2019-2020学年高中物理 第7章 分子动理论 第2节 分子的热运动课件 新人教版选修3-3

第七章分子动理论第二节分子的热运动素养目标定位※了解扩散现象，布朗运动以及热运动的含义※※掌握布朗运动的决定因素及成因※通过实验，体会布朗运动现象素养思维脉络1课前预习反馈2课内互动探究3核心素养提升4课内随堂达标5课后课时作业课前预习反馈1．定义不同物质分子彼此____________的现象。2．产生原因物质分子的______________。3．应用生产半导体器件时，在________条件下通过分子的________在纯净半导体材料中掺入其他元素。知识点1扩散现象进入对方无规则运动高温扩散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____________的__________运动。固态、液态、气态永不停息无规则知识点2布朗运动1．概念悬浮________在液体或气体中的__________运动。2．产生原因大量液体分子对悬浮微粒撞击的__________造成的。3．运动特点(1)____________；(2)__________。微粒无规则不平衡永不停息无规则4．影响因素微粒________、温度________，布朗运动越激烈。5．意义间接反映了液体分子运动的____________。越小越高无规则性1．定义分子永不停息的__________运动。2．宏观表现________现象和________运动。3．特点(1)永不停息；(2)运动__________；(3)温度越高，分子的热运动越________。无规则知识点3热运动扩散布朗无规则激烈√辨析思考『判一判』(1)悬浮微粒越大，越不容易观察到布朗运动。()(2)将布朗运动的装置由实验室移动到高速运动的列车上，微粒的布朗运动更明显。()(3)扩散现象与布朗运动的剧烈程度都与温度有关。()(4)当温度降低到一定程度，分子就停止热运动。()(5)扩散现象与布朗运动都是分子的热运动。()(6)分子的热运动人眼不能直接观察，布朗运动可以直接用眼睛观察到。()×√×××『选一选』下列四种现象中属于扩散现象的是()①海绵状塑料可以吸水②揉面团时，加入小苏打，小苏打可以揉进面团内③放一匙食糖于一杯开水中，水会变甜④把盛开的腊梅放入室内，会满室生香A．①②B．③④C．①④D．②③解析：海绵状塑料吸水是水滴进入塑料间隙，不是扩散；小苏打揉进面团，是机械外力作用的结果；食糖溶于开水中，腊梅香气释放是扩散现象。故B正确。B『想一想』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？答案：不是花粉的运动径迹，更不是水分子的运动径迹。解析：花粉粒的无规则运动，是大量的液体分子撞击的平均效果的体现，其运动径迹是没有规律的。在花粉粒的运动过程中，每秒钟大约受到1021次液体分子的碰撞。此图画出每隔30s观察到的花粉粒的位置，用直线依次连接起来，该图线既不是花粉粒的径迹，更不是水分子的径迹，因为布朗运动不是液体分子的运动。课内互动探究(1)扩散现象是否是由对流和重力引起的？(2)把一碗小米倒入一袋玉米中，小米进入玉米的间隙中，这一现象是否属于扩散现象？提示：(1)扩散现象不是由对流和重力引起的，是由分子的无规则运动引起的。(2)扩散现象是指由于分子的无规则运动，不同物质的分子彼此进入对方的现象。上述现象中不是分子运动的结果，而是两种物质的混合，所以不属于扩散现象。探究一扩散现象11．影响扩散现象是否明显的因素(1)扩散现象发生时气态物质的扩散现象最快最显著，液态次之，固态物质的扩散现象最慢，短时间内非常不明显。(2)在两种物质一定的前提下，扩散现象发生明显程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著。(3)扩散现象发生的明显程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当浓度低时，扩散现象较为显著。2．扩散现象的成因分析扩散现象不是外界作用引起的，而是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映。3．分子运动两个特点的理解(1)永不停息即分子不分白天和黑夜，不分季节，永远在运动。(2)无规则是指单个分子运动无规则，但大量分子运动又具有统计规律性，如总体上分子由浓度大的地方向浓度小的地方运动。特别提醒：(1)扩散现象在任何情况下都可以发生，与外界因素无关。(2)当两部分的分子分布浓度相同时，浓度不再变化，宏观上扩散停止，但分子的运动并没有停止，因此这时状态是一种动态平衡。(3)分子运动剧烈程度虽然受到温度影响，温度高运动快，温度低运动慢，但分子的运动永远不会停止。(多选)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。当抽去玻璃板后所发生的现象，(已知二氧化氮的密度比空气密度大)下列说法正确的是()典例1ADA．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，所以上面瓶中不会出现淡红棕色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解题指导：组成物体的分子做永不停息的无规则运动，与温度有关，与外界的作用无关。解析：逐项分析如下：选项诊断结论A气体分子做无规则运动，过一段时间上下均匀分布，故呈淡红棕色√B分子运动与密度无关×C分子的热运动不是在重力的作用下进行的×D分子的热运动使上下气体分布均匀√〔对点训练1〕(多选)下列四种现象中，属于扩散现象的是()A．雨后的天空中悬浮着很多的小水滴B．海绵吸水C．在一杯开水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸D．把一块煤贴在白墙上，几年后铲下煤后发现墙中有煤解析：扩散现象是指两种不同的分子互相进入对方中的现象，它是分子无规则运动引起的。天空中的小水滴不是分子，小水滴也是由大量水分子组成的，这里小水滴悬浮于空气中并非分子运动所为，故选项A不符合题意。同样海绵吸水也不是分子运动的结果，海锦吸水是一种毛细现象，故选项B不符合题意。而整杯水变咸是盐分子进入到水分子之间所致，墙中有煤也是煤分子进入的结果，故选项C、D符合题意。CD在一锅水中散一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在上下翻滚。(1)胡椒粉的运动是布朗运动吗？