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1、第七章第七章從粒子到宇宙從粒子到宇宙向物質世界的兩極進軍向物質世界的兩極進軍一、走進分子世界一、走進分子世界泰州市高港驗學校張正太泰州市高港驗學校張正太宇宇宙宙太太陽陽系系高樓、大廈、桌椅、板凳苯分子苯分子乙醇分子乙醇分子還有、還有我們呼吸的空氣那么這些物質都是由什么組那么這些物質都是由什么組成的呢?成的呢?物質內部有物質內部有空隙空隙嗎?還是嗎?還是連續(xù)的。連續(xù)的。猜猜看,做一做。從外表看由微粒組成的物體看似從外表看由微粒組成的物體看似連續(xù)的,這些微粒究竟是密排的還是連續(xù)的,這些微粒究竟是密排的還是之間有空隙?微粒有什么特點?有最之間有空隙?微粒有什么特點?有最小結構嗎?人們小結構嗎?人們不
2、能用肉眼不能用肉眼直接直接觀察觀察到物質的內部結構,到物質的內部結構,又如何去又如何去研究研究物物質的構成質的構成?觀察現象:滴管從盛水的燒杯吸水后將觀察現象:滴管從盛水的燒杯吸水后將水一滴一滴水一滴一滴的滴出。的滴出。收集收集證據證據猜想猜想證實證實物質物質結構結構觀察觀察現象現象結構結構模型模型科學家的研究方法:科學家的研究方法:根據根據觀察到的現象觀察到的現象提出一種提出一種結構模型結構模型的的猜想猜想,再,再收集證收集證據據證明自己的猜想,從而弄證明自己的猜想,從而弄清物質的清物質的內部結構內部結構?;顒踊顒?:選擇一種模型:選擇一種模型1.做一做做一做:用素描炭筆在紙:用素描炭筆在紙
3、上畫一筆,再用放大鏡觀察,你上畫一筆,再用放大鏡觀察,你會看到什么現象?會看到什么現象?現象:現象:素描炭筆的筆素描炭筆的筆跡跡是是由很多微粒組成由很多微粒組成2.2.觀察觀察:酒精與水充分混合:酒精與水充分混合現象:現象:水與酒精混合后的體積水與酒精混合后的體積小于混合前的總體積小于混合前的總體積這一現象說明什么?這一現象說明什么?模型模型2:固體是由微粒組成的,液體是連成一片的;模型模型1:物質是由微粒構成的,各個物質是由微粒構成的,各個微微粒粒緊靠在一起,形成了我們所看到的緊靠在一起,形成了我們所看到的連續(xù)體;連續(xù)體;哪種物質的結構模型能支持上述現象:哪種物質的結構模型能支持上述現象:模
4、型模型3:物質是由微粒構成的,微粒之物質是由微粒構成的,微粒之 間有空隙。間有空隙。能保持物質化學性質的最小微粒能保持物質化學性質的最小微粒物質是由大量分子構成的,物質是由大量分子構成的,分子間有空隙。分子間有空隙。物質微觀結構模型:物質微觀結構模型:物質是由微小的顆粒組成的,物質是由微小的顆粒組成的,微粒之間有空隙。微粒之間有空隙。微粒微粒 模型:模型:分子分子 模型模型:探探測測微微觀觀世世界界的的工工具具光學顯微鏡光學顯微鏡可以看到微小細胞可以看到微小細胞電子顯微鏡下的碳化硅分子放大了達電子顯微鏡下的碳化硅分子放大了達1500萬倍萬倍科學技術進的一步證明,推動了科技科學技術進的一步證明,
5、推動了科技發(fā)展和社會進步。發(fā)展和社會進步。物質微觀結構的模型:物質微觀結構的模型:分子模型分子模型1 1、物質是由大量、物質是由大量分子分子組成的,分子間組成的,分子間有有空隙空隙。2 2、分子、分子很小很小,分子直徑的數量級為,分子直徑的數量級為10101010m.(m.(用光學顯微鏡也看不到用光學顯微鏡也看不到)例:水分子的直徑:例:水分子的直徑:4 41010-10-10mm氫氣分子的直徑:氫氣分子的直徑:2.32.31010-10-10mm 例:若把例:若把水分子與乒乓球水分子與乒乓球相比,他們的相比,他們的比例就好像比例就好像乒乓球與地球乒乓球與地球之比。之比。1 1標準大標準大氣壓
