《高中物理 第1章 分子動理論與統(tǒng)計思想 3 分子的熱運動教師用書 教科版選修3-3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第1章 分子動理論與統(tǒng)計思想 3 分子的熱運動教師用書 教科版選修3-3（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

3.分子的熱運動 學 習 目 標 知 識 脈 絡 1.知道什么是擴散現(xiàn)象，知道擴散現(xiàn)象產(chǎn)生的原因．(重點) 2．知道什么是布朗運動，理解布朗運動產(chǎn)生的原因．(重點) 3．通過對布朗運動產(chǎn)生原因的分析，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力．(重點、難點) 4．知道什么是分子的熱運動，理解分子熱運動與溫度的關系．(難點) 擴散現(xiàn)象 1．擴散現(xiàn)象：不同物質能夠彼此進入對方的現(xiàn)象． 2．產(chǎn)生原因：是由物質分子的無規(guī)則運動產(chǎn)生的． 3．發(fā)生環(huán)境：物質處于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)時，都能發(fā)生擴散現(xiàn)象． 4．意義：證明了物質分子永不停息地做無規(guī)則運動． 5．規(guī)律：溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯． 6．應用：在高溫條件下通過分子的擴散在純凈的半導體材料中摻入其他元素來生產(chǎn)半導體器件． 1．在一杯開水中放上點糖，整杯水變甜了，是擴散的原因．(√) 2．冷水和熱水都能使紅墨水擴散，說明擴散快慢與溫度無關．() 3．擴散現(xiàn)象是物質分子永不停息地做無規(guī)則運動的證明．(√) 擴散現(xiàn)象是否是由對流和重力引起的？ 【提示】　擴散現(xiàn)象不是由對流和重力引起的，是由分子的無規(guī)則運動引起的． 1．影響擴散現(xiàn)象明顯程度的因素 (1)物態(tài) ①氣態(tài)物質的擴散現(xiàn)象最快、最顯著． ②固態(tài)物質的擴散現(xiàn)象最慢，短時間內(nèi)非常不明顯． ③液態(tài)物質的擴散現(xiàn)象明顯程度介于氣態(tài)與固態(tài)之間． (2)溫度：在兩種物質一定的前提下，擴散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度與物質的溫度有關，溫度越高，擴散現(xiàn)象越顯著． (3)濃度差：兩種物質的濃度差越大，擴散現(xiàn)象越顯著． 2．分子運動的兩個特點 (1)永不停息：不分季節(jié)，也不分白天和黑夜，分子每時每刻都在運動． (2)無規(guī)則：單個分子的運動無規(guī)則，但大量分子的運動又具有規(guī)律性，總體上分子由濃度大的地方向濃度小的地方運動． 1．如圖131所示，一個裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮氣體的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開，當抽去玻璃板后所發(fā)生的現(xiàn)象，(已知二氧化氮的密度比空氣密度大)下列說法不正確的是(　　) 圖131 A．當過一段時間可以發(fā)現(xiàn)上面瓶中的氣體也變成了淡紅棕色 B．由于二氧化氮密度較大，不會跑到上面的瓶中，所以上面瓶不會出現(xiàn)淡紅棕色 C．由于下面二氧化氮的摩爾質量大于上面空氣的平均摩爾質量，二氧化氮不會跑到上面的瓶中，所以上面瓶不會出現(xiàn)淡紅棕色 D．上面的空氣由于重力作用會到下面的瓶中，于是將下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以會發(fā)現(xiàn)上面瓶中的瓶口處顯淡紅棕色，但在瓶底處不會出現(xiàn)淡紅綜色 E．