(2)布朗运动就是分子的无规则运动吗？提示：(1)不是(2)不是探究二布朗运动21．产生原因当微粒足够小时，受到来自各个方向的液体分子或气体分子的撞击作用是不平衡的，某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用强，致使微粒向这一方向运动；在另一个瞬间，微粒在另一方向受到的撞击作用强，致使微粒又向另一方向运动，由于分子对微粒的频繁撞击，引起了微粒的无规则运动，如图所示。布朗运动的无规则性，间接反映了液体(或气体)内部分子运动的无规则性。2．影响布朗运动的因素(1)悬浮的微粒越小，撞击的不平衡性就越明显，布朗运动就越明显。(2)温度越高，布朗运动越显著。3．布朗运动的意义尽管布朗运动本身并不是分子的运动，但由于它的形成原因是由于分子的撞击所致，所以它能反映分子的运动特征，这就是布朗运动的意义所在。(2018·山西省长治、运城、大同、朔州、阳泉五地市高三上学期期末联考)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动，从A点开始，他把小颗粒每隔20s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D等点，把点连线形成如图所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是____________典例2BDEA．该折线图是粉笔末的运动轨迹B．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C．经过B点后10s，粉笔末应该在BC的中点处D．粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度E．若改变水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高解题指导：(1)布朗运动不是分子的无规则运动，它是液体分子无规则运动的反映。(2)布朗运动示意图是不同时刻的小颗粒位置的连线并非其运动轨迹。解析：该折线图不是粉笔末的实际运动轨迹，分子运动是无规则的，故A错；粉笔末受到水分子的碰撞，做无规则运动，所以粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，故B正确；由于运动的无规则性，所以经过B点后10s，我们不知道粉笔末在哪个位置，故C错误；任意两点之间的时间间隔是相等的，所以位移越大，则平均速度就越大，故粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D正确；由于运动的无规则性，所以我们无法仅从图上就确定哪一张图的温度高，故E正确；综上所述本题答案是：BDE。〔对点训练2〕(2019·福建省平和一中高二下学期检测)下列关于布朗运动的说法，正确的是()A．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B．花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子在永不停息地做无规则运动C．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越不明显D．当液体温度达到0℃时，布朗运动就会停止解析：布朗运动是悬浮在液体中的花粉颗粒，在液体分子的撞击下所做的无规则运动，颗粒越大，布朗运动越不明显，故A、B错误，C正确；布朗运动反映了液体分子的无规则热运动，它不会停止，D错误。C暮春时节，金黄的油菜花铺满了原野，微风拂过，飘来阵阵的花香。你有没有想过，为什么离很远，人们就能够闻到这沁人心脾的香味呢？提示：分子的热运动探究三分子的热运动31．热运动及其特点(1)热运动指微观上的大量分子的无规则运动，一个分子的运动不能说是热运动。(2)热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越激烈，不要认为温度过低，分子就停止热运动。(3)分子热运动是扩散现象形成的原因，布朗运动是分子热运动的反映，但不能说扩散现象和布朗运动是热运动。2．布朗运动与热运动的关系布朗运动热运动不同点研究对象悬浮于液体中的微粒分子观察难易程度可以在显微镜下看到，肉眼看不到在显微镜下看不到相同点①无规则运动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，布朗运动是热运动的宏观表现特别提醒：(1)热运动是分子运动，布朗运动是微粒的运动。(2)热运动永不停息，液体变成固体时，其中微粒的布朗运动会停止。(3)分子及布朗运动的微粒用肉眼不能直接观察到。(4)热运动是对大量分子而言的，对个别分子无意义。下列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．0℃的物体中的分子不做无规则运动C．热运动是单个分子的永不停息的无规则运动D．热运动是大量分子的永不停息的无规则运动解题指导：分子热运动的“热”字，应该赋予其两层含义：①指分子无规则的运动，不是宏观物体的机械运动；②温度越高，分子运动越剧烈，与何种分子无关。典例3D解析：热运动是组成物质的大量分子所做的无规则运动，不是单个分子的无规则运动，因此A、C错误，D正确；分子的热运动永不停息，因此0℃的物体中的分子仍做无规则运动，B错误。〔对点训练3〕放在房间一端的香水，打开瓶塞后，位于房间另一端的人将()A．立即嗅到香味，因为分子热运动速率很大，穿过房间所需时间极短B．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动的速率不大，穿过房间需要一段时间C．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽然很大，但由于是无规则运动，且与空气分子不断碰撞，要嗅到香水味必须经过一段时间D．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率不大，且必须有足够多的香水分子，才能引起嗅觉C解析：分子的运动是十分混乱的、无规则的。分子热运动速率虽然很大(约几百米每秒)，但无规则运动过程中与其他分子不断碰撞，使分子沿迂回曲折路线运动，要嗅到足够多的香水分子必须经过一段时间，因此选C。核心素养提升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(或气体)分子的