师:上课!
生:起立!老师好!
师:同学们好!请坐。
师:这节课我们进入新的学习内容。在开始之前,我们先思考一个生活中的问题。生活里有时会遇到一些让人尴尬的奇怪现象,比如身边的人或者自己身上会出现难闻的气味,这些气味杀伤力不小,会影响到周围的人。当然,也有好闻的气味,比如香水的味道。
师:请一位同学来闻一下,这是什么味道?
生:香的!
师:没错,这是香水。我们喜欢的味道会拿来使用,让自己心情愉悦;不喜欢的味道则会让人感到沮丧。那么,这些好闻或者难闻的味道,是怎么和我们的鼻子产生联系的呢?这就是我们这节课要学习的内容——分子热运动。
师:我们将从三个方面来学习这个知识点。首先来看一张图片,这是一个钱包放大100倍之后的样子,和我们肉眼看到的钱包已经大不相同了。如果继续放大,会发现它是由一颗一颗的小颗粒组成的,并不是一个整体。就像一条糖果拆开之后,是由一颗一颗的糖果构成的。
师:自然界中物质的最小粒子是分子和原子,由此我们可以得出结论:物质是由分子组成的。这是我们要学习的第一个内容——物质的构成。
师:科学家告诉我们,分子的直径大约是10的-10次方米。我们入门第一课就学过尺寸,纳米级别的长度是10的-9次方米,所以分子的直径比1纳米还要小,只有0.1纳米,可见分子非常小。
师:它到底有多小呢?我们来做一个推测。大家看问题清单里的第一个问题:假设把某种物质的分子一个挨一个排成一行,一个指甲盖的宽度大约是1厘米,排满这1厘米的长度,大概需要多少个分子?
师:大家计算一下,用1厘米除以单个分子的直径,算出来的结果是1乘以10的8次方个,也就是1亿个!别看只是小小的1厘米,竟然需要1亿个分子才能排满,而且我们肉眼根本看不到这条分子线,因为它是纳米级别的。
师:假如换成头发丝的直径,大概也是1厘米左右,那这1厘米的头发丝里,分子数量更是多达几十亿个。这就告诉我们,分子和原子的体积非常小,哪怕是一滴水这样肉眼可见的物质,也是由大量的分子组成的。所以我们要明确,分子不仅体积小,而且构成物质的分子数量十分庞大。
师:接下来我们做一个观察实验,请大家带着问题清单里的问题进行思考。请小组长到前面来领实验器材,每个小组领两个烧杯,一个装较多的水,一个装较少的水。
师:拿到水之后,每个小组再领一个胶头滴管。接下来我们要用到一杯热水和一杯冷水,大家要记住哪杯是热水,哪杯是冷水。为了安全起见,我们用温水来代替热水。
师:现在请同学帮忙把墨水发给各个小组,一个小组用完之后再传给下一个小组。实验的时候,大家要仔细观察,墨水滴进水里之后,会发生什么样的现象和变化。每个小组的热水杯和冷水杯都要滴入墨水。
师:这位同学,先暂停实验,思考一下我们提出的问题,回答一下墨水滴进水里之后会有什么变化。
生:最后水都会变黑。
师:没错,水最后都会变黑。那在变黑的过程中,热水和冷水里的现象有什么不一样吗?大家做完实验之后,小组之间相互讨论一下。
师:实验做得差不多了,我们来讨论第一个问题:观察墨水滴入冷水会发生什么现象?这位同学,你来回答一下。
生:墨水会扩散,往外散开,面积慢慢变大。
师:很好,这种现象有一个非常重要的名称,叫做扩散现象。扩散现象指的是不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象。这里要注意,扩散现象的前提是不同的物质,而且必须相互接触,这是我们肉眼可以看到的宏观现象。
师:第二个问题,墨水的运动有什么特点呢?
生:没有规则,是随意扩散的。
师:没错,墨水的扩散没有固定的方向,是无规则的。这就说明,墨水分子在做无规则运动,而且这种运动不会停止,会一直持续下去。所以我们看到的扩散现象,背后的本质是分子在做无规则运动。
师:第三个问题,分子此时处于什么状态?
生:运动状态。
师:非常正确。接下来我们请各个小组回答一下,热水中的扩散现象和冷水中的有什么不同?
生:热水里的墨水扩散得快一些,冷水里的扩散得比较慢,但是最后都会扩散均匀。
师:很好,请坐。这个现象说明,扩散的快慢和温度有关。温度越高,扩散的速度就越快。我们知道,扩散现象的本质是分子的无规则运动,所以温度越高,分子的运动就越剧烈。
师:这种与温度有关的分子无规则运动,我们给它起一个名字,叫做分子热运动。这是我们这节课的重点内容,大家一定要掌握。
师:除了液体之间会发生扩散现象,其他状态的物质会不会发生扩散呢?大家想想,我们为什么能闻到花香?这其实就是气体的扩散现象。我们来看一个经典实验,二氧化氮气体是红棕色的,而且有毒,所以我们在课本上观察这个实验。
