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初中物理人教版九年级全册第1节 分子热运动教案及反思
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这是一份初中物理人教版九年级全册第1节 分子热运动教案及反思，共15页。教案主要包含了演示实验并提出问题，学生回答，提出问题，演示实验，分析归纳，播放视频，视频演示，演示并提问等内容，欢迎下载使用。
年级
九年级
授课时间
课题
第1节 分子热运动
教学
目标
1. 能简单说明物质是由分子、原子构成的。
2. 能通过宏观现象推测物质的分子都在不停地做热运动。
3. 能够识别扩散现象、并能用分子热运动的观点进行解释。
4. 知道分子之间存在着作用力。
教材
分析
在学习了宏观物体的有关热学知识后，引导学生用物质微观结构的知识来解释宏观现象，进一步探究学习热学知识，为从微观角度理解物体内能的本质打下基础。本节由“物质的构成”“分子热运动”和“分子间的作用力”三个部分构成。本节教学内容都比较抽象，与日常生活观念有一定的距离，而对困难的突破也就在于通过大量的实验与生活现象，推理、总结和归纳出关于分子动理论的知识，使学生了解分子动理论的普遍性、规律性。通过各种探究实验与体验实验，加强他们对分子动理论的了解。
本节的重点是“一切物质的分子都在不停地做无规则的运动”，难点是对“分子间存在作用力”的理解。突出重点和突破难点的重要方法都是加强学生的体验性实验，引导学生通过实验推理得出规律。教师应注意不要把推理分析过程包办过多，要通过情境设疑，适当提问，引导学生思考，更好地训练学生的思维能力和学习能力。
教学
器材
花露水、装有二氧化氮气体的瓶子、空瓶子、两只温度计、一杯凉水、一杯热水、少量红墨水（或黑墨汁）、滴管、注射器管等.
多媒体ppt，包含视频：《分子间存在间隙》、《分子与原子》、《分子热运动》、《分子间的作用力》等。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【演示实验并提出问题】
在教室中喷出花露水，前排同学有什么感觉?后排同学有什么感觉?
【学生回答】前排生很快闻到香味；而后排生过一会才闻到香味.
【追问】为什么大家能闻到香水的香味?后排同学为什么过一会儿才能闻到香味?
【学生回答】因为花露水的气味跑到鼻子里了；气味跑到后排需要时间。
【讲解】大家能闻到香水的香味不是气味，是一些带有香味的分子,从花露水中跑出来,进入空气中,向各个方向传播开来，当它们到达我们的鼻子里时，就会闻到香味。这就说明了分子是运动的；后排同学为什么过一会儿才能闻到香味,说明分子运动需要时间。这节课我们就来学习与分子有关的知识.
学习新课——《13.1分子热运动》。
参与活动，体验分子的运动，思考问题，进入情景.
学习新课
一、物质的构成
【提出问题】古代道家庄子思想：我国古代道家代表人物庄子（约前369～前286年）曾说：“一尺之棰，日取其半，万世不竭”。你知道什么含义吗？体现了一种什么思想？
【学生回答】一尺长的棍棒，每日截取它的一半，永远截不完。体现了物质是“无限可分” 的思想。
【演示实验】①用素描炭笔在纸上画一条线，再用放大镜或低倍显微镜仔细观察，你看到了什么现象？说明什么问题？
【分析归纳】会看到：炭笔形成的笔迹是由一个个小颗粒组成的。说明：
物质是由微小颗粒组成的。
【演示实验】②向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满。封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面的位置，分析混合后水和酒精的总体积变化情况。
【分析归纳】会看到：水与酒精混合后的总体积小于混合前的体积之和. 说明：水与水（小颗粒）之间有空隙，酒精与酒精之间有空隙。
【提出问题】下面是关于物质微观结构的三种模型。你认为，哪种模型能够解释上述活动中看到的现象？请选择一种模型，并尝试解释。
模型一
物质是由微小的颗粒组成的，各个颗粒紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体.
模型二
固体是由微小颗粒组成的，液体是连成一片的.
模型三
物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙.
【学生回答】选择模型三. 物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙.
1.分子、原子
（1）科学研究发现：物质都是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
分子、原子的体积非常小，用肉眼直接看不到，用电子隧道扫描显微镜可以帮助我们观察到分子、原子。
通过放大率为1500万倍的电子显微镜获得的碳化硅分子的结构图
电子显微镜下的铝合金表面原子结构图
（2）常见的物质是由大量的分子组成的，分子间有空隙。分子很小，若把分子看成一个球体，则分子直径的数量级为10-10m.
①水分子的直径约为4×10-10m；氢气分子的直径约为2.3×10-10m.
②2500万个水分子一个挨一个地排成一行，长约1cm.
③若把水分子与乒乓球相比，它们的比例就好像乒乓球与地球之比.
④1标准大气压下，1cm³ 的任何气体约有2.7×1019个分子，让这些气体分子从容器中跑出，如果1s跑出1亿个，约需9000年才跑完.
⑤将机油装入一个筒壁很厚、相当坚固的钢筒中，然后加上2万个标准大气压的高压，结果发现钢筒“出汗”了，也就是说机油从钢筒里渗透出来了。这充分说明钢筒的固体分子之间也存在空隙。
【播放视频】
【视频演示】——《分子间存在间隙》、《分子、原子》
【例题1】如图甲，实验时向试管中注入水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将试管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面位置，发现混合后与混合前相比，总体积______（选填“变大”、“不变”或“变小”），说明分子间有______。另一小组用的是图乙所示的上小下大的容器完成水和酒精混合实验，你觉得图____的实验效果更好。
【答案】变小；间隙；乙。
【解析】因为分子间存在空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小。图乙的实验效果更好，理由是水和酒精混合后的总体积变小，图乙中容器的上端横截面小，里面液体体积的变化更明显。
参与2个实验活动，思考问题并分析归纳.