6、下,氣壓下,1cm1cm3 3的任何氣體約有的任何氣體約有2.72.710101919個個分子分子,讓這些氣體分子從容器中跑出,如,讓這些氣體分子從容器中跑出,如果果1s1s跑出跑出1 1億個億個,則約需多少年才能跑完,則約需多少年才能跑完?解:解:t=t=(2.72.71010191910108 8)s=2.7)s=2.710101111s s 2.7 2.710101111(365(3652424606060)60)9000(9000(年年)分子是否分子是否會運動呢會運動呢?從從生活走進物理:生活走進物理:香氣撲鼻的美味香氣撲鼻的美味佳肴佳肴;聞氣味來鑒別醋和醬油聞氣味來鑒別醋和醬油.猜猜
7、想想:分子會運動分子會運動.實驗實驗1.1.氣體的擴散現象氣體的擴散現象香氣撲鼻的美味佳肴香氣撲鼻的美味佳肴聞氣味來鑒別醋和醬油聞氣味來鑒別醋和醬油結論:結論:氣體分子在不停地運動氣體分子在不停地運動擴散擴散:不同物質相不同物質相互接觸時互接觸時,彼此進彼此進入對方入對方的現象的現象二氧化氮與空氣彼此進入對方的現象二氧化氮與空氣彼此進入對方的現象實驗實驗2、液體的擴散現象、液體的擴散現象紅墨水滴在水中紅墨水滴在水中現象:現象:過一段時間整杯水都變紅了過一段時間整杯水都變紅了結論:結論:液體分子在不停地運動液體分子在不停地運動實驗實驗3、固體的擴散現象、固體的擴散現象長期堆煤的墻角側壁上用小刀長
8、期堆煤的墻角側壁上用小刀刮開,會看到里面有黑色的煤刮開,會看到里面有黑色的煤粒。粒。結論:結論:固體分子在不停地運動固體分子在不停地運動兩個相同燒杯內分別盛質量相同的冷水和兩個相同燒杯內分別盛質量相同的冷水和熱水,同時向兩燒杯內滴入一滴紅墨水,熱水,同時向兩燒杯內滴入一滴紅墨水,觀察現象。觀察現象。溫度越高,擴散越快,分子運動越劇烈溫度越高,擴散越快,分子運動越劇烈大量實驗證明:分子一直處在大量實驗證明:分子一直處在永不停永不停息的運動息的運動中。中。溫度越溫度越高分子運動越高分子運動越劇劇烈烈結論:結論:生活中還有哪些生活中還有哪些現象說明分子在現象說明分子在不停的運動?不停的運動?分子是看
9、不見的分子是看不見的,反之反之能能看見的就不是分子看見的就不是分子注意:注意:1.1.香氣撲鼻的美味佳肴香氣撲鼻的美味佳肴2.2.區(qū)別醋和醬油區(qū)別醋和醬油3.3.香水瓶打開蓋子后,滿屋充滿香氣香水瓶打開蓋子后,滿屋充滿香氣4.4.糖放入水中后不久,整杯水都變甜糖放入水中后不久,整杯水都變甜說明分子在不停的運動說明分子在不停的運動問題問題1:分子在做無規(guī)則運動分子在做無規(guī)則運動,那么固體和那么固體和液體中的分子為什么不會飛散開液體中的分子為什么不會飛散開,而總而總是聚合在一起是聚合在一起,保持一定的體積呢保持一定的體積呢?猜猜想想:組成物質的分子之間可能存在組成物質的分子之間可能存在作用作用.猜
10、想猜想:組成物質的分子之間可能存在組成物質的分子之間可能存在作用作用.吸引力吸引力如圖如圖7-77-7,將兩個表面光滑的鉛塊相互,將兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓后,它們會粘在一起嗎?緊壓后,它們會粘在一起嗎?你觀察到了什么現象?你觀察到了什么現象?這一結果可以說明什么?這一結果可以說明什么?分子之間存在吸引力分子之間存在吸引力會粘在一起會粘在一起你知道生活中還有哪些現象也可以說明你知道生活中還有哪些現象也可以說明分子間存在吸引力分子間存在吸引力。用膠水把郵票粘貼在信封上用膠水把郵票粘貼在信封上兩滴水銀靠近時能自動結合成較大的兩滴水銀靠近時能自動結合成較大的一滴一滴實驗實驗:一個鐵絲圈一個鐵絲圈,
