答案】選擇模型 . 物質(zhì)是由 組成的，微粒之間有 .
1.分子、原子
（1）科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：物質(zhì)都是由極其微小的粒子—— 、 構(gòu)成的。
分子、原子的體積非常小，用肉眼直接看不到，用電子隧道掃描顯微鏡可幫助我們觀察到分子、原子。
通過放大率為1500萬倍的電子顯微鏡獲得的碳化硅分子的結(jié)構(gòu)圖
電子顯微鏡下的鋁合金
表面原子結(jié)構(gòu)圖
（2）常見的物質(zhì)是由大量的 組成的，分子間有 .分子很小，若把分子看成一個球體，則分子直徑的數(shù)量級為10-10m.
①水分子的直徑約為4×10-10m；氫氣分子的直徑約為2.3×10-10m.
②2500萬個水分子一個挨一個地排成一行，長約1cm.
③若把水分子與乒乓球相比，它們的比例就好像乒乓球與地球之比.
④1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1cm3 的任何氣體約有2.7×1019個分子，讓這些氣體分子從容器中跑出，如果1s跑出1億個，約需9000年才跑完.
⑤將機油裝入一個筒壁很厚、相當(dāng)堅固的鋼筒中，然后加上2萬個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的高壓，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋼筒“出汗”了，也就是說機油從鋼筒里滲透出來了。這充分說明鋼筒的固體分子之間也存在空隙。
【例題1】如圖甲，實驗時向試管中注入水至一半位置，再注入酒精直至充滿，封閉管口，并將試管反復(fù)翻轉(zhuǎn)，使水和酒精充分混合，觀察液面位置，發(fā)現(xiàn)混合后與混合前相比，總體積______（選填“變大”、“不變”或“變小”），說明分子間有______。另一小組用的是圖乙所示的上小下大的容器完成水和酒精混合實驗，你覺得圖____的實驗效果更好。
探究二、分子熱運動
【想一想】構(gòu)成物質(zhì)的分子是靜止的還是運動的？相互之間有沒有作用力？雖然用肉眼不能直接觀察到分子，但人們可以通過物體的一些宏觀表現(xiàn)來推斷構(gòu)成物體的分子的情況。
（1）氣體的擴散
【做一做】將一個空玻璃瓶子倒扣在一個裝著棕色二氧化氮氣體的瓶子上面，中間用玻璃板隔開。已知二氧化氮的密度大于空氣的密度，當(dāng)撤去玻璃板后，猜一猜你會看到什么現(xiàn)象？該現(xiàn)象說明什么？
【分析歸納】上方的空氣瓶慢慢地由無色到有色。實驗表明下方的二氧化氮分子運動到 中.
1. 擴散
不同物質(zhì)在互相接觸時彼此 的現(xiàn)象，叫擴散.
【列舉事例】生活中氣體擴散的現(xiàn)象：香水的味道；桂花飄香；炒菜的味道……
氣體的擴散 液體的擴散
（2）液體的擴散
歷史實驗：在量筒里裝一半清水，用細管在水的下面注入紫色的硫酸銅水溶液。
開始時，由于硫酸銅溶液比水的密度大，會沉在量筒的 部，因此可以看到無色的清水與藍色硫酸銅溶液之間明顯的界面。靜放幾天，界面就逐漸變得模糊不清了。
【分析歸納】該現(xiàn)象表明清水與紫色的硫酸銅的分子彼此進入對方中，說明液體可以發(fā)生 .
【列舉事例】液體擴散的實例：將一滴紅墨水滴入清水中，紅墨水分子不停地做無規(guī)則運動，清水逐漸變成紅色；醬油與醋混合為調(diào)料；被污水污染的河流……
（3）固體的擴散
歷史實驗： 把鉛板和金板緊壓在一起，在室溫下放置5年。發(fā)現(xiàn)鉛板里會滲入一些金，金板里面會滲入一些鉛，互相滲入1mm。
【分析歸納】該現(xiàn)象表明固體可以發(fā)生 .