通过建立分子模型的方法，了解分子、原子的概念。
知道常见的物质是由大量的分子组成的，分子间有空隙.
通过具体的事例了解分子，知道分子很小.
观看视频，进一步理解分子的概念。
做例题并进行交流回答.
学习新课
二、分子热运动
【过渡】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。
【演示并提问】将一个空玻璃瓶子倒扣在一个装着棕色二氧化氮气体的瓶子上面，中间用玻璃板隔开。已知二氧化氮的密度大于空气的密度，当撤去玻璃板后，猜一猜你会看到什么现象？该现象说明什么？
【分析归纳】现象：上方的空气瓶慢慢地由无色到有色。实验表明：下方的二氧化氮分子运动到空气瓶中.
1. 扩散
不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散.
【学生列举】生活中气体扩散的现象：香水的味道；桂花飘香；炒菜的味道……
【讲解】液体的扩散
在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入紫色的硫酸铜水溶液。
开始时，由于硫酸铜溶液比水的密度大，会沉在量筒的下部，因此可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间明显的界面。静放几天，界面就逐渐变得模糊不清了。
【分析归纳】该现象表明清水与紫色的硫酸铜的分子彼此进入对方中，说明液体可以发生扩散.
【播放视频】——《液体扩散实验》
【学生列举】液体扩散的实例：将一滴红墨水滴入清水中，红墨水分子不停地做无规则运动，清水逐渐变成红色；酱油与醋混合为调料；被污水污染的河流……
【讲解】固体的扩散
历史实验： 把铅板和金板紧压在一起，在室温下放置5年。发现铅板里会渗入一些金，金板里面会渗入一些铅，互相渗入1mm。
【分析归纳】该现象表明固体可以发生扩散.
【学生列举】固体扩散的实例：堆放煤炭的墙角，过一段时间后发现会变黑，表明煤炭分子发生了扩散。
总结：
①一切气体、液体和固体之间都能发生扩散现象。
②一般情况下，固体扩散最慢，液体次之，气体最快。
③扩散现象表明：一切物质的分子都处在永不停的无规则运动中，分子间存在间隙。
2. 分子热运动
【演示实验】如图1所示在两个烧杯内盛有质量相等的热水、冷水，用滴管注入两滴红墨水，观察现象。
图1 图2
【分析归纳】实验现象：一段时间后，热水先变红.实验表明：温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。
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.
【视频演示】——《分子热运动》
【例题2】两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色的二氧化氮气体，用玻璃板隔开后按图2所示放置，抽去玻璃板，保持两瓶口紧贴静置较长时间后，两瓶中气体颜色变得相同。下列说法错误的是（ ）
A．此现象表明分子在永不停息地做无规则运动
B．此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同
C．该现象不仅能发生在气体之间，也能发生在固体、液体之间
D．该现象发生的剧烈程度与温度有关
【答案】B.
【解析】A．抽去玻璃板，密度大于空气密度的二氧化氮气体能运动到上方集气瓶中，说明分子在永不停息地做无规则运动，故A正确，不符合题意；
B．扫地时灰尘飞扬属于机械运动，而不是分子的热运动，故B错误，符合题意；
C．一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，所以该现象不仅能发生在气体之间，也能发生在固体、液体之间，故C正确，不符合题意；
D．温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确，不符合题意。
所以选B.
参与演示实验，进行分析归纳，建立扩散的概念。
通过观看视频或图片，知道液体与固体也能发生扩散。并列举气体、液体与固体的扩散现象.
进行实验，分析归纳出温度越高，分子运动越剧烈的结论，知道分子热运动的含义。
观看视频，进一步理解分子热运动。
做例题，并进行交流回答.
学习新课
三、分子间的作用力
1. 分子间存在引力
【演示实验】如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，他们会粘在一起吗？你看到了什么现象？这一现象能否证明分子之间存在吸引力？
【师生分析归纳】实验现象：两块铅会结合起来，在下面吊一个重物都不能把它们拉开.实验结论：分子之间存在引力.
【学生列举】生活中可以证明分子之间存在吸引力的现象
例如，一支粉笔有一定的形状和体积，而不是“一盘散沙”；用粉笔写字，黑板上留下字迹；把两滴水靠近后会溶在一起合成一滴水，等等。充分说明了分子间存在着吸引力。
【播放视频】——《分子间存在引力》
2. 分子间存在斥力
想一想：我们知道：分子之间存在空隙，通过刚才的实验知道，分子间存在引力，那么为什么分子不能都吸在一起呢？这不是矛盾吗？
【演示实验】找一个注射器，桶内加入一些水（或用空气），用手指封住口，另一支手用力压缩活塞时，体验所用力的大小。
【师生分析归纳】实验现象：会发现用力压缩时，活塞内的水会产生“抵抗”。实验结论：当分子间距离变小时，分子间相互排斥，存在斥力。
3. 分子间同时存在引力与斥力
【演示实验】找一个注射器，桶内加入一些水，用手指封住口，另一支手用力向外拉活塞时，体验所用力的大小。
【师生分析】实验现象：会发现用力向外拉时，活塞内的水会吸引。实验结论：当分子间距离变大时，分子间相互吸引，存在引力。
综合分析以上实验可得出：
（1）分子间同时存在引力和斥力. 其大小都跟分子间距离有关系.