由于氣體分子在運動著，所以上面的空氣會運動到下面的瓶中，下面的二氧化氮也會自發(fā)地運動到上面的瓶中，所以最后上下兩瓶氣體的顏色變得均勻一致 【解析】　因為分子運動是永不停息的，所以相互接觸的兩種物質分子會彼此進入對方，也就是擴散，最終空氣和二氧化氮分子均勻混合，整體是淡紅棕色． 【答案】　BCD 2．擴散現(xiàn)象不能說明(　　) 【導學號：74320007】 A．物質是由大量分子組成的 B．物質內(nèi)部分子間存在著引力 C．物體內(nèi)部分子間存在著斥力 D．分子間存在著空隙 E．分子在做無規(guī)則的運動 【解析】　擴散現(xiàn)象是一種物質的分子進入另一種物質內(nèi)部的現(xiàn)象，因而說明了分子間存在著空隙；擴散現(xiàn)象不是外界作用引起的，也不是化學反應的結果，而是由物質分子的無規(guī)則運動產(chǎn)生的． 【答案】　ABC 3．下列四種現(xiàn)象中，屬于擴散現(xiàn)象的有(　　) A．雨后的天空中懸浮著很多的小水滴 B．海綿吸水 C．在一杯開水中放幾粒鹽，整杯水很快就會變咸 D．把一塊煤貼在白墻上，幾年后鏟下煤后發(fā)現(xiàn)墻中有煤 E．春天在公園里散步，隨處都能聞到花香味 【解析】　擴散現(xiàn)象是指兩種不同的分子互相滲透到對方中去的現(xiàn)象，它是由分子運動引起的．天空中的小水滴不是分子，小水滴是由大量水分子組成的，這里小水滴懸浮于空氣中并非分子運動所為，故A項不對．同樣海綿吸水也不是分子運動的結果，故B項也不對．而整杯水變咸是鹽分子滲透到水分子之間所致，墻中有煤也是煤分子滲透的結果，春天各種花的芳香分子擴散到空氣中傳得很遠，故C、D、E項正確． 【答案】　CDE 擴散現(xiàn)象不是外界作用引起的，而是分子無規(guī)則運動的直接結果，是分子無規(guī)則運動的宏觀反映. 布朗運動、熱運動 1．概念：是懸浮在液體(氣體)中的微粒不停地做無規(guī)則運動 2．產(chǎn)生的原因：大量液體(氣體)分子對懸浮微粒撞擊的不平衡造成的 3．影響布朗運動的因素 (1)顆粒大?。侯w粒越小，布朗運動越明顯． (2)溫度高低：溫度越高，布朗運動越劇烈． 4．意義：反映了分子在永不停息地做無規(guī)則運動． 5．熱運動 (1)定義：分子的無規(guī)則運動． (2)特點：①永不停息；②運動無規(guī)則；③溫度越高，分子熱運動越劇烈． 1．懸浮微粒的無規(guī)則運動是布朗運動．(√) 2．微粒越小，溫度越高，布朗運動越劇烈．(√) 3．布朗運動可以用肉眼直接觀察．() 4．布朗運動反映了分子做永不停息的熱運動．(√) 冬天，一縷陽光射入教室內(nèi)，我們看到教室內(nèi)塵埃上下流動是布朗運動嗎？將布朗運動的裝置由實驗室移到運動的電梯內(nèi)，小顆粒的運動是否更明顯？ 【提示】　做布朗運動的顆粒直徑大約在10－6m左右，人直接用肉眼是看不見的，需借助顯微鏡觀察，所以教室內(nèi)看到塵埃的運動不是布朗運動． 布朗運動是液體分子無規(guī)則運動撞擊懸浮顆粒引起的，運動的劇烈程度只與溫度和顆粒大小有關，與外界其他因素如實驗裝置是否移動無關． 1．布朗運動的產(chǎn)生原因及影響因素 (1)布朗運動的無規(guī)則性．懸浮微粒受到液體分子撞擊的不平衡是形成布朗運動的原因，由于液體分子的運動是無規(guī)則的，使微粒受到較強撞擊的方向也不確定，所以布朗運動是無規(guī)則的． (2)微粒越小，布朗運動越明顯．懸浮微粒越小，某時刻與它相撞的分子數(shù)越少，它來自各方向的沖擊力越不平衡；另外，微粒越小，其質量也就越小，相同沖擊力下產(chǎn)生的加速度越大，因此微粒越小，布朗運動越明顯． (3)溫度越高，布朗運動越劇烈．溫度越高，液體分子的運動(平均)速率越大，對懸浮于其中的微粒的撞擊作用也越大，微粒越不易平衡，產(chǎn)生的加速度也越大，因此溫度越高，布朗運動越劇烈． 2．布朗運動的實質 布朗運動不是分子的運動，而是固體微粒的運動．布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子運動的無規(guī)則性；布朗運動與溫度有關，表明液體分子運動的劇烈程度與溫度有關． 