文档文本内容
第2 节 分子动理论的初步知识 （导学案）
【学习目标】
1.知道物质由分子构成，掌握分子热运动、分子间作用力相关基础物理观念，能区分扩散、热运动、分子
间隙等概念。（物理观念）
2.通过扩散实验、铅块粘合实验推理分子微观特点，建立宏观现象对应微观分子运动的建模思维。（科学
思维）
3.自主观察气体、液体扩散实验与分子作用力演示实验，根据实验现象归纳分子动理论三条核心结论。
（科学探究）
4. 能用分子动理论解释花香、腌制咸菜等生活现象，体会微观物理与生活的联系，养成细致观察实验的严
谨习惯。（科学态度与责任）
【学习重点】
1. 理解并掌握分子动理论的核心内容：物质由分子构成、分子在不停做无规则热运动、分子间存在相互作
用力。
2. 能利用分子动理论解释常见的生活热现象。
【学习难点】
1. 无法直观感知分子的存在，难以通过宏观现象推理出分子的微观运动规律，区分分子热运动与宏观机械
运动；
2. 理解分子间引力和斥力同时存在、随分子间距变化的变化规律。
【自主预习】阅读教材第13 章 内能 《第2 节 分子动理论的初步知识》，完成以下问题：
1. 物体的构成：常见的物质都是由______或______组成的，分子很小，一般分子的直径大约只有______
米，因此物体中含有大量的分子。
2. 分子的热运动：不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫做______，扩散现象说明一切物质的分子都
在______，温度越高，分子无规则运动越______，这种无规则运动也叫做分子的______。
3. 分子间的间隙：实验证明分子之间存在______，因此我们不能将封闭容器中的气体无限压缩。
4. 分子间的作用力：分子之间同时存在相互作用的______和______，当分子间的距离较小时，作用力表现
为______；当分子间距离较大时，作用力表现为______。如果分子间距离很远，作用力就变得十分微弱，
可以忽略。
答案：
1.分子；原子；10⁻¹⁰
2.扩散；不停地做无规则运动；剧烈；热运动
3.间隙
4.引力；斥力；斥力；引力
【课堂探究】
探究一、物质的构成
1. 探究物质的构成
（1）古人对物质构成的理解
两千多年前，古希腊思想家德谟克利特认为，万物都是由极小的、不可分割的微粒——“原子”组成
的，人可以闻到不同的气味，是因为这些气味的“原子”飘到了人的鼻子里。
（2）现代对物质构成的理解
现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子——分子（molecule）、原子（atom）等构成
的。
⚠️注意：在研究与热学有关的问题时，这些微观粒子可以不必区分，都看作分子。
2.分子的大小
如果把分子看成小球，一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10-10m 为单位来量度分子。分
子如此之小，人们用肉眼甚至光学显微镜都分辨不出它们。不过，电子显微镜可以帮助我们观察到这些微
小的粒子。
⚠️注意：用肉眼直接观察到的一定不是分子。
3.分子间有间隙
实验：探究分子间存在间隙
取一支长约1m 的细玻璃管，注入半管清水，再注入酒精，使液面几乎达到管口，上下几次颠倒玻璃管，
观察玻璃管中的液体体积会变小。
⚠️实验结论：分子间存在间隙。
【典例1】（多选）下列关于分子的说法正确的是( )
A．分子是组成物质的最小微粒
B．分子是保持物质化学性质的最小微粒
C．分子非常小，人们无法用肉眼直接进行观察
D．扫地时，在阳光照射下看到的飞扬的灰尘就是一个个分子
【答案】BC
【详解】A. 分子由原子组成，原子由原子核和核外电子组成，原子核还可以再分为质子和中子，所以分
子不是组成物质的最小微粒，故A 错误；
B. 分子是保持物质化学性质的最小微粒，如果分子改变，则化学性质随之变化，故B 正确；
C. 分子非常小，一般分子的直径大约只有10－10m．所以人们是无法用肉眼直接进行观察的，故C 正确；
D. 看到飞扬的灰尘仍是宏观物体的运动，分子很小是不能直接看到的，故D 错误；
故选BC．
点睛：要理解分子是看不见的，因为分子太小了，而能看到的灰尘、烟尘一类的物体仍属宏观的物体运
