第十三章 内能
第2节 分子动理论的初步知识
——自主阅读问题链引导设计（逐句精读版）
【课标要求】1.3.1 知道常见的物质是由分子、原子构成的；2.1.2 知道自然界和生活中简单的热现象，了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点。（3.3.1、3.3.2 属第1节“热量 比热容”，不在本节。）
【学习目标】①知道物质由分子、原子构成，分子极小（约10−10m 数量级）；②通过扩散实验，理解分子在永不停息地做无规则运动，温度越高运动越剧烈；③知道分子间同时存在引力和斥力，能用分子动理论解释固、液、气三态的特征。
【重点难点】重点——分子热运动（一切物质的分子都在不停地做无规则的运动）；难点——分子间作用力的理解（引力和斥力并存，分子间距离小时才显著）。
【设计理念】费曼学习法：以教代学，输出倒逼输入。本版为逐字精读设计——每一轮都对应教材具体文字，配“抠字动作”，学生边读边圈画，读完即讲，讲不清就回读。
【教材结构】①问题（梅花诗）→ ②物质的构成 → ③分子热运动（扩散）→ ④分子间的作用力 → ⑤练习与应用。
【使用规则】每轮“三步走”——读原文 → 做动作 → 讲出来。讲解对象自选：【初级】讲给小学生听（只能用生活例子）；【进阶】讲给大学生听（要能回答“为什么”）。
【知识主线】物质由大量分子构成 → 分子在永不停息地做无规则运动（热运动）→ 分子间有引力和斥力（决定三态）。一句话：看不见的分子在动、在吸、在顶。
第一部分：物质的构成（逐句抠字）
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| “墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。” | 梅花没长腿，香气凭什么“飘”到几米外诗人的鼻子里？ | | 梅花里的芳香分子扩散到空气中，随空气飘到鼻子里；香气传播靠的是分子在不停地做无规则运动（扩散）。 |
| “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。” | | 圈出“原子”“不可分割的微粒”——这是古人朴素的猜想。 | 德谟克利特猜想万物由极小的、不可再分的“原子”组成。方向正确（物质由微粒构成），但认识还很简单。 |
| 脚注①“这里所说的原子与现代物理学中的原子不同，现代物理学中的原子是有结构的。” | | ※ 圈出“不同”——这是关键区分，别把古人的词当今天的科学。 | 不是一回事。古人说的“原子”是“不可分割的微粒”；今天的“原子”有内部结构，还能再分（由原子核和电子构成），物质由分子、原子、离子等多种粒子构成。 |
| “现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子等构成的。” | | | 不能去掉。“等”说明构成物质的粒子不止分子、原子，还有离子等其他粒子。 |
| “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。” | | | 研究热现象时，分子、原子、离子的行为规律相同，都当作“做无规则热运动的小粒子”看待，不必区分。 |
| “如果把分子看成球形的，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。” | 百亿分之几米到底多小？10−10m 写成小数是几位小数？ | 把10−10m 写成 0.0000000001 m，感受数量级之小。 | 10−10m = 0.0000000001 m，即一百亿分之一米（小数点后10位），分子小到难以想象。 |
| “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。” | 光学显微镜为什么“看不到”分子？电子显微镜凭什么能？ | | 分子太小（约10−10m），光学显微镜放大倍数有限、分辨不出；电子显微镜用电子束“照射”，分辨率高得多，能观察到分子、原子。 |
| “人们可以通过物体的一些宏观表现来推断构成它们的分子的情况。” | 分子看不见摸不着，科学家靠什么研究它？这是什么思维方法？ | ※ 圈出“推断”——本节核心方法：由宏观现象间接研究微观。 | 靠观察物质的宏观表现（扩散、体积变化等）间接推断微观分子情况；这是“转换法/间接推理”——由看得见的宏观现象推测看不见的微观结构。 |
动态打断自查：讲不清“为什么热学中都看成分子”或“靠什么研究看不见的分子”——回读第5、8轮。
误区预警（中考高频）：①“分子直径约10−10m，用光学显微镜就能看到”——错，需电子显微镜；②“分子是最小的粒子，不能再分”——错，分子由原子构成，还能再分；③“分子挤得满满的、没有空隙”——错，扩散和水与酒精混合实验都证明分子间有间隙。
极简实验 · 生活现象检验：把50 mL水和50 mL酒精混合，总体积小于100 mL——分子间有间隙；花露水开盖满屋香、白糖放进水里“消失”——分子很小且会跑。