（2）用类比法理解分子间的作用力
分子间的引力和斥力都跟分子间的距离有关系，就好比用弹簧连接起小球的情景。
①当两个分子的距离处于平衡距离时，分子间的引力等于斥力。
②当两个分子的距离变大时，分子间的作用力表现为引力。
③当两个分子的距离变小时，分子间的作用力表现为斥力。
4. 固体、液体和气体分子的排列与作用力情况
【讲解】
（1）固体分子间的情况
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。固体分子间的距离小，不容易被压缩和拉伸，具有一定的体积和形状。就像教室中坐在凳子上听课的学生。
（2）气体分子间的情况
气体分子间距离比较大，分子间没有力的作用，所以气体没有一定的体积和形状。就像操场上乱跑的学生。
（3）液体分子间的情况
通常液体分子之间的距离比气体的小，比固体的大；液体分子之间的作用力比固体的小，分子没有固定的位置，运动比较自由。这样的结构使得液体较难被压缩，没有确定的形状，具有流动性.
【视频欣赏】——《分子间的作用力》
【例题3】如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，结果发现松开手后，它们黏在一起，这个现象说明：__________；在挤压过程中，发现铅块很难被压缩，这是因为：___________；将红墨水滴入水中，红墨水在水中逐渐扩散开，这说明分子在__________。
【答案】分子间有引力；分子间有斥力；不停地做无规则运动.
【解析】将两个表面光滑的铅块相互紧压后，松开手后，它们黏在一起，这是因为分子之间存在相互作用的引力；铅块很难被压缩，由于分子间存在着相互作用的斥力。将红墨水滴入水中，由于分子在不停地做无规则运动，所以过一会儿水会变红。
【例题4】物质一般有三种状态，其分子模型如图甲、乙、丙所示，其中_____图有一定的体积和形状；____图有一定的体积，但形状不确定；___图既没有固定的形状，也没有固定的体积。
【答案】丙；乙；甲.
【解析】丙图中的分子之间的距离最小，分子间的作用力最大，是固体的分子模型；固体有一定的形状和体积。
乙图中的分子之间的距离较小，是液体的分子模型；液体没有确定的形状，但有一定的体积。
甲图中的分子距离最大，分子间的作用力最小，是气体的分子模型；气体既没有固定的形状，也没有固定的体积。
进行实验，分析归纳出分子间存在引力.并列举有关现象.
进行实验，分析归纳出分子间存在斥力.并列举有关现象.
用类比法理解分子间的作用力情况.
知道固体、液体和气体分子的排列与作用力情况。知道它们在微观和宏观方面的区别.
做题并进行解析，加深对分子间作用力的理解。
做题并进行解析，知道固体、液体及气体的分子模型情况。
课
堂
练
习
课
堂
练
习
1．酒精和水混合后体积减小的实验主要表明（ ）
A. 分子间有作用力 B. 分子间有空隙
C. 分子永不停息地运动 D. 分子是很微小的
【答案】B.
【解析】酒精与水混合后，由于酒精分子进入了水分子间的空隙内，故总体积在减小；故本现象说明分子间是有空隙的；故选B．
点评：本实验只能表明分子间是有空隙的，无法说明分子在无规律运动，更不能说明分子间的相互作用力．
2. 端午节民间有戴香包的习俗，香包内有艾草，远远地就能闻到艾香，这是因为（ ）
A. 分子在不停地运动 B. 分子间有空隙
C. 分子间有引力 D. 分子间有斥力
【答案】A。
【解析】分子在永不停息地做无规则运动，远远地就能闻到艾香，是因为艾分子在永不停地做无规则运动，艾香分子扩散到空气中。故A符合题意，BCD不符合题意。
所以选A.
3．下列事例中，不能说明分子不停地做无规则的运动的是（ ）
A. 打开香水瓶，不久满屋子都能闻到香气
B. 衣柜中的卫生球，过一段时间后体积变小甚至消失了
C. 打扫教室地面时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞
D. 将一滴红墨水轻轻滴在一杯水中，过一段时间后，整杯水变红了
【答案】C。
【解析】分子很小，不可能被肉眼看到，所以选项C中的灰尘肯定不是分子，不能说明分子不停地做无规则的运动。选项B中卫生球“消失”是升华现象，而升华和蒸发的根本原因，都是由于做无规则运动的分子中，速度较快的分子比较容易脱离物体，成为气体分子。选项A、D均为常见的扩散现象。
所以选C。
4. 关于如图所示的四个演示实验现象，下列说法中不正确的是（ ）
A．甲：墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
B．乙：悬挂很重的重物后两个铅块仍没有被拉开，是由于大气压作用的结果
C．丙：用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在相互作用的斥力
D．丁：水与酒精混合时，总体积比预计的要小，说明分子之间有空隙
【答案】B.
【解析】A．墨水在热水中扩散得快，说明温度越高，分子无规则运动越剧烈，故A正确；
B．两个铅块没有被重物拉开，说明分子间存在引力，故B错误；
C．用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在斥力，故C正确；
D．水与酒精混合时，总体积比预计的要小，说明分子之间有空隙，故D正确。
所以选B。
5. 用素描笔在纸上画一条线，再用放大镜仔细观察，发现这条线是“断裂”的；将100mL的酒精和100mL的水混合后，发现总体积小于200mL. 基于上述现象所设想的物质微观结构模型较为合理的是（ ）
A. 物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙
B. 固体是由微粒组成的，液体是连成一片的
C. 液体是由微粒组成的，固体是连成一片的
D. 物质是由微粒组成的，各个微粒在一起，形成我们看到的连续体
【答案】A。
【解析】用放大镜或低倍显微镜对笔迹仔细观察，可以看到笔画是由许多黑色的小颗粒组成的，说明物质由微小的颗粒组成，发现这条线是“断裂”，说明微粒之间存在间隙；将100mL的水和100mL的酒精充分混合，混合后水与酒精的总体积将小200mL，正是由于酒精分子和水分子之间有间隙，才会导致混合合总体积变小，故A正确，BCD错误.
