高中物理人教版选修3-3课件：7.2分子的热运动

2．分子的热运动\n\n\n\n一、扩散现象1．定义：不同的物质彼此的现象．2．产生原因：物质分子的．3．应用：在高温条件下通过分子的在纯净半导体材料中掺入其他元素．4．发生环境：物质处于、、时都能发生扩散现象．5．意义：反映分子在做永不停息的运动．进入对方无规则运动扩散固态液态气态无规则\n二、布朗运动1．定义：悬浮在液体(或气体)中的的不停的运动．它首先是由英国植物学家布朗在1827年用观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的．固体微粒无规则显微镜\n2．特点：(1)布朗运动．(2)布朗运动．(3)悬浮微粒，布朗运动．(4)温度，布朗运动．永不停息无规则越小越明显越高越明显\n3．产生原因及微观解释(1)产生的原因：大量液体分子对悬浮微粒撞击的造成的．(2)布朗运动的微观解释：悬浮微粒虽然很小，但是它周围包围着大量的液体分子，这些分子做无规则运动，每一瞬间对微粒的碰撞作用力的大小和方向是不确定的(如图所示)，由于这种，导致微粒做无规则运动．不平衡碰撞的不平衡性\n4．影响因素(1)固体微粒的大小．悬浮在液体中的微粒越，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性就表现得越，因而布朗运动越显著．(2)温度的高低．温度越，分子运动越激烈，液体分子对微粒的作用的不均衡性越显著，布朗运动越显著．5．揭示的问题悬浮微粒的无规则运动分子的运动，但是它地反映了的无规则运动．小显著高不是间接液体分子\n三、热运动1．定义：大量分子的叫热运动．2．影响因素：温度越高，热运动越．3．宏观表现：布朗运动和现象．4．特点(1)永不停息；(2)运动；(3)温度越高，分子的热运动越．永不停息无规则运动激烈扩散无规则激烈\n【特别提醒】机械运动指宏观物体的运动，与热运动是两种不同的运动形式，所以，机械运动与热运动的速率不存在对应关系．\n\n一、布朗运动与扩散现象的比较项目扩散现象布朗运动定义不同物质能够彼此进入对方的现象悬浮在液体(或气体)中的固体微粒的无规则运动原因物质分子永不停息地做无规则运动直接原因：大量液体(或气体)分子对悬浮微粒的撞击而导致的不平衡性根本原因：液体分子的无规则运动\n项目扩散现象布朗运动影响因素(1)温度：温度越高扩散越快(2)浓度：从浓度大处向浓度小处扩散(3)还与物质的状态，物体的密度差有关(1)温度：温度越高，布朗运动越显著(2)固体微粒的大小：微粒越小，布朗运动越明显微观机制扩散现象说明了物质分子都在永不停息的做无规则运动布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，但不是分子的无规则运动，而是间接反映了液体分子的无规则运动相同点：①产生的根本原因相同，也就是分子永不停息地做无规则运动；②它们都随温度的升高而表现得越明显.\n关于布朗运动和扩散现象的下列说法中正确的是()A．布朗运动和扩散现象都在气体、液体、固体中发生B．布朗运动和扩散现象都是分子的运动C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显D．布朗运动和扩散现象都是永不停息的\n解析：(1)布朗运动与扩散现象的研究对象不同：布朗运动研究对象是固体小颗粒，而扩散现象研究的是分子的运动．(2)布朗运动与扩散现象条件不一样：布朗运动只能在气体、液体中发生．而扩散现象可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间．(3)布朗运动与扩散现象的共同点是两者都是永不停息的，并且温度越高越明显．由以上分析不难判断，正确选项为C、D.答案：CD\n二、对布朗运动的理解1．布朗运动的产生(1)布朗运动的无规则性．悬浮微粒受到液体分子撞击不平衡是形成布朗运动的原因，由于液体分子的运动是无规则的，使微粒受到较强撞击的方向也不确定，所以布朗运动是无规则的．\n(2)微粒越小，布朗运动越明显．悬浮微粒越小，某时刻与它相撞的分子数越少，来自各方向的冲击力越不平衡；另外微粒越小，其质量也就越小，相同冲击力下产生的加速度越大，因此微粒越小，布朗运动越明显．(3)温度越高，布朗运动越激烈．温度越高，液体分子的运动(平均)速率越大，对悬浮于其中的微粒的撞击作用也越大，微粒越不易平衡，产生的加速度也越大，因此温度越高，布朗运动越激烈．\n2．