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九年級數學全集·人教版 第十三章內功 第十三章內功 第一節分子熱運動 遠處的山峰上，濃煙漫天，滾燙的巖漿猶如一條火龍。 這是火山噴發。 月球內部存在低溫高壓巖漿。 在極度的壓力下，巖漿會從地幔的薄弱部位噴涌而出，無情的火焰將其所經之處燒盡，大量的火山灰會沖上萬米的高度……當火山噴發時，熾熱的巖漿攜帶著大量與熱有關的巖漿。 活力。 那么，覆蓋在火山上的浩瀚白雪是否也像巖漿一樣具有能量呢？ 如果是這樣，這些能量中有多少與什么誘因有關？ 九年級數學全書·PEP版 01.物質的組成 02.分子熱運動 03.分子間斥力 學習內容指南 第一節分子熱運動 學習目標 1.能簡單說明物質是由分子和原子組成的。 2、從宏觀現象可以推論，物質分子處于不斷的熱運動中。 3. 還可以識別擴散現象并從分子熱運動的角度進行解釋。 4、知道分子間有排斥力。 第一節 分子熱運動 1. 試著在教室里噴幾滴香水。 前幾排的朋友聞起來是什么味道？ 幾分鐘后，旁邊的同事能聞到嗎？ 2.想想夏天花開的時候，為什么能聞到香味？ 糕點師在做飯的時候，為什么能聞到飯菜的香味？ 這些都是跟分子有關的現象，明天一起學習。
導出新類
1 分子熱運動 1. 物質的組成 1. 物質的組成 2. 分子熱運動 3. 分子間的斥力 4. 課堂小結 5. 手把手教數學 6. 課堂練習 本課學習過程 1 分子熱運動 一、物質的組成 一、唐代道家莊子思想 我國唐代道家代表人物莊子（約公元前369-286年）曾說：“取一尺半杖，每一天，它會持續到永遠。” 一丈長的棍子，每天砍一半，永遠也砍不完。 它證明了物質是“無限可分”的想法。 想一想：物質真的“無限可分”嗎？ 2、試著用繪圖炭在紙上畫一條線，然后用放大鏡或低倍顯微鏡仔細觀察。 你看到什么現象？ 解釋什么？ 你會看到：炭筆寫出的字跡是由小顆粒組成的。 說明：物質是由微小的粒子組成的。 1. 物質的組成 3. 做。 將一端封閉的玻璃管注滿水至一半位置，然后注入酒精直至注滿。 關閉管口，反復翻轉玻璃管，使水和酒精充分混合，觀察液面位置，分析混合后水和酒精總體積的變化。 可以看出，水和酒精混合后的總體積大于混合前的體積總和。 解釋：水與水（小顆粒）之間有間隙分子熱運動說明了什么，酒精與酒精之間有間隙。 一、物質的組成 以下是關于物質微觀結構的三種模型。 您認為哪種模型也可以解釋上述活動中出現的現象？ 請選擇一個模型并嘗試解釋它。 選擇模型3。物質是由粒子組成的，粒子之間有縫隙。 模型 1. 物質由微小的粒子組成，每個粒子靠得很近，形成我們看到的連續體。 模型2. 固體是由微小的粒子組成的，液體是連成一體的。 模型3 物質由微小的粒子組成，粒子之間有空隙。 1. 物質的組成 4. 分子和原子 微小粒子——分子、原子。 分子和原子是如此之小，以至于肉眼無法直接看到它們。 使用電子隧道掃描顯微鏡可以幫助我們觀察分子和原子。放大1500萬倍的電子顯微鏡捕獲的氧化鋁分子的結光
電子顯微鏡下鋁合金表面的原子結構 1.物質的組成 (2) 常見的物質是由大量的分子組成，分子之間有空隙。 分子非常小。 如果把分子看成一個球體，分子半徑的數量級是10-10m。 ① 水分子半徑約為4×10-10m； 甲烷分子半徑約為2.3×10-10m。 金分子的半徑仍然比金分子的半徑大很多。 ③ 2500萬個水分子一個接一個排成一行，長度約1厘米。 就像乒乓球和月亮的比值。 ⑤在1個標準大氣壓下，1立方厘米的任何二氧化碳大約有2.7×1019個分子，如果1秒內有1億個分子跑完，這些二氧化碳分子從容器中逸出大約需要9000年。