6. 如图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，该现象主要说明了（ ）
A．水分子间有空隙 B．水分子间存在吸引力
C．水分子间存在排斥力 D．水分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】B.
【解析】AB．“液桥”现象说明分子间存在引力，水球接触后粘在一起，由于分子之间存在引力，故可以慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，故A不符合题意，B符合题意；
C．“液桥”现象说明分子间存在引力，而不是斥力，故C不符合题意；
D．“液桥”现象不能说明水分子处在永不停息的无规则运动中，故D不符题意。
7．（多选题）下列描述错误的是（ ）
A．甲图中电子显微镜下的金分子处于静止状态
B．乙图中实验现象说明分子在不停地做无规则运动
C．丙图实验表明分子间有引力
D．丁图从左至右依次是描述液体、固体、气体分子的排布规律
【答案】AD.
【解析】A．一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，所以电子显微镜下的金分子处于运动状态，故A错误，符合题意；
B．实验中观察到的现象是：比空气密度大的二氧化氮进到了上面的瓶子，虽然二氧化氮的密度大于空气密度，但是它也会运动到上面的瓶子内，属于扩散现象，说明气体分子在不停地做无规则运动，故B正确，不符合题意；
C．两个铅柱压紧后可以吊起钩码，说明分子间存在相互作用的引力，故C正确，不符合题意；
D．固体有一定的形状和体积，固体分子间的作用力较强，分子排列有规则；液体有一定的体积，液体分子间作用力较弱，分子排列无规则；气体既没一定形状也没一定体积，气体分子间作用力最弱，分子可以到处运动. 所以丁图从左至右依次是描述固体、液体、气体分子的排布规律，故D错误，符合题意。
所以选AD.
8. 如图是在电子显微镜下猴痘病毒的照片。该病毒直径在200nm左右，可通过飞沫传播。下列说法正确的是（ ）
A．病毒是分子，可以用肉眼直接看到
B．猴痘病毒随飞沫传播属于分子运动
C．构成飞沫的分子间既有引力又有斥力
D．健康人佩戴口罩可预防感染，是因为口罩材料的分子之间没有空隙
【答案】C.
【解析】A．病毒不是分子，肉眼看不到，只有借助电子显微镜才能看到，故A错误；
B．飞沫不是分子，传播是机械运动，不是分子运动，故B错误；
C．分子之间存在相互作用的引力和斥力，构成飞沫的分子间既有引力又有斥力，故C正确；
D．分子之间存在间隙，口罩材料的分子之间也有空隙，故D错误。
所以选C.
9. 如图所示的实验，是我们在学习分子动理论时做过的一些实验：
图A：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了；
图B：玻璃板的下表面接触水面，发现拉力大于玻璃板的重力；
图C：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来；
图D：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
（1）图A和图______两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子__________________，图A为尽快达到实验目的，实验过程中_______（可以/不可以）搅动量筒里的液体。
（2）图B和图________两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在___________；
（3）图C为尽快达到实验目的，可以用_______水（冷/热）实验，原因是分子的热运动与________有关。
【答案】（1）C，永不停息的做无规则运动，不可以；（2）D，吸引力；（3）热，温度。
【解析】图A：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了，说明分子在永不停息地做无规则运动；
图B：玻璃板的下表面接触水面，发现拉力大于玻璃板的重力，说明分子之间总存在相互作用的引力；
图C：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来，说明分子在永不停息地做无规则运动；
图D：将两个底面干净、平整的铅块紧压，就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，说明分子之间总存在相互作用的引力。
故图A和图C两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子在永不停息地做无规则运动。
图A实验过程中若搅动量筒里的液体，则会影响干扰实验现象，故实验过程中不可以搅动量筒里的液体。
（2）根据（1）的分析，图B和图D两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在吸引力。
（3）根据生活经验，图C为尽快达到实验目的，可以用热水实验，原因是分子的热运动与温度有关。
课
堂
小
结
①物质是由分子组成的，分子是构成物质的微粒，
直径大约是10-10米。
②分子
热运动
③分子之间存在相互作用力
分子热运动
①扩散：不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散.
②一切物质的分子在不停地做无规则运动。温度越高，分子运动越剧烈，分子的这种无规则运动叫做分子的热运动.
板
书
设
计
第1节 分子运动论
1．物质是由分子组成的，分子是构成物质的微粒，直径大约是10-10米。
2．分子热运动
①扩散：不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散.
②一切物质的分子在不停地做无规则运动。温度越高，分子运动越剧烈，分子的这种无规则运动叫做分子的热运动.
3．分子之间存在作用力，相互作用力有两种，即引力和斥力。
作
业
课后
反思
“分子动理论”这节内容比较抽象，与日常生活观念有一定的距离。突出重点和突破难点的重要方法都是加强学生的体验性实验，引导学生通过实验推理得出规律。教师应注意不要把推理分析过程包办过多，要通过情境设疑，适当提问，引导学生思考，更好地训练学生的思维能力和学习能力。
1.关于分子的热运动教学，可以通过学生感受日常生活中身边的各种气味进行学习，尽管看不见但是闻得到，注意要指明在没有空气流动的情况下，不是风的作用。也可以利用墨水扩散实验、二氧化氮和空气混合实验等来反映.
