如何研究分子的运动？利用小组“讨论法”发散学生的思维，使他们知道研究这类问题的科学方法提出问题：分子太小，无法用肉眼看到它的运动情况，该如何研究？汇总学生讨论情况回忆思考小组讨论可以采用的研究方法；转换法、模型法、类比法等

3．分子间的作用力--引力和斥力

扩散现象说明，分子在不停地做无规则运动．既然分子在运动，那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开，而总是聚合在一起，保持一定的体积呢？

将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，如图15-2所示，两块铅就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开．

这个实验可不是扩散现象．因为扩散现象是发生在不同物质的分子间，而这是用相同物质组成的物体--铅块进行的实验．

分子间存在引力，这是上述实验说明的问题．分子间的引力使得固体和液体能保持一定的体积，它们里面的分子不致散开．

可能你还会问，固体很难被分开是因为分子间有引力，那么，固体同样很难被压缩，是因为分子间还有排斥的力吗？

对，分子间还存在斥力．由于斥力的存在，虽然分子间有间隙，但当压缩固体和液体时，分子已经离得很近的固体和液体很难被进一步压缩．

应该说，分子引力和分子斥力是同时存在的，就像被弹簧连着的小球．如图15-3所示，当使分子间的距离减小时，分子引力和斥力同时增大，但分子斥力增大得快，这时分子斥力大于分子引力，作用力表现为斥力；当分子间的距离增大时，分子引力和斥力同时减小，但分子斥力减小得快，这时分子引力大于分子斥力，作用力表现为引力．但如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略．

图15-3　 分子之间既有引力又有斥力，

就像被弹簧连着的小球

[学习方法指导]

用转换法研究分子的热运动

在本书《学习手册》九年级(上)的第十三章第二节的“方法点拨”中我们提到过转换法．它是将看不见、摸不到的东西或不易直接观测认识的问题，通过其他方式去认识它、研究它．

在本节知识中，分子的运动是看不见、摸不到的，我们去认识它、研究它的运动情况、相关因素时，都使用了转换法．

扩散现象说明了物质的分子都在不停地做无规则运动，扩散现象是分子热运动的外在表现．正是通过这种宏观表现，我们才知道分子是运动的，而且是做无规则运动的．

热运动与温度有关，也是通过扩散现象在不同温度的水中发生快慢来体现的，用的也是转换法 ．

希望通过本节知识的学习，你能对转换法有更深的认识．

2．热运动

可能你又要问：在扩散现象中，气体之间所用时间比液体之间所用时间短，液体之间比固体之间用的时间短，那么，扩散的快慢只与物质的状态有关吗？我们可以用一个简单的实验来解决这个问题．

在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水．用滴管分别在两个杯底注入一滴墨水，会看到什么现象？

我们会看到，两杯水都在慢慢地改变颜色，但装有热水的那杯先变成黑色．这个实验器材简单而现象明显，你应该亲自试一试．

以上现象的原因是：加了热水的杯子中水温高，分子运动快．扩散现象发生得快，所以先变黑．这实际上说明了分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈．

我们把分子的与温度有关的无规则运动叫做分子的热运动．因此可以说，温度越高，热运动越剧烈．

1．扩散现象及说明的问题

以上描述的现象在物理学中被称为扩散现象．这是两种物质的分子互相进入对方的现象．我们还可以用以下两个实验来演示扩散现象．

在教室的某个桌面上放一块香皂，或是喷几下花露水，过一会儿，会在教室的其他位置闻到它们“散发”的香味．

在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，如图15-1所示．抽掉玻璃板，我们会看到：虽然二氧化氮的密度比空气大，但由于分子的相互进入，过一段时间后，两瓶中的气体都变成了红棕色，但颜色要比纯二氧化氮气体的颜色浅．

以上实验说明，扩散现象可以发生在气体之间，那么，扩散是否能发生在液体之间和固体之间呢？我们来看下面的实验．

在量筒中装一半清水，水下面注入硫酸铜溶液．硫酸铜溶液的颜色是淡蓝色的，其密度比水大，沉在量筒的底部，可以看到无色的清水与蓝色的硫酸铜溶液之间有明显的界面．但随着时间的变长，界面逐渐模糊，大约30天后量筒中形成淡蓝色的溶液．你可参照课本中“图15．1－3液体扩散的实验”图片来观察这一现象．

另外，我们可以把磨得很光的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以看到它们互相渗入约1 mm深．如果你注意观察，在销售散煤的煤店里，黑色的煤被堆在某个墙角里，经过很长时间后，被打扫干净的墙角仍是黑色的，这是发生了扩散现象的结果．

由上述现象我们可以得到：固体之间、液体之间也能发生扩散现象．

在这里，我要说明一点：由于扩散现象是分子间的相互进入．而分子很小很小，我们用肉眼是看不到的，因为扩散现象是一种外在的客观表现，分子的运动情况是看不到的．所以有些同学说“阳光下看到灰尘飞扬也是扩散现象”，这是错误的，因为扩散的微观实质我们是看不到的．

扩散现象说明了什么问题？我们来想象一下：如果分子是静止不动的，会有扩散现象发生吗？没有，如果分子静止，那就不会互相进入对方了．那么，如果你用三滴同样的墨水滴入三杯同样的水中，清水变黑的过程完全相同吗？或者说总是杯中的某一部分先变黑吗？其实不是这样的．这说明分子运动是没有规则的，即运动的速度大小、方向都有固定的规律，运动情况无法用确切的语言描述，这种运动称为无规则运动．因此，我们可以得到这样的结论：

扩散现象说明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动．

3．要知道什么是分子的热运动以及热运动与温度的关系．

[基础知识精讲]

在第十章“物质和微观世界”中，我们了解了物质是由分子组成的．在一个物体中，分子的数目是巨大的．

日常生活中，我们会遇到类似的情况：夏天使用花香型灭蚊香，会使整个房间充满优雅的清香；在清水中滴入一滴红钢笔水，一会儿，整杯清水都会变成红色…你想知道这是怎么回事吗？

2．通过实验和事例知道什么是扩散现象以及扩散现象发生的范围、实质；

1．通过观察和实验，初步了解分子运动理论的基本观点，并能用其解释某些热现象；

4．分子之间存在作用力，相互作用力有两种，即引力和斥力。

以上几点，就是分子动理论的基本要点，利用这些要点，能够解释很多热现象。

3．分子之间有间隙。

2．分子永不停息地无规则运动着。