⑥將防凍液裝入厚壁鋼瓶中，然后加20000個標準大氣壓的高壓。 原來是鋼瓶“出汗”了，也就是說防凍液已經從鋼瓶中滲了出來。 向上。 這充分說明，鋼筒的固體分子之間也存在間隙。 一、物質的組成 5、小視頻 ①視頻演示——“分子間存在間隙” ②視頻講解——“分子、原子” 1、物質的組成【例1】如圖A所示，在實驗過程中向試管中注入水至半位，注入酒精至滿，合上管口，反復轉動試管，使水和酒精充分混合，觀察液面位置，發現總混合后體積與混合前相比（可選“增加”、“不變”或“變小”），說明存在分子間。 另一組使用圖B所示的容器完成水和酒精的混合實驗。 是不是覺得圖____的實驗效果比較好。 由于分子間存在縫隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子踏入另一側分子間的縫隙，使混合后的水和酒精的總體積變小。 圖B的實驗療效較好，因為水和酒精混合后的總體積變小了。 B Gap 1. 物質的組成 2. 分子熱運動 1. 物質的組成 2. 分子熱運動 3. 分子間斥力 4. 課堂小結 5. 動腦數學 6. 課堂習題 本課學習過程 第一節 分子熱運動 1. 擴散 (1) 二氧化碳的擴散 ① 做法：將一個空玻璃杯倒置在盛有白色甲烷二氧化碳的杯子中，中間用玻璃板隔開。
知道甲烷的密度低于空氣，猜猜當您移開玻璃板時會看到什么？ 現象：上面的氣瓶逐漸由無色變為有色。 解釋下面的甲烷分子移動到空氣瓶中。 不同物質在接觸時相互跨入的現象稱為擴散。 大氣的氣味； 槐花的香氣； 燉菜的味道... 2. 分子熱運動 (2) 液體的擴散 ① 歷史實驗：在燒杯中裝一半的水，用細管在水下注入黃硝酸銅水 堿（開始時，因為密度比水大，上部會下沉）。 ②結論：液體可以擴散。 水和硝酸銅堿液的擴散實驗界面清晰，界面模糊。 擴散舉例 一滴紅墨水滴入清水中，紅墨水分子不斷隨機運動，清水逐漸變綠； 雞精和醋混合作為配料； 被廢水污染的支流... 被廢水污染的支流 味精和水 醋和水逐漸變白。 2.分子熱運動 (3)固體擴散 ①歷史實驗：將鉛板和金板緊緊壓在一起，高溫放置5年。 ②結論：固體可以擴散。 經過5年的切割和放置，一些金會滲入鉛板，一些鉛會滲入金板，并相互溶解1mm。 鉛板金板 2.分子熱運動 ③固體擴散舉例 淬火：指碳原子溶入鋼表層的過程。 在此過程中，原子擴散，使低碳鋼螺紋孔具有高不銹鋼表層，滾子表層具有高強度和耐磨性，腔體中心部分始終保持硬度和低碳鋼的塑性。
②視頻演示——“金鉛擴散” 堆放的煤焦在一段時間后會變黑，說明煤焦分子已經擴散。 氮化煤炭 II 的分子擴散。 分子熱運動 (4) 小結 ① 凡是二氧化碳、液體和固體都可以擴散。 ②一般來說，固體擴散最慢，其次是液體，二氧化碳最快。 ③擴散現象表明，所有物質的分子都在不斷地、不規則地運動，分子之間存在間隙。 2. 分子熱運動 2. 分子熱運動 (1) 做：用冷水和等質量的冷水分別盛入兩個燒瓶，用滴管滴入兩滴紅墨水，觀察現象。 實驗現象：一段時間后，冷水先變紅。 實驗推斷：體溫越高，擴散越快，分子運動越劇烈。 (2)由于分子的運動與氣溫有關，這些不規則的運動稱為分子的熱運動。 同一收集瓶分別裝空氣和紅棕色甲烷二氧化碳，用玻璃板隔開如圖放置，取下玻璃板，長期保持兩瓶口緊貼，即兩個瓶子里的二氧化碳顏色看起來一樣。 下列說法錯誤的是（ ） B
A。 這種現象表明分子在不斷地、隨機地運動 B．這種現象與“掃地時灰塵飛揚”的動機相同 C．這種現象不僅可以發生在二氧化碳之間，也可以發生在固體和液體之間 D．這種現象的嚴重程度與氣溫有關。 分析見下頁。 2. 分子熱運動 A. 取出玻璃板，密度低于空氣的甲烷和二氧化碳可以運動到上面的圓柱體，說明分子在不斷地隨機運動，所以A正確，不滿足問題的含義； B、掃地時飛揚的灰塵屬于機械運動，不是分子的熱運動，故B錯，符合題意； C.所有物質的分子都在不斷地隨機運動，所以這種現象不僅發生在二氧化碳之間，也發生在固體和液體之間，所以C正確，不符合題意； D、溫度越高，分子的熱運動越劇烈，故D正確，不符合題意。 所以選擇B。 2. 分子熱運動 3. 分子間斥力 1. 物質的組成 2. 分子熱運動 3. 分子間斥力 4. 課堂小結 5. 動腦數學 6. 課堂練習 第一節 分子熱運動 1.分子間存在引力 (1) 做點什么： 如圖所示，將兩個表面光滑的鉛塊緊貼在一起，它們會粘在一起嗎？ 你看到了什么現象？ 這個現象能證明分子之間存在吸引力嗎？ 實驗現象：兩根鉛會結合在一起，下面掛重物拉不開。 實驗推導：分子間存在引力。
(2) 演示實驗——“分子間存在吸引力” 3. 分子間存在斥力 (3) 日常生活中能夠證明分子間存在吸引力的現象。 例如，一支粉筆有一定的形狀和體積，而不是“一粒散沙”；用粉筆寫字，在黑板上留下字跡；將兩滴水靠在一起，它們會溶解在一起形成一滴水等等，充分體現了分子間的引力。