2．通过实验证实某些规律。比如分子运动的激烈程度和温度有关，可以通过墨水滴入不同温度的水中，比较扩散的快慢来说明。
这些实验辅助教学，比讲解，要有趣、生动、有吸引力，学生不会觉得物理枯燥。
年级
九年级
授课时间
课题
第1节 分子热运动
教学
目标
1. 能简单说明物质是由分子、原子构成的。
2. 能通过宏观现象推测物质的分子都在不停地做热运动。
3. 能够识别扩散现象、并能用分子热运动的观点进行解释。
4. 知道分子之间存在着作用力。
教材
分析
在学习了宏观物体的有关热学知识后，引导学生用物质微观结构的知识来解释宏观现象，进一步探究学习热学知识，为从微观角度理解物体内能的本质打下基础。本节由“物质的构成”“分子热运动”和“分子间的作用力”三个部分构成。本节教学内容都比较抽象，与日常生活观念有一定的距离，而对困难的突破也就在于通过大量的实验与生活现象，推理、总结和归纳出关于分子动理论的知识，使学生了解分子动理论的普遍性、规律性。通过各种探究实验与体验实验，加强他们对分子动理论的了解。
本节的重点是“一切物质的分子都在不停地做无规则的运动”，难点是对“分子间存在作用力”的理解。突出重点和突破难点的重要方法都是加强学生的体验性实验，引导学生通过实验推理得出规律。教师应注意不要把推理分析过程包办过多，要通过情境设疑，适当提问，引导学生思考，更好地训练学生的思维能力和学习能力。
教学
器材
花露水、装有二氧化氮气体的瓶子、空瓶子、两只温度计、一杯凉水、一杯热水、少量红墨水（或黑墨汁）、滴管、注射器管等.
多媒体ppt，包含视频：《分子间存在间隙》、《分子与原子》、《分子热运动》、《分子间的作用力》等。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【演示实验并提出问题】
在教室中喷出花露水，前排同学有什么感觉?后排同学有什么感觉?
【学生回答】前排生很快闻到香味；而后排生过一会才闻到香味.
【追问】为什么大家能闻到香水的香味?后排同学为什么过一会儿才能闻到香味?
【学生回答】因为花露水的气味跑到鼻子里了；气味跑到后排需要时间。
【讲解】大家能闻到香水的香味不是气味，是一些带有香味的分子,从花露水中跑出来,进入空气中,向各个方向传播开来，当它们到达我们的鼻子里时，就会闻到香味。这就说明了分子是运动的；后排同学为什么过一会儿才能闻到香味,说明分子运动需要时间。这节课我们就来学习与分子有关的知识.
学习新课——《13.1分子热运动》。
参与活动，体验分子的运动，思考问题，进入情景.
学习新课
一、物质的构成
【提出问题】古代道家庄子思想：我国古代道家代表人物庄子（约前369～前286年）曾说：“一尺之棰，日取其半，万世不竭”。你知道什么含义吗？体现了一种什么思想？
【学生回答】一尺长的棍棒，每日截取它的一半，永远截不完。体现了物质是“无限可分” 的思想。
【演示实验】①用素描炭笔在纸上画一条线，再用放大镜或低倍显微镜仔细观察，你看到了什么现象？说明什么问题？
【分析归纳】会看到：炭笔形成的笔迹是由一个个小颗粒组成的。说明：
物质是由微小颗粒组成的。
【演示实验】②向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满。封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面的位置，分析混合后水和酒精的总体积变化情况。
【分析归纳】会看到：水与酒精混合后的总体积小于混合前的体积之和. 说明：水与水（小颗粒）之间有空隙，酒精与酒精之间有空隙。
【提出问题】下面是关于物质微观结构的三种模型。你认为，哪种模型能够解释上述活动中看到的现象？请选择一种模型，并尝试解释。
模型一
物质是由微小的颗粒组成的，各个颗粒紧靠在一起，形成了我们所看到的连续体.
模型二
固体是由微小颗粒组成的，液体是连成一片的.
模型三
物质是由微小的颗粒组成的，颗粒之间有空隙.
【学生回答】选择模型三. 物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙.
1.分子、原子
（1）科学研究发现：物质都是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
分子、原子的体积非常小，用肉眼直接看不到，用电子隧道扫描显微镜可以帮助我们观察到分子、原子。
通过放大率为1500万倍的电子显微镜获得的碳化硅分子的结构图
电子显微镜下的铝合金表面原子结构图
（2）常见的物质是由大量的分子组成的，分子间有空隙。分子很小，若把分子看成一个球体，则分子直径的数量级为10-10m.
①水分子的直径约为4×10-10m；氢气分子的直径约为2.3×10-10m.
②2500万个水分子一个挨一个地排成一行，长约1cm.
③若把水分子与乒乓球相比，它们的比例就好像乒乓球与地球之比.
④1标准大气压下，1cm³ 的任何气体约有2.7×1019个分子，让这些气体分子从容器中跑出，如果1s跑出1亿个，约需9000年才跑完.
⑤将机油装入一个筒壁很厚、相当坚固的钢筒中，然后加上2万个标准大气压的高压，结果发现钢筒“出汗”了，也就是说机油从钢筒里渗透出来了。这充分说明钢筒的固体分子之间也存在空隙。
【播放视频】
【视频演示】——《分子间存在间隙》、《分子、原子》
【例题1】如图甲，实验时向试管中注入水至一半位置，再注入酒精直至充满，封闭管口，并将试管反复翻转，使水和酒精充分混合，观察液面位置，发现混合后与混合前相比，总体积______（选填“变大”、“不变”或“变小”），说明分子间有______。另一小组用的是图乙所示的上小下大的容器完成水和酒精混合实验，你觉得图____的实验效果更好。
【答案】变小；间隙；乙。
【解析】因为分子间存在空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小。图乙的实验效果更好，理由是水和酒精混合后的总体积变小，图乙中容器的上端横截面小，里面液体体积的变化更明显。
参与2个实验活动，思考问题并分析归纳.