11、中間較松弛的系中間較松弛的系著一根棉線著一根棉線,浸過肥皂水浸過肥皂水,用手指輕用手指輕碰一下棉線的左邊使左邊的肥皂碰一下棉線的左邊使左邊的肥皂膜破了膜破了,棉線被拉向棉線被拉向.右右問題2:既然分子間存在既然分子間存在吸引力吸引力,為什么,為什么分子之間分子之間有空隙有空隙?大量的事實和研究證明,分子間不大量的事實和研究證明,分子間不僅存在僅存在吸引力吸引力,而且還存在,而且還存在排斥力排斥力。結論:猜想猜想:組成物質的分子之間可能還存在組成物質的分子之間可能還存在斥力斥力證據證據:據固體、液體很難被壓縮據固體、液體很難被壓縮(1 1)物質是由大量分子組成的,分子間)物質是由大量分子組成的,
12、分子間有空隙;有空隙;(2 2)分子處在永不停息的無規(guī)則運動中分子處在永不停息的無規(guī)則運動中;(3 3)分子間不僅存在吸引力)分子間不僅存在吸引力,而且還存在而且還存在排斥力。排斥力。(分子間距離很近時分子間距離很近時,才有分子力才有分子力)分子動理論分子動理論“信息快遞”分子力的特點:(1)分子力是在分子間距離很近時才存在,且引力、斥力同時存在.(2)排斥力讓分子彼此分離,使分子間有空隙;吸引力則使分子凝聚.(3)通常固體、液體分子間距離為平衡位置,此時分子間的引力與斥力相等;如果外力拉長物體,使分子間距離大于平衡位置時,分子引力大于斥力,對外表現為引力;如果外力壓縮物體,使分子間距離小于平
13、衡位置時,分子引力小于斥力,對外表現為斥力.(4)分子間的吸引力和排斥力都隨分子間距離的增大而減小,斥力減小的快;也隨分子間距離的減小而增大,斥力增大的快.當分子間的距離大于分子直徑10倍時,分子間的作用力變得十分微弱,可以忽略不計(氣體分子間距離不小于10倍的分子直徑,故分子力幾乎為零).布朗運動:花粉的運動是由水分子運布朗運動:花粉的運動是由水分子運動引起的動引起的讀一讀讀一讀:用分子模型解釋用分子模型解釋固體、液體、氣體的性質。固體、液體、氣體的性質。固體固體液體液體氣體氣體分子間距分子間距分子間作用力分子間作用力分子分子運動運動一定的形狀一定的形狀一定的體積一定的體積最小最小較小較小最
14、大最大最大最大較大較大最小最小在某點附在某點附近振動近振動在某一范在某一范圍內運動圍內運動向各個方向向各個方向自由運動自由運動有有無無無無有有有有無無用分子模型解釋固體、液體、氣體的性質用分子模型解釋固體、液體、氣體的性質用分子模型解釋固體、液體、氣體的性質用分子模型解釋固體、液體、氣體的性質固態(tài)固態(tài)物質的分物質的分子排列規(guī)則,就子排列規(guī)則,就像坐在座位上的像坐在座位上的學生。學生。液態(tài)液態(tài)物質的分子物質的分子可以移動,就像可以移動,就像課間教室中的學課間教室中的學生。生。氣態(tài)氣態(tài)物質的分物質的分子幾乎不受力子幾乎不受力的約束,就像的約束,就像操場上亂跑的操場上亂跑的學生。學生。用分子模型解釋