如圖，在彈簧測力計下方掛一塊干凈的玻璃板，稱重并讀數，然后將玻璃板水平接觸海面，將彈簧測力計稍微向下拉動，讀數會變大。 這種現象說明分子之間存在著吸引力。 3、分子間排斥力 2、分子間力存在 （1）想一想：我們知道分子間是有間隙的。 通過剛才的實驗，我們知道分子之間是有吸引力的，那么為什么所有的分子不能相互吸引呢？ 這不是自相矛盾嗎？ （2）做起來：找一個注射器，往桶里加點水（或空氣），右手堵住口，另一只手體驗一下壓縮活塞時的力大小。 實驗現象：你會發現，用力壓縮時，活塞內的水會形成“阻力”。 實驗推導：當分子寬度變小時，分子之間相互沖突，就會產生一種力。 3. 分子間排斥 3. 分子間吸引和作用同時存在 (1) 做起來：找一個注射器，往桶里加點水，用手掌堵住口，當另一只手拉動活塞時用力，體驗所施加的力的大小。 實驗現象：你會發現，用力一拉，活塞里的水就會被吸上去。 實驗推導：當分子寬度變大時，分子之間相互吸引，就有了引力。 (2) 綜合以上實驗分析，可以得出分子間既有引力也有作用力。 它們的大小與分子寬度有關。 重力和作用力都與分子的寬度有關，就像用彈簧連接球的情況一樣。 ②當兩個分子間的距離變大時，分子間的排斥力就變得吸引。
③ 當兩個分子間的距離變小時，分子間的排斥力作為作用力。 ① 當兩個分子間的距離處于平衡距離時，分子間的吸引力等于力。 3、分子間斥力 4、物質三種狀態的微觀和宏觀特征 （1）固體分子間的情況 固體被壓縮時，分子間的距離變小，斥力表現為作用力； 當固體被拉伸時，分子間的距離變大，排斥力變成吸引力。 固體分子間距離小，排斥力大，不易被壓縮和拉伸，具有一定的體積和形狀。 3、分子間斥力 (2)二氧化碳分子間的情況 二氧化碳分子寬度比較大，分子間沒有力，所以二氧化碳沒有一定的體積和形狀。 3、分子間斥力（3）液體分子間的情況一般情況下，液體分子間的距離小于二氧化碳，大于固體； 自由的。 這種結構使得液體難以被壓縮。 它沒有一定的形狀，具有流動性。 3.分子間的斥力。 難以壓縮，具有一定的體積和形狀。 液體分子的寬度比固體稍大，排斥力也更大。 它可以振動和交流。 它有一定的體積，沒有一定的形狀，所以可以流動。 氣態氣體分子寬度很大，分子間力的作用可以忽略不計，也可以自由交流。 二氧化碳沒有一定的體積和形狀，具有流動性。
3、分子間斥力（4）物質三種狀態的微觀和宏觀特性（5）視頻欣賞-《分子間斥力》 3、分子間斥力【例3】如圖，兩個表面光滑的鉛塊壓緊互相抵觸，抬手后發現它們粘在一起了。 這種現象表明：； 在擠壓過程中，發現鉛塊很難被壓縮，這是由于：； 將紅墨水滴入水底，紅墨水在水底逐漸膨脹、飄動，說明分子處于_。 分子間有引力，將兩個表面光滑的鉛塊緊緊地壓在一起，手一抬，它們就粘在一起了，這是分子間的相互引力； 與相互作用的力量。 將紅墨水滴入水底，過一會兒水就會變成紅色，因為分子在不斷地隨機運動。 分子間力不斷隨機運動 3、分子間斥力 [例4] 物質通常有三種狀態，其分子模型如圖A、B、C所示。其中，_____具有一定的體積和形狀； ____圖有一定的體積，但形狀不確定； 既沒有固定的形狀也沒有固定的體積。 CC中分子間的距離最小，分子間的斥力最大。 它是固體的分子模型； 固體具有一定的形狀和體積。
圖B中分子間距離小，是液體的分子模型； 液體沒有一定的形狀，但有一定的體積。
圖A中的分子距離最大，分子間的斥力最小，是二氧化碳的分子模型； 二氧化碳既沒有固定的形狀，也沒有固定的體積。BA 3.分子間斥力 4.課堂小結 1.物質的組成 2.分子熱運動 3.分子間斥力 4.課堂小結 5.手把手教數學 6.課堂練習本課學習過程 第一節 分子熱運動 四、課堂小結 分子熱運動物質的組成
分子間斥力 分子熱運動
①物質是由大量的分子和原子組成的。 ②人們一般以10-10m為單位測量分子。 ①擴散：不同物質在接觸時相互進入
這種現象稱為擴散。
② 一切物質的分子都在不斷地隨機運動。
溫度越高，分子運動越劇烈，這些分子