通过建立分子模型的方法，了解分子、原子的概念。
知道常见的物质是由大量的分子组成的，分子间有空隙.
通过具体的事例了解分子，知道分子很小.
观看视频，进一步理解分子的概念。
做例题并进行交流回答.
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二、分子热运动
【过渡】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。
【演示并提问】将一个空玻璃瓶子倒扣在一个装着棕色二氧化氮气体的瓶子上面，中间用玻璃板隔开。已知二氧化氮的密度大于空气的密度，当撤去玻璃板后，猜一猜你会看到什么现象？该现象说明什么？
【分析归纳】现象：上方的空气瓶慢慢地由无色到有色。实验表明：下方的二氧化氮分子运动到空气瓶中.
1. 扩散
不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散.
【学生列举】生活中气体扩散的现象：香水的味道；桂花飘香；炒菜的味道……
【讲解】液体的扩散
在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入紫色的硫酸铜水溶液。
开始时，由于硫酸铜溶液比水的密度大，会沉在量筒的下部，因此可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间明显的界面。静放几天，界面就逐渐变得模糊不清了。
【分析归纳】该现象表明清水与紫色的硫酸铜的分子彼此进入对方中，说明液体可以发生扩散.
【播放视频】——《液体扩散实验》
【学生列举】液体扩散的实例：将一滴红墨水滴入清水中，红墨水分子不停地做无规则运动，清水逐渐变成红色；酱油与醋混合为调料；被污水污染的河流……
【讲解】固体的扩散
历史实验： 把铅板和金板紧压在一起，在室温下放置5年。发现铅板里会渗入一些金，金板里面会渗入一些铅，互相渗入1mm。
【分析归纳】该现象表明固体可以发生扩散.
【学生列举】固体扩散的实例：堆放煤炭的墙角，过一段时间后发现会变黑，表明煤炭分子发生了扩散。
总结：
①一切气体、液体和固体之间都能发生扩散现象。
②一般情况下，固体扩散最慢，液体次之，气体最快。
③扩散现象表明：一切物质的分子都处在永不停的无规则运动中，分子间存在间隙。
2. 分子热运动
【演示实验】如图1所示在两个烧杯内盛有质量相等的热水、冷水，用滴管注入两滴红墨水，观察现象。
图1 图2
【分析归纳】实验现象：一段时间后，热水先变红.实验表明：温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。
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.
【视频演示】——《分子热运动》
【例题2】两只相同的集气瓶中分别装有空气和红棕色的二氧化氮气体，用玻璃板隔开后按图2所示放置，抽去玻璃板，保持两瓶口紧贴静置较长时间后，两瓶中气体颜色变得相同。下列说法错误的是（ ）
A．此现象表明分子在永不停息地做无规则运动
B．此现象与“扫地时灰尘飞扬”的成因相同
C．该现象不仅能发生在气体之间，也能发生在固体、液体之间
D．该现象发生的剧烈程度与温度有关
【答案】B.
【解析】A．抽去玻璃板，密度大于空气密度的二氧化氮气体能运动到上方集气瓶中，说明分子在永不停息地做无规则运动，故A正确，不符合题意；
B．扫地时灰尘飞扬属于机械运动，而不是分子的热运动，故B错误，符合题意；
C．一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，所以该现象不仅能发生在气体之间，也能发生在固体、液体之间，故C正确，不符合题意；
D．温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确，不符合题意。
所以选B.
参与演示实验，进行分析归纳，建立扩散的概念。
通过观看视频或图片，知道液体与固体也能发生扩散。并列举气体、液体与固体的扩散现象.
进行实验，分析归纳出温度越高，分子运动越剧烈的结论，知道分子热运动的含义。
观看视频，进一步理解分子热运动。
做例题，并进行交流回答.
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三、分子间的作用力
1. 分子间存在引力
【演示实验】如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，他们会粘在一起吗？你看到了什么现象？这一现象能否证明分子之间存在吸引力？
【师生分析归纳】实验现象：两块铅会结合起来，在下面吊一个重物都不能把它们拉开.实验结论：分子之间存在引力.
【学生列举】生活中可以证明分子之间存在吸引力的现象
例如，一支粉笔有一定的形状和体积，而不是“一盘散沙”；用粉笔写字，黑板上留下字迹；把两滴水靠近后会溶在一起合成一滴水，等等。充分说明了分子间存在着吸引力。
【播放视频】——《分子间存在引力》
2. 分子间存在斥力
想一想：我们知道：分子之间存在空隙，通过刚才的实验知道，分子间存在引力，那么为什么分子不能都吸在一起呢？这不是矛盾吗？
【演示实验】找一个注射器，桶内加入一些水（或用空气），用手指封住口，另一支手用力压缩活塞时，体验所用力的大小。
【师生分析归纳】实验现象：会发现用力压缩时，活塞内的水会产生“抵抗”。实验结论：当分子间距离变小时，分子间相互排斥，存在斥力。
3. 分子间同时存在引力与斥力
【演示实验】找一个注射器，桶内加入一些水，用手指封住口，另一支手用力向外拉活塞时，体验所用力的大小。
【师生分析】实验现象：会发现用力向外拉时，活塞内的水会吸引。实验结论：当分子间距离变大时，分子间相互吸引，存在引力。
综合分析以上实验可得出：
（1）分子间同时存在引力和斥力. 其大小都跟分子间距离有关系.