【列舉事例】固體擴散的實例：堆放煤炭的墻角，過一段時間后會變黑，表明煤炭分子發(fā)生了擴散。
（4）總結(jié)：
①一切氣體、液體和固體之間都能發(fā)生擴散現(xiàn)象。
②一般情況下，固體擴散最慢，液體次之，氣體最快。
③擴散現(xiàn)象表明：一切物質(zhì)的分子都處在永不停的無規(guī)則運動中，分子間存在間隙。
2. 分子熱運動
【做一做】在兩個燒杯內(nèi)盛有質(zhì)量相等的熱水、冷水，用滴管注入兩滴紅墨水，觀察現(xiàn)象。
【分析歸納】一段時間后，熱水先變紅.實驗表明：溫度越高，擴散越 ，分子運動越 。
分子熱運動：由于分子的運動跟 有關(guān)，所以這種無規(guī)則運動叫做分子的熱運動.
【例題2】兩只相同的集氣瓶中分別裝有空氣和紅棕色的二氧化氮氣體，用玻璃板隔開后按圖所示放置，抽去玻璃板，保持兩瓶口緊貼靜置較長時間后，兩瓶中氣體顏色變得相同。下列說法錯誤的（ ）
A．此現(xiàn)象表明分子在永不停息地做無規(guī)則運動
B．此現(xiàn)象與“掃地時灰塵飛揚”的成因相同
C．該現(xiàn)象不僅能發(fā)生在氣體之間，也能發(fā)生在固體、液體之間
D．該現(xiàn)象發(fā)生的劇烈程度與溫度有關(guān)
探究三、分子間的作用力
1. 分子間存在引力
【做一做】如圖所示，將兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓，他們會粘在一起嗎？你看到了什么現(xiàn)象？這一現(xiàn)象能否證明分子之間存在吸引力？
【分析歸納】實驗現(xiàn)象：兩塊鉛會結(jié)合起來，在下面吊一個重物都不能把它們拉開.實驗表明：分子之間存在 .
【列舉事例】生活中可以證明分子之間存在吸引力的現(xiàn)象
例如，一支粉筆有一定的形狀和體積，而不是“一盤散沙”；用粉筆寫字，黑板上留下字跡；把兩滴水靠近后會溶在一起合成一滴水，等等。充分說明了分子間存在著吸引力。
2. 分子間存在斥力
想一想：我們知道：分子之間存在空隙，通過剛才的實驗知道，分子間存在引力，那么為什么分子不能都吸在一起呢？這不是矛盾嗎？
【做一做】找一個注射器，桶內(nèi)加入一些水（或用空氣），用手指封住口，另一支手用力壓縮活塞時，體驗所用力的大小。
【分析歸納】實驗現(xiàn)象：會發(fā)現(xiàn)用力壓縮時，活塞內(nèi)的水會產(chǎn)生“抵抗”。實驗結(jié)論：當(dāng)分子間距離變小時，分子間相互排斥，存在 。

3. 分子間同時存在引力與斥力
【做一做】找一個注射器，桶內(nèi)加入一些水，用手指封住口，另一支手用力向外拉活塞時，體驗所用力的大小。
【分析】實驗現(xiàn)象：會發(fā)現(xiàn)用力向外拉時，活塞內(nèi)的水會吸引。實驗結(jié)論：當(dāng)分子間距離 時（變小/變大），分子間相互吸引，存在 。
綜合分析以上實驗可得出：
（1）分子間同時存在引力和斥力. 其大小都跟分子間 有關(guān)系.
