13.1分子热运动教案
§13.1分子热运动
一、教学目标
1.知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动
2.能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释
3.知道分子热运动的快慢与温度的关系
4.知道分子之间存在相互作用力
二、教学重点
1.知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动
2.知道分子热运动的快慢与温度有关
三、教学难点
1.能够识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释
2.知道分子之间存在相互作用力
四、教具
烧杯、滴管、铅块等。
五、教学教程设计
(一)导入新课
我们生活在物质世界中,我们的周围充满着物质:水、空气、石头、金属、动物、植物等都是物质。而对于物质是怎样构成的,这一古老课题,很早就有过种种猜测,有的主张万物之源是“气”,有的主张万物之源是“火”。公元前5世纪墨子提出的物质的最小单位是“端”,公元前4世纪古希腊的德漠克利特认为宇宙万物,是由大小和质量不同的运动不息的原子组成,此后经过近2000年的探索,直到17世纪末,才科学地认识到物质是由分子组成的。
(二)物质是由大量分子、原子组成的
1.分子的概念
(1)保持物质原来性质不变的最小微粒就叫分子;
(2)物质是由分子组成的,分子是极小的微粒。如果把分子看做球形,它的直径约10-10米,这是一个极小的长度,不仅肉眼看不到,即使用现代的显微镜也看不清分子,必须要借助于电子显微镜才能看清分子结构。由于分子极小,所以物体含分子数目大得惊人,通常情况下,1立方厘米空气里大约有2.7×1019个分子。
(三)分子的热运动—扩散现象
引入:一个宏观物体可以静止在水平面上,但是构成物质的分子是静止还是运动呢?由于分子太小,目前尚无法直接观察分子的行为,但我们可以从宏观的实验现象,来判断分子的行为。
实验1:分析液体的扩散实验过程及现象
问题1:看到什么现象?
问题2:出现这样的现象的原因是什么?
问题3:说明什么问题?
结论1:
(1)扩散:不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象;
(2)扩散现象说明一切物质的分子都在不停的做无规则运动,也说明分子间存在间隙。比如:100mL水和100mL酒精混合后总体积小于200mL。
过渡:上面的实验说明液体间存在扩散现象,那么气体和固体间是否也存在扩散现象呢?
实验2:分析气体、固体的扩散实验过程及现象
问题4:看到什么现象?
问题5:为什么会出现这样的现象?
问题6:说明什么问题?
问题7:气体扩散实验中可以将空气和氮气交换位置吗?
结论2:固、液、气态物质均可发生扩散现象。
演示1:将墨汁滴入冷水和热水中
结论3:温度越高,扩散越快,分子运动越剧烈;温度越低,扩散越慢,分子运动越缓慢。比如:炒菜盐很快就进入肉里面,腌制肉时要很久盐才会进入肉中。
判断扩散:花香袭人、腌肉、吸烟、蒸发、升华、沙尘暴、炊烟、PM2.5、溶解等。 练习:(1)落叶在秋风中飞舞;(2)尘土飞扬;(3)漫步花园,能闻到阵阵花香;
(4)在一杯水中放入一勺白糖,过一会儿,整杯水变甜了;(5)堆煤的煤仓,几年后,地板渗入 一层黑色的煤。
(四)分子间存在引力和斥力
引入:固体、液体的分子都在不停地做无规则运动,为什么分子不会飞散开反而聚合在一起呢?既然分子之间有间隙,为什么压缩固体和液体很困难?
演示2:分子间引力实验
问题1:看到什么现象?
问题2:为什么会出现这样的现象?
问题3:说明什么问题?
讲解:
(1)两铅块能吸引在一起,这表明分子之间的吸引力,这种吸引力只有在分子靠得很近时,才能表现出来,一般分子距离要小于10-9米时才能表现出引力。在实际生产中,人们早就利用分子间有吸引力,来进行金属焊接了。一般焊接是靠溶化金属,从而使分子间的距离足够近,金属冷却后就焊接到一起。近代还有爆破焊接技术,它是将金属表面清洁后靠在一起,然后靠爆炸产生的巨大压力,将两金属压接在一起;
(2)液体分子之间也存在吸引力。课本第十页图13.1-8的小实验就说明液体分子间的吸引力;
(3)同学们发现没有:分子之间有间隙和分子之间又有引力这两者是矛盾的,为什么呢?分子想互吸引最终应该相互靠紧,而不应该有间隙。既然分子间有间隙,物体应该很容易压缩,但事实却是固体、液体极难压缩,说明分子之间还存在斥力;
(4)分子之间既有引力,又有斥力,会不会两种力总是相互抵消呢?当然不会,只有在特定的距离r时,分子间的引力不等于斥力,这个距离r就是通常的分子间隙的
-10距离,大约是10米。当分子距离小于r时,斥力和引力都增大,但斥力增大得快,分
子间表现为斥力。当分子间距离增大时,斥力和引力都减小,但斥力减小得更快、分子间表现为引力。当分子距离再增大,分子引力继续减小,当分子距离大于10r时,分子间的作用力将变得十分微弱,可以忽略了。
分析:
(1)分子间存在引力:液体分子总是球形的、两个小的液滴会自动合成一个大的液滴、物体很难被拉伸、弹簧示数变大;
(2)分子间存在斥力:物体很难被压缩;
(3)分子间无相互作用力:破镜不能重圆的原因。
六、板书设计
§13.1分子热运动
一、物质是由大量分子、原子组成的
1.分子直径:10-10米
2.可用电子显微镜观察到分子、原子
二、分子在永不停息的做无规则运动
1.扩散现象:不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象
强调:固、液、气态物质均可发生扩散现象
2.扩散说明:
(1)一切物质的分子都在不停的做无规则运动,
(2)分子间存在间隙;
3.影响因素:温度
温度越高,扩散越快,分子运动越剧烈;温度越低,扩散越慢,分子运动越缓慢
三、分子间同时存在引力和斥力
1.分子间同时存在引力和斥力
2.当F引=F斥时,分子间距为r0
(1)当r>r0时,F引>F斥,合力为引力
(2)当r=r0时,F引=F斥
(3)当r
(4)当r>10r0时,几乎无相互作用力