师:上课!
生:起立!老师好!
师:同学们好!坐下。
师:又到了百花争放的季节,我们现在随处都能闻到花香,蜜蜂也开始忙着采蜜。那么蜜蜂是如何闻到花香的?花香又是如何传播到我们的鼻子当中的呢?今天就由老师带领大家学习九年级物理上册的内容——分子热运动。
师:在开始今天的学习之前,老师想讲一个小插曲。就在前一段时间,老师手一滑,把心爱的杯子打碎了。望着满地的碎片,老师心痛不已。在收拾碎片的时候,我发现碎片有大有小,还有许多的粉末。那么这些粉末,是保持玻璃原本性质不变的最小微粒吗?
师:科学家已经用电子显微镜观察证明,保持物质原本性质不变的最小微粒是分子和原子。也就是说,物质是由分子和原子组成的。分子需要用电子显微镜才能观察到,这就说明了分子的体积非常小,它的直径只有10的-10次方米。
师:在一立方厘米的小小空间里,分子的数目非常多。如果我们一口吃100亿个分子,也要吃80年才能吃完。由此可见,分子的体积确实非常小。那么,那些能被我们眼睛看到的微小颗粒,是不是分子呢?同学们带着这个问题思考一下。
师:既然物质是由分子和原子组成的,那我们闻到的花香、酒香,是分子跑进了我们的鼻子里吗?那么分子是运动的吗?我们能不能直接用肉眼看出分子的运动呢?如果不能,那我们要怎么判断分子是否运动、是怎样运动的呢?同学们花几分钟时间思考一下。
师:想好了的同学可以举手回答问题了。
师:同学们都非常积极,朱陆平同学,你来回答一下。
生:分子是运动的,但是不能直接观察到。我们能够闻到花香和酒香,就说明分子是运动的。
师:非常好,请坐。朱陆平同学说得很对,分子是运动的,而且因为分子体积太小,不能被肉眼直接看到。我们无法直接观察分子的运动,就可以通过这些能闻到的花香、酒香等宏观现象,来判断微小分子的运动情况。这种方法叫做转换法,也就是通过观察能看到的物体,来判断那些我们看不到的物体的运动情况,同学们要了解并掌握这种方法。
师:书本上就有一个证明分子运动的实验,现在同学们打开书本第三面,看一看这个实验是怎么做的,有哪些注意事项,实验器材又有哪些。
师:大家看讲台上,老师也准备了同样的实验器材:一瓶红棕色的二氧化氮气体和一个瓶子。这个瓶子看上去是空的,实际上它装满了空气。
师:实验开始之前,我们需要用玻璃片把二氧化氮气体的瓶口盖住,因为二氧化氮是一种有毒气体,而且它的密度比空气大。根据书本上的实验步骤,我们把装满空气的瓶子倒置在玻璃片上,使两个瓶子的瓶口完全吻合。如果瓶口不吻合,抽掉玻璃片之后,二氧化氮气体就会跑走,实验就无法进行了。
师:接下来,我们就可以通过观察红棕色的二氧化氮气体在两个瓶子间的运动情况,来判断分子是否运动以及怎样运动。现在老师抽掉阻隔两个瓶子接触的玻璃板,使两个瓶口完全吻合,实验已经开始了,同学们仔细观察一下,下方的红棕色气体有没有向上运动?我们稍等一会儿,等实验现象更明显一些。
师:同学们认真观察实验,现在可以看到红棕色的气体已经到达了上方瓶口的位置,说明下方的红棕色气体往上跑了。既然它能往上跑,就说明上方瓶子中的空气分子之间存在缝隙,让二氧化氮气体有机可乘。
师:在观察的同时,老师提一个小问题:我们刚刚的实验是将红棕色的二氧化氮气体放在下方,那能不能把它放在上方呢?同学们思考一下,如果把二氧化氮气体放在上方,会发生什么现象?发挥自己的想象力,想好了的同学可以举手回答。
师:我们等一等还没有想好的同学。邓杰同学,你来说说你的想法。
生:如果把二氧化氮气体放在上方,二氧化氮的气体会因为密度大,受到的重力作用大,而下掉到下面的瓶子里。
师:他说不可以放在上方,因为二氧化氮的密度比空气大,如果放在上方,它会由于重力作用往下掉,那就不是分子运动的结果了。这位同学真的是在用心思考,请坐。
师:我们再回到实验中,刚刚红棕色气体只到达瓶口,现在大家看,它有没有继续往上跑?它是只到达一个位置就停下来,还是一直在不停运动呢?
师:我们看到它已经到达瓶子中部了,下面的红棕色气体颜色变浅了,上半部分的瓶子明显大部分被红棕色的气体占据了。
师:那么我们想一想,这红棕色气体最终会把整个瓶子充满吗?它一直不停运动,最终会导致什么结果?我们能观察到的现象又是什么?结合现在观察到的实验现象,发挥你们的想象力,想象一下最终的样子。
师:我请一位想象力丰富的同学来回答。邓志敏同学,你觉得气体一直不停运动,最后两个瓶子中的气体会发生怎样的变化?
生:下面的瓶子颜色会变浅,上方的瓶子颜色会变深,最终两个瓶子里的气体颜色基本一致。
师:非常好,你的想象力很丰富。现在我们还只观察到实验的一半,你就已经能想象出全部的结果了,非常棒。
师:通过这个实验我们可以得出结论:一切物质的分子都在不停地做无规则运动。红棕色的二氧化氮气体能够跑到上方的瓶子里,正如我们说的“苍蝇不叮无缝的蛋”,肯定是因为空气分子之间有间隙,所以二氧化氮气体的分子才能跑进这些间隙当中。这个现象也说明了气体分子之间存在着间隙。
师:总结一下,我们通过这个演示实验,得出了两个结论:气体分子在不停地做无规则运动,气体分子之间存在着间隙。同学们再仔细观察实验,我们来得出更深层次的结论。
师:继续观察实验,我们发现上方装满空气的瓶子,整个瓶内的气体都变成了红棕色,但颜色比下方瓶子里的气体稍微浅一些。
师:气体分子能永不停歇地做无规则运动,那么液体分子之间,是不是也同样能永不停歇地做无规则运动呢?同学们想一想,生活中有哪些现象是液体分子做无规则运动导致的?要学会将理论知识结合到实际生活中。
师:刘佳凯同学,你来说一个例子。
生:把盐放在水里面,水就会变咸。
师:对,把盐放入水中,水就会有咸味,这就是盐分子进入了清水当中,非常好的例子,请坐。
师:刘佳凯同学举的例子说明液体分子之间确实可以发生无规则运动。书本上也有一个相关的实验,老师也提前准备好了实验器材。