动，比分子还是大得多的，不能说明分子的运动．
探究二、分子热运动
【想一想】构成物质的分子是静止的还是运动的？相互之间有没有作用力？虽然用肉眼不能直接观察
到分子，但人们可以通过物体的一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况。
1. 实验探究
气体扩散
液体扩散
固体扩散
实
验
现
象
抽去玻璃板后，无色的
空气与红棕色的二氧化
氮气体混合在一起，最
后颜色变得均匀
开始时，无色的清水与蓝色
的硫酸铜溶液之间有明显的
界
面，几天后，界面变得模
糊，静置几周后，颜色变得
均匀
五年后将叠放在一起的铅块和金
块切开，发现它们互相渗入约1
mm 深
分
析
空气和二氧化氮气体彼
此进入对方
水和硫酸铜溶液彼此进入对
方
铅和金彼此进入对方
结
论
不同的气体、液体和固体在互相接触时，彼此都能进入对方，说明构成物质的分子都在做无
规则运动
2. 扩散现象
（1）定义：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子（原子）的相互
渗入。
（2）物理意义
①一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
②气体、液体和固体之间都可以发生扩散现象，不同状态的物质之间也可以发生。
（3）扩散现象的认识和理解
①扩散现象只能发生在两种不同的物质之间，同种物质之间不能发生扩散现象；
②不同物质只有相互接触时，才能发生扩散现象，没有相互接触的物质，是不会发生扩散现象的；
③扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方，而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质；
3. 分子热运动
【做一做】如图甲所示在两个烧杯内盛有质量相等的热水、冷水，用滴管注入两滴质量相等的红墨
水，观察现象。
【实验现象】一段时间后，热水先变红。
【实验结论】温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。
扩散现象等大量事实表明：
（1）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
（2）分子热运动：由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。分子运动越剧
烈，物体的温度越高。
【典例2】安阳扁粉菜享誉河南，刚出锅的扁粉菜香气四溢，很远就能闻到香味，这是__________现象，
而且温度越高香味越明显，这是因为温度越高，分子运动越__________。
【答案】
扩散
剧烈
【详解】①香味分子会不停做无规则运动，逐渐扩散到空气中，使远处的人能闻到香味，这种不同物质相
互接触时彼此进入对方的现象属于扩散现象；
②分子的无规则运动程度与温度相关，温度越高，分子的热运动越剧烈，香味分子扩散得更快更远，所以
温度越高香味越明显。
【典例3】下列现象中，能说明分子在永不停息地做无规则运动的是（ ）
A．夏日晴空流云飘逸 B．荷塘边上花香扑鼻 C．院前落英随风飞舞
D．溪畔清泉流水潺潺
【答案】B
【详解】A．流云是宏观物体，流云飘逸是宏观物体的机械运动，故A 不符合题意；
B．花香扑鼻是扩散现象，是花香分子永不停息做无规则运动，扩散到空气中被人感知，故B 符合题意；
C．花瓣是宏观物体，落英随风飞舞是宏观物体的机械运动，故C 不符合题意；
D．水是宏观物体，清泉流动是宏观物体的机械运动，故D 不符合题意。
故选B。
探究三、分子间的作用力
1. 探究分子间的作用力
现象
图示
现象解释
将两个铅块底面磨平，紧压
在一起，在下面的重物不能
使两铅块分开；
因为物体分子之间存在引力，分子间
的引力使两个铅块结合在一起
向配有活塞的厚玻璃筒内注
入一些水，用力压活塞，发现
水的体积没有明显变化
分子间存在斥力，使活塞中的水难以
被压缩
结论
分子间存在相互作用的引力和斥力
2. 类比法理解分子间引力和斥力的关系
分子间距离关系
类比分析
分子间的作用力
分子间距离等于平衡距离