（2）用类比法理解分子间的作用力
分子间的引力和斥力都跟分子间的距离有关系，就好比用弹簧连接起小球的情景。
①当两个分子的距离处于平衡距离时，分子间的引力等于斥力。
②当两个分子的距离变大时，分子间的作用力表现为引力。
③当两个分子的距离变小时，分子间的作用力表现为斥力。
4. 固体、液体和气体分子的排列与作用力情况
【讲解】
（1）固体分子间的情况
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。固体分子间的距离小，不容易被压缩和拉伸，具有一定的体积和形状。就像教室中坐在凳子上听课的学生。
（2）气体分子间的情况
气体分子间距离比较大，分子间没有力的作用，所以气体没有一定的体积和形状。就像操场上乱跑的学生。
（3）液体分子间的情况
通常液体分子之间的距离比气体的小，比固体的大；液体分子之间的作用力比固体的小，分子没有固定的位置，运动比较自由。这样的结构使得液体较难被压缩，没有确定的形状，具有流动性.
【视频欣赏】——《分子间的作用力》
【例题3】如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，结果发现松开手后，它们黏在一起，这个现象说明：__________；在挤压过程中，发现铅块很难被压缩，这是因为：___________；将红墨水滴入水中，红墨水在水中逐渐扩散开，这说明分子在__________。
【答案】分子间有引力；分子间有斥力；不停地做无规则运动.
【解析】将两个表面光滑的铅块相互紧压后，松开手后，它们黏在一起，这是因为分子之间存在相互作用的引力；铅块很难被压缩，由于分子间存在着相互作用的斥力。将红墨水滴入水中，由于分子在不停地做无规则运动，所以过一会儿水会变红。
【例题4】物质一般有三种状态，其分子模型如图甲、乙、丙所示，其中_____图有一定的体积和形状；____图有一定的体积，但形状不确定；___图既没有固定的形状，也没有固定的体积。
【答案】丙；乙；甲.
【解析】丙图中的分子之间的距离最小，分子间的作用力最大，是固体的分子模型；固体有一定的形状和体积。
乙图中的分子之间的距离较小，是液体的分子模型；液体没有确定的形状，但有一定的体积。
甲图中的分子距离最大，分子间的作用力最小，是气体的分子模型；气体既没有固定的形状，也没有固定的体积。
进行实验，分析归纳出分子间存在引力.并列举有关现象.
进行实验，分析归纳出分子间存在斥力.并列举有关现象.
用类比法理解分子间的作用力情况.
知道固体、液体和气体分子的排列与作用力情况。知道它们在微观和宏观方面的区别.
做题并进行解析，加深对分子间作用力的理解。
做题并进行解析，知道固体、液体及气体的分子模型情况。
课
堂
练
习
课
堂
练
习
1．酒精和水混合后体积减小的实验主要表明（ ）
A. 分子间有作用力 B. 分子间有空隙
C. 分子永不停息地运动 D. 分子是很微小的
【答案】B.
【解析】酒精与水混合后，由于酒精分子进入了水分子间的空隙内，故总体积在减小；故本现象说明分子间是有空隙的；故选B．
点评：本实验只能表明分子间是有空隙的，无法说明分子在无规律运动，更不能说明分子间的相互作用力．
2. 端午节民间有戴香包的习俗，香包内有艾草，远远地就能闻到艾香，这是因为（ ）
A. 分子在不停地运动 B. 分子间有空隙
C. 分子间有引力 D. 分子间有斥力
【答案】A。
【解析】分子在永不停息地做无规则运动，远远地就能闻到艾香，是因为艾分子在永不停地做无规则运动，艾香分子扩散到空气中。故A符合题意，BCD不符合题意。
所以选A.
3．下列事例中，不能说明分子不停地做无规则的运动的是（ ）
A. 打开香水瓶，不久满屋子都能闻到香气
B. 衣柜中的卫生球，过一段时间后体积变小甚至消失了
C. 打扫教室地面时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞
D. 将一滴红墨水轻轻滴在一杯水中，过一段时间后，整杯水变红了
【答案】C。
【解析】分子很小，不可能被肉眼看到，所以选项C中的灰尘肯定不是分子，不能说明分子不停地做无规则的运动。选项B中卫生球“消失”是升华现象，而升华和蒸发的根本原因，都是由于做无规则运动的分子中，速度较快的分子比较容易脱离物体，成为气体分子。选项A、D均为常见的扩散现象。
所以选C。
4. 关于如图所示的四个演示实验现象，下列说法中不正确的是（ ）
A．甲：墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
B．乙：悬挂很重的重物后两个铅块仍没有被拉开，是由于大气压作用的结果
C．丙：用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在相互作用的斥力
D．丁：水与酒精混合时，总体积比预计的要小，说明分子之间有空隙
【答案】B.
【解析】A．墨水在热水中扩散得快，说明温度越高，分子无规则运动越剧烈，故A正确；
B．两个铅块没有被重物拉开，说明分子间存在引力，故B错误；
C．用力推入活塞，活塞内的水很难被压缩，说明分子间存在斥力，故C正确；
D．水与酒精混合时，总体积比预计的要小，说明分子之间有空隙，故D正确。
所以选B。
5. 用素描笔在纸上画一条线，再用放大镜仔细观察，发现这条线是“断裂”的；将100mL的酒精和100mL的水混合后，发现总体积小于200mL. 基于上述现象所设想的物质微观结构模型较为合理的是（ ）
A. 物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙
B. 固体是由微粒组成的，液体是连成一片的
C. 液体是由微粒组成的，固体是连成一片的
D. 物质是由微粒组成的，各个微粒在一起，形成我们看到的连续体
【答案】A。
【解析】用放大镜或低倍显微镜对笔迹仔细观察，可以看到笔画是由许多黑色的小颗粒组成的，说明物质由微小的颗粒组成，发现这条线是“断裂”，说明微粒之间存在间隙；将100mL的水和100mL的酒精充分混合，混合后水与酒精的总体积将小200mL，正是由于酒精分子和水分子之间有间隙，才会导致混合合总体积变小，故A正确，BCD错误.