（2）用類比法理解分子間的作用力
分子間的引力和斥力都跟分子間距離有關(guān)系，就好比用彈簧連接起小球的情景。

①當(dāng)兩個分子的距離處于平衡距離時，分子間的引力 斥力。
②當(dāng)兩個分子的距離變大時，分子間的作用力表現(xiàn)為 力。
③當(dāng)兩個分子的距離變小時，分子間的作用力表現(xiàn)為 力。
4. 固體、液體和氣體分子的排列與作用力情況
（1）固體分子間的情況
當(dāng)固體被壓縮時，分子間的距離變小，作用力表現(xiàn)為 力；當(dāng)固體被拉伸時，分子間的距離變大，作用力表現(xiàn)為 力。固體分子間的距離小，不容易被壓縮和拉伸，具有一定的 和 。
（2）氣體分子間的情況
氣體分子間距離比較 ，分子間沒有力的作用，所以氣體沒有一定的 和 。
（3）液體分子間的情況
通常液體分子之間的距離比氣體的小，比固體的 ；液體分子之間的作用力比固體的小，分子沒有固定的位置，運動比較自由。這樣的結(jié)構(gòu)使得液體較難被壓縮，沒有確定的 ，具有 性.
【例題3】如圖所示，將兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓，結(jié)果發(fā)現(xiàn)松開手后，它們黏在一起，這個現(xiàn)象說明：__________；在擠壓過程中，發(fā)現(xiàn)鉛塊很難被壓縮，這是因為：___________；將紅墨水滴入水中，紅墨水在水中逐漸擴散開，這說明分子在__________。
【例題4】物質(zhì)一般有三種狀態(tài)，其分子模型如圖甲、乙、丙所示，其中_____圖有一定的體積和形狀；____圖有一定的體積，但形狀不確定；___圖既沒有固定的形狀，也沒有固定的體積。
【精講點撥】
1．常見的物質(zhì)是由大量的分子組成的。分子的大小通常以10-10m為單位來量度。
2. 擴散現(xiàn)象說明：①一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動；②分子之間存在間隙。
3．分子熱運動：指分子的無規(guī)則運動，溫度越高，分子的無規(guī)則運動越快，擴散越快。分子熱運動與物體的機械運動不同，當(dāng)物體靜止時，但是物體內(nèi)的分子不會靜止。
4. 分子間的作用力：分子之間既有引力又有斥力。設(shè)分子間的平衡距離為r0.則當(dāng)分子間距離r＞r0時引力大于斥力，表現(xiàn)為引力；當(dāng)r＜r0時引力小于斥力，表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r＝r0時，引力等于斥力，分子處于平衡位置；當(dāng)r＞10r0時，作用力可忽略不計。
【歸納整理】
①物質(zhì)是由分子組成的，分子是構(gòu)成物質(zhì)的微粒，直徑大約是10-10米。
②分子
熱運動
③分子之間存在相互作用力
分子熱運動
①擴散：不同物質(zhì)在互相接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象，叫擴散.
②一切物質(zhì)的分子在不停地做無規(guī)則運動。溫度越高，分子運動越劇烈，分子的這種無規(guī)則運動叫做分子的熱運動.