布朗运动与热运动的区别与联系布朗运动热运动不同点研究对象悬浮于流体中的微粒分子观察难易程度可以在显微镜下看到在显微镜下看不到相同点①无规则，②永不停息，③与温度有关联系周围液体(或气体)分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动反映了分子的热运动\n用显微镜观察放在水中的花粉，追踪几粒花粉，每隔30s记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点，如图所示．图示折线是否为花粉的运动径迹？是否为水分子的运动径迹？\n解析：此图画出的是每隔30s观察到的花粉微粒的位置用直线依次连接起来的图线，实际上在两位置间的短短30s内，微粒的运动仍是极其复杂和无规则的，并非沿着两位置的连线运动．因此，图示折线并不是花粉的运动径迹，更不是水分子的运动径迹，这是因为花粉微粒每秒受到约1021次液体分子的碰撞，微粒运动的路线是在许许多多液体分子撞击下的平均效果的体现．答案：不是　不是\n\n关于布朗运动，下列说法中正确的是()A．悬浮的微粒越大，布朗运动越明显B．布朗运动是液体分子无规则运动的反映C．强烈的阳光射入较暗的房间内，在光束中可以看到有悬浮在空中的微尘不停地做无规则运动，这也是一种布朗运动D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动\n解析：逐项分析如下答案：B选项诊断结论A布朗运动是悬浮微粒受到液体分子的冲击力不平衡造成的，微粒越大，在某一瞬时跟它相撞的分子数越多，各个方向撞击作用接近平衡，故布朗运动越不明显×B布朗运动的规律反映了液体分子运动的规律√C能做布朗运动的微粒都很小，一般数量级在10－6m，人眼不可能直接观察到，只能借助光学显微镜观察，尘埃的运动是空气对流产生的，不是布朗运动×D热运动指分子的运动，布朗运动不是热运动×\n【反思总结】布朗运动不是分子运动，是液体(或气体)分子撞击固体微粒的结果，它反映了液体分子运动的无规则性．\n【跟踪发散】1－1：如图所示是布朗运动小颗粒的位置连线放大图，从小颗粒在A点开始计时，每隔30s记下小颗粒的位置，得到B、C、D、E、F、G、I等点，则小颗粒在第75s末时的位置，以下叙述中正确的是()\nA．一定在CD连线的中点B．一定不在CD连线的中点C．可能在CD连线上，但不一定在CD连线中点D．可能在CD连线以外的某些点上解析：布朗运动是无规则的运动，每隔30s记下颗粒的一个位置，其连线不是运动轨迹，其实在这30s内运动也是杂乱无章的，不是沿直线运动的．在75s末小颗粒可能在CD连线上，也可能在CD的中点，也可能在CD连线外的任一位置，故C、D正确．答案：CD\n关于扩散现象和布朗运动，下列说法中正确的是()A．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则运动B．扩散现象和布朗运动没有本质的区别C．扩散现象可以停止，说明分子的热运动可以停止D．扩散现象和布朗运动都与温度有关\n解析：扩散现象是指分子的无规则热运动，而布朗运动是指悬浮微粒的无规则运动，二者本质不同，A、B错误；布朗运动是由于分子热运动对悬浮微粒的不均衡撞击所致，所以分子热运动不会停止，C错误；这两种现象都与温度有关，温度越高，现象越明显，D正确．答案：D\n【跟踪发散】2－1：对以下物理现象的正确分析是()①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞②上升的水蒸气的运动③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动A．①②③属于布朗运动B．④属于扩散现象C．只有③属于布朗运动D．以上结论均不正确\n解析：扩散现象是指分子从浓度大的地方运动到浓度小的地方，而布朗运动是固体小颗粒的无规则运动．观察布朗运动，必须在高倍显微镜下，肉眼看到的不属于做布朗运动的颗粒，它做的运动也不是布朗运动，由以上分析不难判断B、C选项正确．答案：BC\n关于热运动的说法中，正确的是()A．热运动是物体受热后所做的运动B．温度高的物体中的分子做无规则运动C．单个分子做永不停息的无规则运动D．大量分子做永不停息的无规则运动\n解析：热运动是指物体内大量分子做无规则运动，不是单个分子做无规则运动，在物体内的分子运动速度不同，即使是同一个分子在不同时刻其速度也不同，热运动在宏观上表现的是温度，当分子的平均速率变化时，物体的温度变化，不仅高温物体中的分子在做无规则运动，低温物体内的分子也同样做无规则运动，只是其平均速率不同而已，A、B、C是错误的．