3．布朗運動與擴散現(xiàn)象的比較 項目 擴散現(xiàn)象 布朗運動 不 同 點 (1)兩種不同物質相互接觸而彼此進入對方的現(xiàn)象，沒有受到外力作用 (2)擴散快慢，除與溫度有關外，還與物體的密度、溶液的濃度有關 (3)由于固體、液體、氣體在任何狀態(tài)下都能發(fā)生擴散，從而證明任何物體的分子不論在什么狀態(tài)下都在永不停息地做無規(guī)則運動 (1)布朗運動指懸浮在液體中的固體微粒的無規(guī)則運動，而不是分子的無規(guī)則運動，并且是在周圍液體分子無規(guī)則運動的撞擊下運動的 (2)布朗運動的劇烈程度除與液體的溫度有關，還與微粒的大小有關 相 同 點 (1)布朗運動和擴散現(xiàn)象都隨溫度的升高而表現(xiàn)的越明顯 (2)它們產(chǎn)生的根本原因相同，都是由于分子永不停息地做無規(guī)則運動，因而都能證明分子在永不停息地做無規(guī)則運動這一事實 4.布朗運動和熱運動的比較 布朗運動 熱運動 區(qū)別 運動對象是固體顆粒，顆粒越小，布朗運動越明顯 運動對象是分子，任何物體的分子都做無規(guī)則運動 相同點 (1)無規(guī)則運動　(2)永不停息　(3)與溫度有關 聯(lián)系 周圍液體(或氣體)分子的熱運動是布朗運動產(chǎn)生的原因，布朗運動是熱運動的宏觀表現(xiàn) 4．用顯微鏡觀察懸浮在液體中的花粉的運動，下面的哪些說法與觀察到的結果相符(　　) A．花粉在不停地做無規(guī)則運動，這就是所說的布朗運動 B．制成的懸浮液體靜置的時間越長，花粉微粒的運動越微弱 C．花粉的顆粒越大，運動越明顯 D．環(huán)境的溫度越高，花粉的運動越明顯 E．跟蹤某個具體的花粉顆粒，它的運動總是沒有規(guī)則 【解析】　布朗運動總是無規(guī)則運動，無論靜置多久都是如此．懸浮微粒越小，溫度越高，無規(guī)則運動越明顯． 【答案】　ADE 5．(2016大連高二檢測)下列關于布朗運動的敘述，正確的是(　　) 【導學號：74320008】 A．懸浮小顆粒的運動是雜亂無章的 B．液體的溫度越低，懸浮小顆粒的運動越緩慢．當液體的溫度降到零攝氏度時，固體小顆粒的運動就會停止 C．被凍結的冰塊中的小碳粒不能做布朗運動，是因為在固體中不能發(fā)生布朗運動 D．做布朗運動的固體顆粒越小，布朗運動越明顯 E．因為布朗運動的劇烈程度跟溫度有關，所以布朗運動也叫熱運動 【解析】　布朗運動的特征之一就是無規(guī)則性，故A對；布朗運動只能發(fā)生在液體或氣體中，在固體中不能發(fā)生，并不是因為固體分子不運動，任何物質的分子都在永不停息地運動；布朗運動的劇烈程度與溫度有關，當溫度越低時，布朗運動越不明顯，但不會停止，故B錯，C對；布朗運動的明顯程度受顆粒大小的影響，顆粒越小，受力越不容易平衡，運動越劇烈，故D對；熱運動是分子的無規(guī)則運動，由于布朗運動不是分子的運動，所以不能說布朗運動是熱運動，E錯． 【答案】　ACD 6．如圖132所示是做布朗運動的小顆粒的運動路線記錄的放大圖，以小顆粒在A點開始計時，每隔30 s記下小顆粒的一個位置，得到B、C、D、E、F、G等點，則小顆粒在經(jīng)75 s末時的位置，以下敘述中正確的是(　　) 圖132 A．一定在CD連線的中點 B．一定不在CD連線的中點 C．可能在CD連線靠近C的位置 D．可能在CD連線上，但不一定是CD連線的中點 E．可能在CD連線以外的某點上 【解析】　布朗運動是無規(guī)則的運動，從顆粒運動到A點計時，每隔30 s，記下顆粒的一個位置，其連線并不是小顆粒運動的軌跡，所以在75 s末時，其所在位置不能在圖中確定，故選C、D、E. 【答案】　CDE 布朗運動中的“顆粒” 1．布朗運動的研究對象是小顆粒，而不是分子，屬于宏觀物體的運動． 2．布朗小顆粒中含有大量的分子，它們也在做永不停息的無規(guī)則運動． 3．液體分子熱運動的平均速率比我們所觀察到的布朗運動的速率大許多倍． 4．導致布朗運動的本質原因是液體分子的熱運動．