這種不規則運動稱為分子的熱運動。 分子之間既有吸引力，也有沖突力。 5. 動腦數學 1. 物質的組成 2. 分子熱運動 3. 分子間的斥力 4. 課堂小結 5. 動腦數學 6. 課堂練習 本課學習過程 第一節 分子熱運動 It就像把棋子放在條紋中），形成一個周長為1cm的雙層分子的完美圓。 在這個完美的圓圈中大約有多少個分子？ 這種分子的數量是全球人口的多少倍？ ①分子的半徑約為10-10m，在1cm的寬度內，可以并排排列成圓周為1cm的正圓的分子數為108×108=1016個分子。
②世界總人口約74億，正圓1平方厘米的短發數量就是世界總人口
1016 1.35×106 次 2、擴散現象與人們的生活息息相關，有時對人們有用，如腌制雞蛋就是通過擴散使鹽進入雞蛋； 有時它對人是有害的，比如人造木材粘合劑中甲醛在空氣中的擴散會導致環境污染。 請列舉一個例子，擴散現象在什么時候有用，什么時候有害。 有益擴散現象：香氣撲鼻； 與糖水混合； 有害擴散現象：氣體泄漏； 有人在屋里抽煙； 臭臭的。 5、動腦化學 3、兩個瓶子分別裝相同質量的熱水和冷水，分別放入相同的餅干。 經過同樣的時間（兩個杯子里的餅干還沒有完全融化），嘗嘗杯子里的水，哪個更甜？ 為什么？
冷水更甜。 由于分子的熱運動與溫度有關，溫度越高，分子運動越劇烈，擴散越快。 5、手把手教數學 4、在彈簧測力計下面掛一塊干凈的玻璃板（例如用吸盤夾住玻璃板或用細鐵絲綁住玻璃板），讀取測力計的示值。 將玻璃板與海面水平接觸，然后將玻璃板輕輕向下拉。 彈簧測力計的讀數有何變化？ 解釋造成這種現象的原因。 彈簧力計的指示變大。 由于玻璃與水接觸時，玻璃分子與水分子的距離在分子力范圍內，當玻璃板稍微向下拉動時，玻璃分子與水分子的距離稍大，排斥力作用由于吸引力，所以彈簧措施 力計上的讀數會增加。 五、自己動手動腦數學 5、下表總結了固態、液態、氣態三態物質的宏觀和微觀特征。 請完成這張表。 物質狀態的微觀特征 宏觀特征 分子間排斥產生的分子寬度 是否有固定的形狀 是否有固定的體積 固體很大 液體很大 氣體很大 非常小 非常小 Yes Yes No No No No 5. 動手動腦數學 6. 課堂練習 1. 物質的組成 2. 分子熱運動 3. 分子間作用力 4. 課堂小結 5. 動手動腦學習數學 6. 課堂練習 本課學習過程 1 分子熱運動 1.酒精和水混合后 體積增大實驗主要說明 () A. 分子間存在斥力 B. 分子間有空隙 C. 分子永遠不會停止運動 D. 酒精與水混合后分子很小，因為酒精分子進入水分子，因此總體積在減少； 因此，這種現象表明分子之間存在間隙； 所以選B。 點評：本實驗只能說明分子間存在縫隙，很難解釋分子的不規則運動，更不用說分子間的相互排斥了。 6． 課堂練習
B2. 民間有元宵節戴香包的習俗。 香包里有艾葉，艾葉的香味只能遠遠地聞到。 這是因為 () A. 分子在不停地運動 B. 分子之間有空隙 C. 分子之間有引力 D. 分子之間有力。 分子在不斷地隨機運動，艾草只能遠遠地聞到。 這是因為艾分子在不斷地隨機運動，艾分子擴散到空氣中。 所以A符合題意，BCD不符合題意。 A. 所以選擇A. 6. 課堂練習 3. 在下面的例子中，不能解釋分子不斷的、不規律的運動的是（） A. 打開香薰機，很快整個房間都能聞到香味 B . 在家具上 衛生球一段時間后體積變小甚至消失 C. 打掃教室地板時，在陽光下看到灰塵飄落在空氣中 D. 輕輕滴一滴紅墨水在底部一杯水，經過一段時間后，整杯水變成紅色的分子很小，肉眼是看不到的，所以選項C中的灰塵一定不是分子，不能說明分子不斷地隨機運動。 選項B中健康球的“消失”是一種升華現象，而升華蒸發的根本原因是在不規則運動的分子中，運動速度越快的分子越容易脫離物體，成為二氧化碳分子。 選項 A 和 D 是常見的擴散現象。 所以選擇C.6。 課堂練習
C
4、關于圖中所示的四種演示實驗現象，下列說法不正確的是（） AA：墨水在冷水中擴散很快，說明溫度越高，分子的不規則運動越劇烈。 六、課堂練習