相当于弹簧的自
然伸长状态
引力和斥力相等，
作用力表现为0
分子间距离大于平衡距离
相当于拉伸弹簧
引力大于斥力，表
现为引力
分子间距离小于平衡距离
相当于压缩弹簧
引力小于斥力，表
现为斥力
分子间距离大于10 倍平衡距
离
相当于弹簧被直接拉断
3. 分子间引力和斥力的现象解释
固体物质很难被拉伸，是因为分子间存在着引力的缘故；液体很难被压缩，是因为分子间存在着斥力的
原因。
4. 物质三态的分子结构及宏观特征对比
微观特征
物质状态
分子间距离
分子间作用力
宏观特征
图示
固态
很小
很大
有一定的体积和形状，
不具有流动性
液态
较大
较大
有一定体积，没有固体
形状，有流动性
其他
很大
十分微弱，可以忽
略
没有固体的形状和体
积，具有流动性
5. 分子动理论的初步认识
（1）物质是由大量的分子或原子组成的；
（2）构成物质的分子在不停地做无规则热运动；
（3）分子间存在着引力和斥力。
【典例4】下列实验现象或图片能说明分子间有斥力的是（ ）
A．推动活塞，很难压缩液体
B．组成固体的分子有序排列
C．抽掉玻璃板后，两瓶气体颜色变化
D．稍稍用力，向上拉动与水面接触的玻璃板
【答案】A
【详解】A．推动活塞，很难压缩液体。液体分子间的距离较小，分子间的斥力会阻碍压缩，这个现象能
说明分子间有斥力，故A 符合题意；
B．组成固体的分子有序排列。这个现象说明固体分子排列规则，和分子间的斥力没有直接关联，故B 不
符合题意；
C．抽掉玻璃板后，两瓶气体颜色变化。这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，和分子间斥力
无关，故C 不符合题意；
D．稍稍用力，向上拉动与水面接触的玻璃板。这个现象说明分子间存在引力，而不是斥力，故D 不符合
题意。
故选A。
【典例5】如图所示是物质在三种不同状态下的分子模型，下列说法正确的是（ ）
A．甲表示固体分子的排列情况，该状态下的物质有固定的体积
B．乙表示液体分子的排列情况，该状态下的物质有固定的体积
C．丙表示气体分子的排列情况，该状态下的物质无固定的体积
D．乙图中分子间作用力可以忽略，丙图中分子间作用力最大
【答案】C
【详解】ABC．由图可知，乙物质分子间距最小，丙物质分子间距最大，由此可以判断甲表示液体分子的
排列情况，液态物质有固定的体积；乙表示固体分子的排列情况，固态物质有固定的体积；丙表示气体分
子的排列情况，气态物质无固定的体积，故AB 错误，C 正确；
D．乙表示固体分子的排列情况，物质分子间距最小，分子间作用力很大；丙表示气体分子的排列情况，
分子相距最远，所以分子间的作用力最小，故D 错误。
故选C。
【典例6】端午节小明一家去玄武湖公园赏荷花，在荷塘边闻到花香，这是_______现象；这一现象说明分
子处在永不停息的_______运动中；荷叶上的露珠呈球形，是因为分子间有_______力。
【答案】 扩散
无规则
引
【详解】不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散，闻到花香是花香分子扩散到空气中的表现。
扩散现象的微观本质是分子在永不停息地做无规则运动，这是分子动理论的核心内容之一。
分子间同时存在引力与斥力，荷叶上的露珠呈球形，是因为液体表面分子间的引力使液体表面有收缩趋
势，从而形成球形。
【归纳整理】
第2 节 分子动理论的初步知识
【课堂练习】
1．（25-26 八年级下·广西柳州·期末）六月繁花尽开，走在街道上，能闻到沁人心脾的花香，这是因为
（ ）
A．分子间存在着引力
B．分子间存在着斥力
C．分子间存在着空隙
D．分子在不停地运动
【答案】D
【详解】本题考查分子动理论的基础知识。人能闻到远处的花香，本质是花香分子的扩散现象，扩散现象
说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动，故选D。
2．（2026·四川成都·二模）《墨子·经下》：非半弗斫，则不动，说在端。意思是说：如果一个物体已经
小到无法再分成两半，就不能再对它进行砍削了。这一古代思想，与现代物理学中最为接近的观点是
（ ）
A．常见的物质由大量的分子原子构成
B．分子有不同的种类