15、固體、液體、氣體用分子模型解釋固體、液體、氣體納米材料:納米材料:生活生活.物理物理.社會社會納米抗菌不銹鋼塑納米抗菌不銹鋼塑料復合管料復合管三星開發(fā)三星開發(fā)9090納納米半導體米半導體納米陶瓷人工髖關節(jié)納米陶瓷骨骼納米米顆粒粒癌癌細胞胞愛吃吃硫酸銅硫酸銅1、納米是、納米是_單位。單位。1nm=_m.2、納米金屬有超塑納米金屬有超塑_。納米陶瓷硬度納米陶瓷硬度_、耐、耐_,而且有一定的而且有一定的_。納米材料還。納米材料還有很強的抗菌性。有很強的抗菌性。長度長度10-9延展性延展性高高高溫高溫塑性塑性“花氣襲人花氣襲人知知驟暖驟暖,鵲聲穿樹喜新晴。,鵲聲穿樹喜新晴?!边@是南宋詩人陸游這是南宋詩
16、人陸游村居書喜村居書喜中中的兩句詩,對前一句,從物理角度可的兩句詩,對前一句,從物理角度可以理解為,花分泌的芳香油分子以理解為,花分泌的芳香油分子_加快,說明當時周圍加快,說明當時周圍的氣溫突然的氣溫突然_。例如圖所示,例如圖所示,a是一個鐵絲圈,中間較松弛的是一個鐵絲圈,中間較松弛的系著一根棉線,圖中是浸過肥皂水的鐵絲網,圖系著一根棉線,圖中是浸過肥皂水的鐵絲網,圖c表示用手指輕碰一下棉線的左邊,圖表示用手指輕碰一下棉線的左邊,圖d表示棉表示棉線左邊的肥皂膜破了,棉線被拉向右邊,這個實線左邊的肥皂膜破了,棉線被拉向右邊,這個實驗說明了(驗說明了()A物質由大量的分子組成物質由大量的分子組成B
17、分子間有間隙分子間有間隙C分子間存在引力分子間存在引力D物質分子在不停的做無規(guī)則運動物質分子在不停的做無規(guī)則運動第4題1.1.兩滴水銀靠近時兩滴水銀靠近時,能自動結合成一滴較能自動結合成一滴較大的水銀大的水銀,這一事實說明分子之間存在這一事實說明分子之間存在著著 ;金屬塊很難被壓縮金屬塊很難被壓縮,說明說明分子間存在分子間存在 ,同時也很難拉開說同時也很難拉開說明分子間存在明分子間存在 ;一匙糖加入水中一匙糖加入水中,能使整杯水變甜能使整杯水變甜,說明說明 ;酒精和水混合后酒精和水混合后,總體會總體會 ,說明說明 .2.2.()下列實例中)下列實例中,不能用不能用來說明來說明“分子在不停地運動
18、分子在不停地運動”的是的是 A.A.濕衣服在太陽下被曬干濕衣服在太陽下被曬干 B.B.炒菜時加點鹽,菜就有咸味炒菜時加點鹽,菜就有咸味 C.C.掃地時灰塵飛揚掃地時灰塵飛揚 D.D.香水瓶蓋打開后能聞到香味香水瓶蓋打開后能聞到香味3.3.()將機油裝入桶壁很厚、很堅固的鋼)將機油裝入桶壁很厚、很堅固的鋼桶后桶后,加兩萬個大氣壓加兩萬個大氣壓,發(fā)現鋼桶發(fā)現鋼桶“出汗出汗”了了.主要說明主要說明 A.A.分子間存在相互作用力分子間存在相互作用力 B.B.分子在永不停息地運動分子在永不停息地運動 C.C.分子間有空隙分子間有空隙 D.D.分子很小分子很小4.4.()下列現象中能說明分子間存在排斥)下
19、列現象中能說明分子間存在排斥力的是力的是A.A.固體、液體很難被壓縮固體、液體很難被壓縮 B.B.破鏡難重圓破鏡難重圓 C.C.氣體很容易被壓縮氣體很容易被壓縮 D.D.氣體會無限擴散開氣體會無限擴散開7.1小結:小結:1、擴散擴散:不同物質相互接觸時不同物質相互接觸時,彼此進入對方的現彼此進入對方的現象象擴散現象說明:擴散現象說明:分子處在分子處在永不停息的無規(guī)則永不停息的無規(guī)則運運動中動中2、分子動理論、分子動理論(1)物質是由)物質是由大量分子大量分子組成的,分子間有空隙;組成的,分子間有空隙;(2)分子處在)分子處在永不停息的無規(guī)則永不停息的無規(guī)則運動中;運動中;(3)分子間不僅存在)分子間不僅存在吸引力吸引力,而且還存在而且還存在排斥力排斥力。3、分子是保持物質、分子是保持物質化學性質化學性質的最小微粒的最小微粒4、分子很小,分子直徑的數量級為、分子很小,分子直徑的數量級為1010m.