【課堂練習(xí)】
1．酒精和水混合后體積減小的實驗主要表明（ ）
A. 分子間有作用力 B. 分子間有空隙
C. 分子永不停息地運動 D. 分子是很微小的
2. 端午節(jié)民間有戴香包的習(xí)俗，香包內(nèi)有艾草，遠遠地就能聞到艾香，這是因為（ ）
A. 分子在不停地運動 B. 分子間有空隙
C. 分子間有引力 D. 分子間有斥力
3．下列事例中，不能說明分子不停地做無規(guī)則的運動的是（ ）
A. 打開香水瓶，不久滿屋子都能聞到香氣
B. 衣柜中的衛(wèi)生球，過一段時間后體積變小甚至消失了
C. 打掃教室地面時，在陽光下看到灰塵在空中飛舞
D. 將一滴紅墨水輕輕滴在一杯水中，過一段時間后，整杯水變紅了
4. 關(guān)于如圖所示的四個演示實驗現(xiàn)象，下列說法中不正確的是（ ）
A．甲：墨水在熱水中擴散得快，說明溫度越高分子無規(guī)則運動越劇烈
B．乙：懸掛很重的重物后兩個鉛塊仍沒有被拉開，是由于大氣壓作用的結(jié)果
C．丙：用力推入活塞，活塞內(nèi)的水很難被壓縮，說明分子間存在相互作用的斥力
D．?。核c酒精混合時，總體積比預(yù)計的要小，說明分子之間有空隙
5. 用素描筆在紙上畫一條線，再用放大鏡仔細觀察，發(fā)現(xiàn)這條線是“斷裂”的；將100mL的酒精和100mL的水混合后，發(fā)現(xiàn)總體積小于200mL. 基于上述現(xiàn)象所設(shè)想的物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)模型較為合理的是（ ）
A. 物質(zhì)是由微粒組成的，微粒之間有空隙
B. 固體是由微粒組成的，液體是連成一片的
C. 液體是由微粒組成的，固體是連成一片的
D. 物質(zhì)是由微粒組成的，各個微粒在一起，形成我們看到的連續(xù)體
6. 如圖所示，“天宮課堂”上王亞平老師將兩塊透明板上的水球接觸后粘在一起，慢慢拉開板后形成一個長長的“液橋”，該現(xiàn)象主要說明了（ ）

A．水分子間有空隙 B．水分子間存在吸引力
C．水分子間存在排斥力 D．水分子處在永不停息的無規(guī)則運動中
7．（多選題）下列描述錯誤的是（ ）
A．甲圖中電子顯微鏡下的金分子處于靜止?fàn)顟B(tài)
B．乙圖中實驗現(xiàn)象說明分子在不停地做無規(guī)則運動
C．丙圖實驗表明分子間有引力
D．丁圖從左至右依次是描述液體、固體、氣體分子的排布規(guī)律
8. 如圖是在電子顯微鏡下猴痘病毒的照片。該病毒直徑在200nm左右，可通過飛沫傳播。下列說法正確的是（ ）
A．病毒是分子，可以用肉眼直接看到
B．猴痘病毒隨飛沫傳播屬于分子運動
C．構(gòu)成飛沫的分子間既有引力又有斥力
D．健康人佩戴口罩可預(yù)防感染，是因為口罩材料的分子之間沒有空隙
9. 如圖所示的實驗，是我們在學(xué)習(xí)分子動理論時做過的一些實驗：
圖A：濃硫酸銅溶液與清水開始界面十分清晰，幾天之后，兩種液體混合均勻了；
圖B：玻璃板的下表面接觸水面，發(fā)現(xiàn)拉力大于玻璃板的重力；
圖C：將紅墨水滴入水中，可以看到它在水中擴散開來；
圖D：將兩個底面干凈、平整的鉛塊緊壓在一起，兩個鉛塊就會結(jié)合在一起，下面吊一個較重的物體也不會將它們拉開。
（1）圖A和圖______兩個實驗形成實驗現(xiàn)象的原因相同，實驗表明：分子______________，圖A為盡快達到實驗?zāi)康模瑢嶒炦^程中_______（可以/不可以）攪動量筒里的液體。
（2）圖B和圖________兩個實驗形成實驗現(xiàn)象的原因相同，實驗表明：分子之間存在________；
（3）圖C為盡快達到實驗?zāi)康?，可以用____水（冷/熱）實驗，原因是分子的熱運動與____有關(guān)。
【課后反思】本節(jié)課學(xué)習(xí)中，你有哪些收獲，還有哪些問題模型一
物質(zhì)是由微小的顆粒組成的，各個顆粒緊靠在一起，形成了我們所看到的連續(xù)體.
模型二
固體是由微小顆粒組成的，液體是連成一片的.
模型三
物質(zhì)是由微小的顆粒組成的，顆粒之間有空隙.