6. 如图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，该现象主要说明了（ ）
A．水分子间有空隙 B．水分子间存在吸引力
C．水分子间存在排斥力 D．水分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】B.
【解析】AB．“液桥”现象说明分子间存在引力，水球接触后粘在一起，由于分子之间存在引力，故可以慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，故A不符合题意，B符合题意；
C．“液桥”现象说明分子间存在引力，而不是斥力，故C不符合题意；
D．“液桥”现象不能说明水分子处在永不停息的无规则运动中，故D不符题意。
7．（多选题）下列描述错误的是（ ）
A．甲图中电子显微镜下的金分子处于静止状态
B．乙图中实验现象说明分子在不停地做无规则运动
C．丙图实验表明分子间有引力
D．丁图从左至右依次是描述液体、固体、气体分子的排布规律
【答案】AD.
【解析】A．一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，所以电子显微镜下的金分子处于运动状态，故A错误，符合题意；
B．实验中观察到的现象是：比空气密度大的二氧化氮进到了上面的瓶子，虽然二氧化氮的密度大于空气密度，但是它也会运动到上面的瓶子内，属于扩散现象，说明气体分子在不停地做无规则运动，故B正确，不符合题意；
C．两个铅柱压紧后可以吊起钩码，说明分子间存在相互作用的引力，故C正确，不符合题意；
D．固体有一定的形状和体积，固体分子间的作用力较强，分子排列有规则；液体有一定的体积，液体分子间作用力较弱，分子排列无规则；气体既没一定形状也没一定体积，气体分子间作用力最弱，分子可以到处运动. 所以丁图从左至右依次是描述固体、液体、气体分子的排布规律，故D错误，符合题意。
所以选AD.
8. 如图是在电子显微镜下猴痘病毒的照片。该病毒直径在200nm左右，可通过飞沫传播。下列说法正确的是（ ）
A．病毒是分子，可以用肉眼直接看到
B．猴痘病毒随飞沫传播属于分子运动
C．构成飞沫的分子间既有引力又有斥力
D．健康人佩戴口罩可预防感染，是因为口罩材料的分子之间没有空隙
【答案】C.
【解析】A．病毒不是分子，肉眼看不到，只有借助电子显微镜才能看到，故A错误；
B．飞沫不是分子，传播是机械运动，不是分子运动，故B错误；
C．分子之间存在相互作用的引力和斥力，构成飞沫的分子间既有引力又有斥力，故C正确；
D．分子之间存在间隙，口罩材料的分子之间也有空隙，故D错误。
所以选C.
9. 如图所示的实验，是我们在学习分子动理论时做过的一些实验：
图A：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了；
图B：玻璃板的下表面接触水面，发现拉力大于玻璃板的重力；
图C：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来；
图D：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
（1）图A和图______两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子__________________，图A为尽快达到实验目的，实验过程中_______（可以/不可以）搅动量筒里的液体。
（2）图B和图________两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在___________；
（3）图C为尽快达到实验目的，可以用_______水（冷/热）实验，原因是分子的热运动与________有关。
【答案】（1）C，永不停息的做无规则运动，不可以；（2）D，吸引力；（3）热，温度。
【解析】图A：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了，说明分子在永不停息地做无规则运动；
图B：玻璃板的下表面接触水面，发现拉力大于玻璃板的重力，说明分子之间总存在相互作用的引力；
图C：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来，说明分子在永不停息地做无规则运动；
图D：将两个底面干净、平整的铅块紧压，就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，说明分子之间总存在相互作用的引力。
故图A和图C两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子在永不停息地做无规则运动。
图A实验过程中若搅动量筒里的液体，则会影响干扰实验现象，故实验过程中不可以搅动量筒里的液体。
（2）根据（1）的分析，图B和图D两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在吸引力。
（3）根据生活经验，图C为尽快达到实验目的，可以用热水实验，原因是分子的热运动与温度有关。
课
堂
小
结
①物质是由分子组成的，分子是构成物质的微粒，
直径大约是10-10米。
②分子
热运动
③分子之间存在相互作用力
分子热运动
①扩散：不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散.
②一切物质的分子在不停地做无规则运动。温度越高，分子运动越剧烈，分子的这种无规则运动叫做分子的热运动.
板
书
设
计
第1节 分子运动论
1．物质是由分子组成的，分子是构成物质的微粒，直径大约是10-10米。
2．分子热运动
①扩散：不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散.
②一切物质的分子在不停地做无规则运动。温度越高，分子运动越剧烈，分子的这种无规则运动叫做分子的热运动.
3．分子之间存在作用力，相互作用力有两种，即引力和斥力。
作
业
课后
反思
“分子动理论”这节内容比较抽象，与日常生活观念有一定的距离。突出重点和突破难点的重要方法都是加强学生的体验性实验，引导学生通过实验推理得出规律。教师应注意不要把推理分析过程包办过多，要通过情境设疑，适当提问，引导学生思考，更好地训练学生的思维能力和学习能力。
1.关于分子的热运动教学，可以通过学生感受日常生活中身边的各种气味进行学习，尽管看不见但是闻得到，注意要指明在没有空气流动的情况下，不是风的作用。也可以利用墨水扩散实验、二氧化氮和空气混合实验等来反映.
2．通过实验证实某些规律。比如分子运动的激烈程度和温度有关，可以通过墨水滴入不同温度的水中，比较扩散的快慢来说明。
这些实验辅助教学，比讲解，要有趣、生动、有吸引力，学生不会觉得物理枯燥。
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