答案为D答案：D\n【反思总结】要正确理解热运动的实质，不能从字面上去分析问题．温度高分子无规则运动剧烈程度高，是对大量分子而言的，对单个分子没有意义．\n【跟踪发散】3－1：对下列物理现象的解释，正确的是()A．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙B．液体中较大的悬浮颗粒不做布朗运动，而较小的颗粒做布朗运动，说明分子的体积很小C．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子和混凝土分子都在做无规则的热运动D．高压下的油会透过钢罐壁渗出，只能说明分子是不停运动着的\n解析：颗粒做布朗运动是由于液体分子对颗粒有力的作用．大颗粒接触的分子数多，各个方向受的分子作用力相互平衡，所以不做布朗运动，但它说明不了分子体积的大小，A对，B错；扩散现象说明了分子是运动的，因此C对；而高压下油渗出钢罐壁，也说明了分子之间有间隙，D错．答案：AC\n\n1．关于布朗运动下列说法正确的是()A．布朗运动是液体分子的运动B．布朗运动反映了固体分子的运动C．布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果D．温度越高，布朗运动越显著\n解析：布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，不是液体分子的运动，是液体分子无规则运动的反映，这个小颗粒不是固体分子，故A、B错；布朗微粒做无规则运动的原因是由于周围液体分子撞击的不平衡造成的，故C错；温度越高，布朗运动越显著，D正确．答案：D\n2．关于扩散现象，下列说法中正确的是()A．扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象B．扩散现象只能在液体中进行C．扩散现象说明分子在做无规则运动且分子之间是有空隙的D．扩散的快慢与温度无关解析：扩散现象是指相互接触的物体，彼此进入对方的现象，且温度越高，扩散进行得越快，扩散现象说明了分子在做无规则运动且分子间是有空隙的，故A、C正确．答案：AC\n3．(2011·苏州高二检测)物体内分子运动的快慢与温度有关，在0℃时物体内的分子的运动状态是()A．仍然是运动的B．处于静止状态C．处于相对静止状态D．大部分分子处于静止状态解析：分子的运动虽然受温度影响，但永不停息，A对，B、C、D错．答案：A\n4．如图所示，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上，中间用玻璃板隔开．对于抽去玻璃板后所发生的现象，(已知二氧化氮的密度比空气的密度大)下列说法正确的是()\nA．当过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了淡红棕色B．二氧化氮由于密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色C．上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上面瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色D．由于气体分子在运动着，所以上面的空气会到下面的瓶中，下面的二氧化氮也会自发地运动到上面的瓶中，所以最后上、下两瓶气体的颜色变得均匀一致\n解析：抽去玻璃板后，空气与二氧化氮两种气体接触，由于气体分子的运动，过一段时间空气、二氧化氮气体会均匀分布在上下两广口瓶当中，颜色均匀一致，都呈淡红棕色，A、D对，B、C错．答案：AD\n5．如图所示，把一块铅和一块金的接触面磨平磨光后紧紧压在一起，五年后发现金中有铅，铅中有金，对此现象说法正确的是()\nA．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的相互吸引B．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的运动C．属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中D．属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中解析：属扩散现象，是由于两种不同物质分子运动引起的，B对．答案：B\n练考题、验能力、轻巧夺冠