C．分子都在永不停息地做无规则运动
D．分子间存在作用力
【答案】A
【详解】古文的核心观点是：物质不断分割，最终会得到无法再分割的最小微粒，这一思想和现代物理学
中常见物质由大量分子、原子这些基本微粒构成的观点一致。故选A。
3．（25-26 八年级下·重庆·期末）关于下列现象，说法正确的是（ ）
A．扫地时尘土飞扬说明分子在做无规则运动
B．“破镜难圆”是因为分子间的斥力大于引力
C．用手捏海绵体积变小了，说明分子间有间隙
D．墨水在热水中扩散更快，说明温度越高分子热运动越剧烈
【答案】D
【详解】A．尘土是肉眼可见的宏观颗粒，尘土飞扬属于机械运动，不是分子的无规则运动，故A 错误；
B．“破镜难圆”是因为镜子碎片之间的距离过大，分子间的引力和斥力都无法产生作用，并非斥力大于引
力，故B 错误；
C．用手捏海绵体积变小，是因为海绵存在宏观的空隙被压缩，不能说明分子间有间隙，故C 错误；
D．扩散现象是分子热运动的表现，墨水在热水中扩散更快，表明温度越高，分子热运动越剧烈，故D 正
确。
故选 D。
4．（25-26 九年级上·湖北武汉·期末）关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．一粒灰尘就是一个分子
B．一切物质的分子都在不停地做无规则的
C．分子间的引力总是大于斥力
D．物体温度降低到0℃时，分子热运动会停止
【答案】B
【详解】A．灰尘是由大量分子组成的宏观物体，并非单个分子，故A 错误；
B．根据分子动理论，一切物质的分子都在不停地做无规则运动，故B 正确；
C．分子间的引力和斥力同时存在：当分子间距小于平衡距离时，斥力大于引力；当分子间距等于平衡距
离时，引力与斥力大小相等；只有分子间距大于平衡距离时，引力才大于斥力，并非引力总是大于斥力，
故C 错误；
D．分子热运动永不停息，即使物体温度降低到 0 ℃ ，分子仍在做无规则运动，只是运动的剧烈程度减
弱，故D 错误。
故选B。
5．（25-26 八年级下·湖南长沙·阶段检测）甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r 轴上，甲、乙两分子
间作用力与分子间距离的关系图像如图中曲线所示，F＞0，分子间作用力表现为斥力；F＜0，分子间作用
力表现为引力。a、b、c、d 为r 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a 处由静止释放，则（ ）
A．乙分子从a 运动到b 的过程中，分子间作用力表现为斥力
B．乙分子从a 运动到c 的过程中，两分子间的作用力先减小后增大
C．乙分子从a 运动到c 的过程中，一直加速
D．乙分子从a 运动到b 的过程中加速，从b 运动到c 的过程中减速
【答案】C
【详解】A．乙分子从a 运动到b 的过程中，则F<0，分子间的引力大于斥力，整体表现为引力，故A 错
误；
BCD．乙分子从a 运动到c 的过程中，两分子间的作用力先增大后减小，一直表现为引力，乙分子始终做
加速运动，故BD 错误，C 正确。
故选C。
6．（25-26 八年级下·陕西西安·期末）端午节煮粽子时，味道会弥漫整个房间，这是___________现象。粽
子煮沸后，香味更浓郁，说明温度越高，分子热运动越___________，如图所示剥开粽子时会出现粽叶和
糯米之间有“拉丝”的现象，该现象说明分子间存在___________。
【答案】
扩散
剧烈
引力
【详解】不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫做扩散，粽子的香味充满整个房间，是香味分子扩散
到空气中的结果，因此这是扩散现象。
分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子无规则热运动越剧烈，香味扩散更快，因此温度越高
分子热运动越剧烈。
分子间存在相互作用力，剥开粽子时粽叶和糯米之间出现“拉丝”，是分子间相互吸引的体现，说明分子间
存在引力。
7．（25-26 八年级下·河南南阳·期末）如图，用量筒分别量取50 mL 的染色酒精和50 mL 的水，往装有水
