2019-2020学年高中物理 第1章 分子动理论 第3节 分子的热运动课件 粤教版选修3-3

第三节分子的热运动1．(2017年崇明一模)用“油膜法”来粗略估测分子的大小，认为油酸滴在水面上后油分子的排列需要建立在一定模型基础上，下列哪项是不正确的()A．分子都是球形的B．所有分子都能形成单分子油膜C．分子都是一个挨着一个排列的D．滴入的油酸溶液是高纯度的溶液【答案】D[在“用油膜法估测分子的大小”实验中，做这样的近似：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，紧密排列．为了获取单分子油膜，则将油酸滴入酒精溶液，形成低纯度的油酸溶液，故A、B、C正确，D不正确．本题选择不正确的，故选D．]2．(2018年上海名校联考)在“单分子油膜估测分子的大小”的实验中，用到了“数格子”的方法，是为了估算()A．一滴油酸的体积B．一滴油酸在水面形成的油膜面积C．一个油酸分子的体积D．一个油酸分子的面积【答案】B[若一滴油酸酒精溶液的油酸所占的体积为V，则油酸分子直径为d＝VS；在实验过程中，若油膜完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积，即可通过数格子来估算．故A、C、D错误，B正确．]3．采用油膜法估测分子的直径，需要测量的物理量是()A．1滴油的质量和它的密度B．1滴油的体积和它的密度C．1滴油的体积和它散成油膜的最大面积D．所散成的油膜的厚度和它的密度【答案】C[据油膜法测分子直径的原理d＝VS，只需测量1滴油酸的体积和它形成的单分子油膜的最大面积即可．]一、扩散现象1．定义：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象．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．影响因素：温度越_____，扩散现象越_______．5．意义：反映分子在做永不停息的________运动．无规则运动无规则运动高明显无规则二、布朗运动1．定义：悬浮在液体或气体中的________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时发现的．2．产生的原因：大量液体分子对悬浮微粒撞击的________造成的．微粒无规则显微镜不平衡3．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；微粒周围的液体分子的运动永不停息．(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．4．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三、热运动1．定义：物体内部大量分子的无规则运动．2．影响因素：温度越高，热运动越________．3．与机械运动的区别：机械运动是物体整体的________规则运动；热运动是组成物体的分子的________规则运动．激烈有无布朗运动的实验中，每间隔相等的时间，把微粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序依次连接就得到折线．那么在相邻两点间某时刻，微粒是否在两点的连线上呢？【答案】不一定，在这两点之间，微粒的运动仍然是无规则的．1．扩散现象是否明显的影响因素(1)物质处于固态、液态、气态时均能发生扩散现象，只是短时间内，气态物质扩散现象最显著，固态物质的扩散现象非常不明显．(2)在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的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．扩散现象与分子运动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，但大量分子运动有规律性，如速率很大和很小的分子数所占比例相对较少．特别提醒：(1)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，因此这种状态是一种动态平衡．(2)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.例1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()A．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：AD1.(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是()A．温度越高，扩散进行得越快B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C．扩散现象是由物质分子无规则运动引起的D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的【答案】ACD[根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故A正确；扩散现象不是化学反应，故B错误；扩散现象是由物质分子无规则运动引起的，故C正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D正确；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动引起的，故E错误．]1．产生原因及剧烈程度分析(1)液体中许许多多做无规则运动的分子不断地撞击微小悬浮颗粒，当颗粒足够小时，受到来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的，而且温度越高，分子无规则运动就越剧烈，对悬浮微粒撞击的频率及强度越高，微粒无规则运动就越剧烈．因此布朗运动看到的是固体颗粒的无规则运动，它是液体分子的无规则运动引起的．因此，布朗运动间接地证实了液体分子的无规则运动．布朗运动(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．2．布朗运动与热运动关系关系布朗运动热运动区别研究对象是固体颗粒，颗粒越小，布朗运动越明显，在液体、气体中发生研究对象是分子，任何物体的分子都做无规则运动相同点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．例2关于悬浮在液体中的固体微粒的布朗运动，下面说法中正确的是()A．小微粒的无规则运动就是分子的运动B．小微粒的无规则运动是固体微粒分子无规则运动的反映C．小微粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动题眼直击：布朗运动的本质和规律．解题流程：答案：C【题后反思】布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒由于液体分子撞击不平衡引起的，颗粒越小、液体温度越高，这种不平衡性越强，布朗运动就越显著，布朗运动不是分子的运动，是液体分子无规则运动的反映．2．(多选)(2018年宝鸡一模)关于布朗运动，下列说法中正确的是()A．布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关B．布朗运动是分子无规则运动的反映C．悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动D．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【答案】ABC[布朗运动的明显程度与颗粒的体积和质量大小有关，体积和质量越小，布朗运动越剧烈，A正确；悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动是布朗运动，固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停地做无规则运动，故B、C正确；布朗运动反映的是分子的热运动，其本身不是分子的热运动，故D错误．]1．研究对象不同布朗运动的研究对象是悬浮在液体(或气体)中的固体小颗粒；分子热运动的对象是分子，布朗微粒的大小约为10－6m，里面仍包含大量的固体分子，这些分子也在做永不停息的无规则运动．布朗运动与分子的热运动的区别与联系2．观察的难易度不同布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微粒的运动，用高倍显微镜可观察到，用肉眼是看不到的，分子的热运动用显微镜也是看不到的，只好通过布朗运动和扩散现象推知，所以布朗运动不是分子运动，但却是分子运动的间接反映．3．有因果关系由于液体分子的热运动对布朗微粒撞击力的不平衡，才引起微粒的布朗运动，即分子热运动是布朗运动的原因，正因为二者存在这种因果关系，才可由布朗运动推测分子热运动．例3下列关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是()A．布朗运动和扩散现象都能在气体、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能说明分子的运动是永不停息的解析：布朗运动与扩散现象的区别与联系答案：CD选项个性分析综合点评A错误布朗运动只能在气体、液体中发生布朗运动的研究对象是固体小微粒，而扩散现象是分子运动的一种表现，运动的剧烈程度都与温度有关B错误布朗运动是固体小微粒的运动C正确两者都是温度越高越明显D正确布朗运动间接地反映了分子的无规则运动，而扩散现象就是分子无规则运动的一种表现【题后反思】布朗运动不是分子的运动，是流体(液体或气体)分子撞击固体小微粒的不平衡的结果，但它反映了流体分子运动的无规则性，且温度越高，微粒越小，布朗运动越明显．3．通常把萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟．造成这种差别的主要原因是()A．盐分子很小，很容易进入萝卜中B．盐分子间有相互作用的斥力C．萝卜分子间有空隙，易扩散D．炒菜时温度高，分子热运动激烈【答案】D[分子无规则热运动的激烈程度与温度有关，温度越高热运动越剧烈，扩散现象进行得越快，故选D.]