BB． B：掛重物后，由于大氣壓力的作用，兩個鉛塊仍未拉開。 C. C：用力落入活塞分子熱運動說明了什么，活塞中的水很難被壓縮，說明分子間存在相互作用力 D. D：水和酒精混合時，總體積小于意料之中，表明分子之間存在間隙。 有關分析，請參見下一頁的 A。 墨水在冷水中擴散快，說明溫度越高，分子的不規則運動越劇烈，故A正確； B、兩個鉛塊沒有被重物拉開，說明分子間存在引力，B錯； C、用力往活塞里滴，活塞里的水很難被壓縮，說明分子間有作用力，所以C正確； D、水和酒精混合后，總體積比想象的要小，說明分子間有空隙，故D正確。 6.課堂練習，故選B.5。 用油漆筆在紙上畫一條線，然后用放大鏡仔細觀察，發現線“斷”了； 將 100mL 酒精和 100mL 水混合后，發現總體積大于 200mL。 基于以上現象構想的材料微觀結構模型較為合理： () A.材料由粒子組成，粒子之間存在間隙。 B、固體由顆粒組成，液體連成一體。 C. 液體是由粒子組成的，固體是連在一起的 D. 物質是由粒子組成的，每個粒子結合在一起形成了我們看到的連續體。 分析見下頁。 如果仔細觀察，可以看到筆畫是由許多紅色的小顆粒組成的，說明該物質是由微小的顆粒組成的。 發現這條線是“斷”的，說明顆粒之間有縫隙； 100mL水和100mL酒精充分混合，混合后水和酒精的總體積大于200mL。 正是因為酒精分子和水分子之間存在間隙，使得混合物的總體積變小，所以A正確，BCD錯誤。 所以選擇A。 六、課堂練習 6.如圖所示，在“天工課堂”中，王亞平老師將兩塊透明板上的水球接觸后粘在一起，逐漸拉起，形成一條長長的“液體”橋”。 這種現象主要解釋了 ( ) A． 水分子之間存在縫隙 B． 課堂練習AB。 “液橋”現象表明分子間存在引力。 水球接觸后粘在一起。 由于分子之間的引力作用，它可以逐漸被拉起，形成一條長長的“液橋”。 因此，A不符合題意，而B符合題意； C、“液橋”現象說明分子之間存在引力，而不是力，所以C不符合題意； D.在“液橋”現象中，不能解釋水分子在做無休止的不規則運動，所以D不符合題意。
所以選擇B。 6.課堂練習 7.（選擇題）下列描述錯誤的是（） A.圖A中電子顯微鏡下的金分子處于靜止狀態 B.圖B中的實驗現象表明分子在不斷地做隨機運動 C. 圖 C 的實驗表明分子之間存在吸引力 D. 丁圖從左到右描述了液體、固體和氣體分子的排列 AD 分析見下頁 VI. A. The of all are , so the gold under the are in a state of , so A is wrong and to the of the ; B. The in the is: , which is than air, the front cup, the of is lower than that of air, and it will also move into the inner cup, which to the of , that the are Do , so B is and does not meet the of the ; C. After the two lead are , the hook can be , which shows that there is an the , so C is and does not meet the of the ; D. A solid has a shape and , the solid is , and the is ; has a , the is weak, and the is ; has a shape nor a , The is the , and the can move . , the of solid, , and gas from left to right, so D is wrong, which fits the of the . So AD
6. 8. The shows the photo of virus under the . The virus has a of about 200nm and can be . Which of the is () A. are that can be seen with the naked eye. The of virus with is a C. There are both and the that make up the D. masks can there are no gaps the of the mask CA. are not and be seen with the naked eye, but can only be seen with an , so A is wrong; B. are not , and is , not , so B is wrong; C. There is and force the , and there is both and force the that make up the , so C is ; D. There are gaps the , and there are gaps the of the mask , so D is wrong. So C. 6. 