的量筒中缓慢注入染色酒精。水与染色酒精混合后，总体积将________（填“大于”、“等于”或“小于”）100
mL，染色酒精后来颜色变浅，这一现象说明分子在永不停息地做________。
【答案】
小于
无规则运动
【详解】物质的分子之间存在间隙，当水和酒精混合后，水分子和酒精分子会互相进入对方分子的间隙
中，因此总体积会小于两种液体体积相加的100mL；
染色酒精和水混合后整体颜色变浅，属于扩散现象，扩散现象说明了分子在永不停息地做无规则运动。
8．（25-26 八年级下·江苏苏州·期末）游泳是苏州市初中学业水平考试的体育选考项目，游泳时向后划
水，人就会向前进，是由于________，使人前进的力的施力物体是________；将干净、平整的玻璃片沾水
后压在一起，比两个干燥的玻璃片压在一起，更不容易分开，是由于分子间有________；放入热水中的乒
乓球从瘪到鼓起的过程中，球内气体分子的________变大。
【答案】物体间力的作用是相互的
水
引力
间隔
【详解】人向后划水时对水施加向后的力，根据物体间力的作用是相互的规律，水会对人施加向前的反作
用力，使人前进。
使人前进的力是水对人的反作用力，施力物体为水。
沾水的玻璃片压在一起时，玻璃分子与水分子间距离较小，分子间存在引力，阻碍玻璃片分开。
变瘪了的乒乓球放在热水中鼓起，是因为温度升高，分子间的间隔变大，球内气体的体积变大。
9．（2026·吉林·二模）生活中，人们为了方便携带香水，如图所示，常使用注射器将大瓶香水分装到小瓶
中。在分装过程中，可观察到两种现象：很快就能闻到浓郁的香水气味；香水液体很难被压缩。请用分子
动理论的相关知识解释以上两种现象。
【答案】
能很快闻到浓郁的香水气味，是因为分子在永不停息地做无规则运动，香水分子发生扩散运动进入空气
中，因此可以闻到香水气味。
香水液体很难被压缩，是因为分子之间存在相互作用的斥力。
【详解】略。
10．（25-26 九年级上·吉林通化·期末）装修房屋时，如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气
味，而且这种现象在夏天特别明显，请你用所学的物理知识解释其原因。
【答案】不环保材料中含有的有害分子，会不停地做无规则运动，这些分子扩散到空气中，就被人闻到
了。而温度会影响分子热运动的剧烈程度，夏天温度高，分子热运动就更剧烈，有害分子扩散得更快，所
以夏天这种刺激性气味的现象特别明显。
【详解】略。
11．（25-26 九年级上·山西临汾·阶段检测）如图，课外活动小组想要通过实验来认识分子的热运动与分子
间的作用力：
(1)小语将两滴红墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中，小语观察到_________中的墨水扩散
的更明显，这说明_________；
(2)康康将一段粗熔丝用刀斜着切成两段。使两端粗熔丝的平滑表面紧密接触，然后把一端悬挂起来，在另
一端挂个较轻的物体，两端粗熔丝不会被拉开。这说明：分子间存在_________：
(3)小璇用注射器抽取半筒水，用手指封闭注射器的筒口，推压注射器的活塞，你会观察到水很难被压缩，
此现象可以说明分子间存在_________。
【答案】(1)
热水
温度越高，分子无规则运动越剧烈
(2)引力 (3)斥力
【详解】（1）热水温度比冷水温度高，对比冷水和热水10 分钟后的状态，热水中整杯水都变成均匀红
色，冷水只有部分扩散，说明热水里墨水扩散的更快，扩散现象更明显，这说明温度升高会加剧分子的运
动速度，即温度越高，分子无规则热运动越剧烈。
（2）两段熔丝平滑接触面紧密贴合后，此时分子间的距离很近，达到了分子间作用力的范围，能悬挂重
物而不分离，说明分子之间存在相互吸引的作用力，也就是分子间存在引力。
（3）用力推压注射器活塞，筒内的水体积几乎没有变化，很难被压缩，压缩时分子间距被迫变小，分子
之间会产生向外排斥的力，阻碍体积缩小，证明分子间存在斥力。
【课后反思】
通过本节课的学习，我们认识到分子动理论是解释热现象的基础核心理论，能帮助我们从微观角度理
解常见宏观现象的本质。
反思：是否混淆宏观颗粒的机械运动和分子的无规则运动？是否误将宏观孔隙当作分子间隙？是否会
利用分子动理论解释生活现象？