第二部分：分子热运动——扩散（逐句抠字）
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| “二氧化氮的密度比空气大……上面倒扣一个空瓶子……抽掉玻璃板后，观察发生的现象。” | 二氧化氮密度比空气大，本该“沉”在下面，抽掉玻璃板后会怎样？ | | 即使二氧化氮密度大，抽掉玻璃板后，它仍会与上面空气混合、颜色变均匀——因为分子在不停运动。 |
| “两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀。” | 颜色“变得均匀”说明了什么？是“倒”过去的，还是自己“跑”过去的？ | 圈出“颜色变得均匀”；想：没有摇晃，为什么能均匀？ | 说明两种气体分子互相进入对方、最后混合均匀，这是分子无规则运动的结果，不是靠外力倒过去的。 |
| “不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散。” | | | 扩散是不同物质在接触时彼此进入对方的现象，关键词是“彼此进入对方”。气体、液体、固体间都能发生。 |
| 液体扩散：“静放几天，界面就逐渐变得模糊不清了。” | 清水和硫酸铜溶液原来有清晰界面，为什么几天后模糊了？ | | 液体分子也在不停运动，互相进入对方，所以界面逐渐模糊——液体间能扩散。 |
| 固体扩散：“铅片和金片紧压在一起，室温下放置5年……互相渗入约1 mm深。” | 5年才渗入1 mm，这说明固体分子运动有什么特点？ | 圈出“5年”“1 mm”；对比气体、液体，说出固体扩散的特点。 | 固体分子也在运动、也能扩散，只是固体分子运动得最缓慢，所以扩散最慢。 |
| | | | 热水里的墨水扩散得快，说明温度越高、分子运动越剧烈、扩散越快。 |
| “扩散现象等大量事实表明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。” | | ※ 圈出“一切”“不停地”“无规则”，逐一说出理由。 | “一切”指所有物质（气液固）；“不停地”指永不停止；“无规则”指方向杂乱。三个词共同刻画分子的热运动。 |
| “这种无规则的运动叫作分子的热运动。分子运动越剧烈，物体的温度越高。” | | 圈出“热运动”“温度越高”；用一句话讲清“温度”和“分子运动”的关系。 | 因分子无规则运动与温度有关，故叫“热运动”。分子运动越剧烈，物体温度越高；反过来，温度越高，分子运动越剧烈——温度是分子热运动剧烈程度的标志。 |
动态打断自查：讲不清“扩散为什么能在气液固中都发生”或“温度与分子运动的关系”——回读第3、7、8轮。
误区预警（中考高频）：①“扩散只发生在气体中”——错，气、液、固都能扩散，只是快慢不同；②“扩散快慢与温度无关”——错，温度越高扩散越快；③“分子运动越剧烈，物体温度一定越高”——对（同一物体），但要会反向说：温度越高、运动越剧烈；④“扩散是外力‘搅拌’的结果”——错，是分子自发无规则运动。
极简实验 · 生活现象检验：滴一滴墨水到热水和冷水里，热水变黑更快——温度高、扩散快；香水、饭菜香满屋飘——气体扩散；盐腌蛋、糖溶水——液体扩散；樟脑丸越放越小——固体扩散。
第三部分：分子间的作用力（逐句抠字）
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| “既然分子在不停地运动，那么为什么固体和液体中的分子通常不会飞散开，而总是聚合在一起？” | | | 因为分子间存在引力，把固体、液体的分子相互拉住，所以不会飞散开。 |
| 演示“两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起……下面吊一个20 kg的重物都不能把它们拉开。” | | 圈出“削平、削干净”“紧紧压在一起”；想：这和胶水粘合一样吗？ | 两个铅柱端面紧密接触，铅分子间距离小到分子引力起作用的范围，靠分子引力“结合”在一起，不用胶水。 |
| “两个铅柱没有被重物拉开，主要是因为两个铅柱的分子之间存在引力。” | 为什么强调“主要”是分子引力？还可能有什么“干扰”要排除？ | 圈出“主要”；想：重物对铅柱的拉力，会不会是“大气压”在捣乱？ | 教师用书提示：要计算比较“重物拉力”与“大气压力”的大小，排除大气压的干扰。铅柱拉不开主要靠分子引力，不是大气压。 |
| “固体和液体的分子之间存在引力……因而固体和液体能保持一定的体积。” | | 圈出“保持一定的体积”；向家人讲：分子引力在这里的作用。 | 分子引力把固体、液体分子拉在一起，使它们不致散开，所以能保持一定体积。 |
| “从扩散现象还可以看出，物体的分子不是紧密地挤在一起，而是彼此间存在间隙。” | | | 扩散还证明分子间有间隙——分子能“彼此进入对方”，正是因为分子间有空隙。 |