9. The shown in the are some we did when we were : A: The lye and clear water is very clear. After a few days, The two are mixed ; B: The lower of the glass plate the sea , and the force is found to be less than the of the glass plate; C: Drop the red ink into the of the water, and you can see it on the of the water; D: Put the two If two lead with a clean and flat are , the two lead will be , and a heavy below will not pull them apart. (1) The for the in the two in A and 2 are the same. The shows that the are in __, and A is to the of the as soon as . the (can/) the in the cup.
不能
C
Never stop doing
For the , see the next page 6. A: The the lye and clear water is very clear. After a few days, the two are mixed , that the are ; B: Glass The lower of the plate the sea , and the force is found to be less than the of the glass plate, which that there is an the ; C: Drop the red ink into the of the water, and you can see it on the of the water, which shows that the are never . Doing at rest; D: Two lead with clean and flat are , and they will still be . a heavy below will not pull them apart, that there is a gap the . . , the two in A and C have the same to the . The shows that the are . If the in the cup is the in A, it will the , so the in the cup be the . 6. (2) The two in B and 2 have the same to the . The shows that there is an ; is to the of . D.
吸引力
熱的
Room (2) to the of (1), the for the in the two in B and D are the same, and the shows that there is an force . (3) to life , C is to the of the as soon as , and the cold water can be used, the of is to the .6. 課堂練習