| “为什么压缩固体和液体很困难呢？这是因为除了引力，分子之间还存在斥力。” | | | 分子间既有引力又有斥力。有间隙说明分子没挤满，但一压缩分子间距离变小，斥力急剧增大，所以压缩固体液体很难。 |
| “分子之间既有引力又有斥力。当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。” | 引力和斥力是“轮流上场”还是“同时存在”？压缩和拉伸各表现为哪种力？ | ※ 圈出“压缩……斥力”“拉伸……引力”，对应关系抄下来。 | 引力和斥力同时存在。压缩时分子间距变小，表现为斥力（抗拒压缩）；拉伸时分子间距变大，表现为引力（抗拒拉伸）。 |
| “气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有作用力，因此，气体具有流动性，容易被压缩。” | | 圈出“距离很远”“几乎没有作用力”；对比固体、液体。 | 气体分子间距很大，分子间作用力几乎为零，所以气体分子能自由运动、充满整个容器，具有流动性、容易被压缩。 |
| “常见的物质是由大量分子构成的，物质内的分子在不停地做热运动，分子之间存在引力和斥力。这就是……分子动理论的初步知识。” | | ※ 圈出“大量分子构成”“不停地做热运动”“引力和斥力”；合上书背三句话。 | 分子动理论三要点：①物质由大量分子构成；②分子在不停地做无规则热运动；③分子间存在引力和斥力。 |
| “将一个充满空气的气球放入温度约为−196 ℃的液氮中，气球会变扁平。” | | 圈出“−196 ℃”“变扁平”；用分子动理论解释。 | 常温下气球内气体分子热运动剧烈、能挣脱束缚充满气球；放入液氮，分子热运动急剧减弱，分子间作用力把分子束缚在一起，空气变成液体、体积大减，气球变扁。 |
动态打断自查：讲不清“引力斥力同时存在、压缩斥力拉伸引力”或“三态分子间距与作用力的关系”——回读第7、8轮。
误区预警（中考高频）：①“分子间只有引力、没有斥力”——错，引力和斥力同时存在；②“铅柱拉不开是因为大气压”——错，主要靠分子引力；③“分子间有间隙，所以固体能被无限压缩”——错，压缩到一定程度斥力剧增，很难再压缩；④“气体分子间作用力大所以易流动”——错，气体分子间距大、作用力几乎为零才易流动；⑤“液体分子间距比气体还大”——错，液体分子间距比气体小得多、比固体略大。
极简实验 · 生活现象检验：注射器里装水、堵住口用力压，压不动——分子斥力；注射器里留空气、堵住口，能压下去——气体分子间距大、易压缩。两个铅块（或两个吸盘压紧）贴在一起难拉开——分子引力。
练习与应用自测（教材“练习与应用”对应）
逐题完成后核对：
- ① 1 cm 边长的单层分子正方形约有多少个分子？——分子直径约10−10m，1 cm=10−2m，每边约108个，共约108×108=1016个（记数量级即可）。
- ② 扩散有用、有害各举一例——有用：腌制咸鸭蛋（盐渗入蛋内）、蚊香驱蚊；有害：房间有人吸烟、垃圾堆臭气熏天、甲醛污染空气。
- ③ 冷热水各放同样糖块、同样时间，哪杯更甜？——热水甜。温度高、分子运动越剧烈，扩散越快。
- ④ 玻璃板接触水面后向上拉，测力计示数如何变？——示数变大。因为水分子与玻璃分子之间存在引力。
- ⑤ 压缩空气容易、压缩水难，为什么？——气体分子间距大、作用力小，易压缩；液体分子间距小、作用力大，难压缩。
- ⑥ 完成固液气三态表——固态：分子间距很小、作用力很大、有固定形状、有固定体积；液态：间距较大、作用力较大、无固定形状、有固定体积；气态：间距很大、作用力很小、无固定形状、无固定体积。
阅读后：费曼式闭环检验
自我诊断报告：
√ 能讲清的部分：____________
× 薄弱环节（2-3个）：____________
— 盲点原因：概念混淆？只会背不会用？还是没例子？
追加实战追问（能答对才算真懂）：
- 二氧化氮密度比空气大，为什么还能进入上面的瓶子？（分子无规则运动）
- 扩散快慢与什么有关？热水放糖块为什么更甜？（温度，温度越高运动越剧烈）
- 压缩空气和压缩水，哪个难？为什么？（水难，分子间距小、作用力大）
- 把气球放进液氮为什么变扁？（分子热运动减弱、被作用力束缚，气体变液体）
极简重述任务：用不超过3句话讲给完全没学过的人听。参考框架：
“物质由大量分子构成，分子小到只能用电子显微镜看到，而且分子间有间隙。分子在不停地做无规则运动，温度越高运动越剧烈——扩散就是证据，所以热水放糖更甜。分子间同时有引力和斥力：压缩时斥力占上风、拉伸时引力占上风，固体分子靠得近所以硬，气体分子离得远所以软、会流动。”
信源说明：本设计依据《义务教育教科书 物理 九年级 全一册》第十三章第2节“分子动理论的初步知识”，并参考《教师用书》本节编写意图、教学目标与参考答案（课程标准 1.3.1、2.1.2）编写。建议每完成一部分在教材目录处打“√”，三部分全部完成后做一次完整“以教代学”输出。
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