高中物理教科版選修3-3課件：第1章第3節(jié)《分子的熱運(yùn)動(dòng)》

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第3節(jié)分子的熱運(yùn)動(dòng) 課前自主學(xué)案 核心要點(diǎn)突破 課堂互動(dòng)講練 課標(biāo)定位 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第3節(jié) 課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 了解擴(kuò)散現(xiàn)象是由于分子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 2 知道什么是布朗運(yùn)動(dòng) 理解布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因 3 知道什么是分子的熱運(yùn)動(dòng) 理解分子熱運(yùn)動(dòng)與溫度的關(guān)系 4 通過(guò)對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生原因的分析 培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力 重點(diǎn)難點(diǎn) 1 理解擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng) 熱運(yùn)動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系 2 理解布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)和產(chǎn)生原因 課前自主學(xué)案 一 擴(kuò)散現(xiàn)象1 定義 不同物質(zhì)分子彼此 的現(xiàn)象 2 產(chǎn)生原因 物質(zhì)分子的 3 應(yīng)用 生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí) 在高溫條件下通過(guò)分子的 在純凈半導(dǎo)體材料中摻入其他元素 4 發(fā)生環(huán)境 物質(zhì)處于 時(shí)都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象 而且溫度越 擴(kuò)散進(jìn)行的就越快 5 意義 反映分子在做永不停息的 運(yùn)動(dòng) 進(jìn)入對(duì)方 無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)散 固態(tài) 液態(tài) 氣態(tài) 高 無(wú)規(guī)則 思考感悟1 一碗小米倒入一碗大米中 小米進(jìn)入大米的間隙之中是否屬于擴(kuò)散現(xiàn)象 提示 擴(kuò)散現(xiàn)象是指由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 不同物質(zhì) 分子 彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象 顯然上述現(xiàn)象不是分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果 而是兩種物質(zhì)的混合 所以不屬于擴(kuò)散現(xiàn)象 二 布朗運(yùn)動(dòng)及布朗運(yùn)動(dòng)的解釋1 概念 是懸浮 在液體 氣體 中的 運(yùn)動(dòng) 2 產(chǎn)生原因 大量液體 氣體 分子對(duì)懸浮微粒撞擊的 造成的 3 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) 1 2 4 影響因素 微粒 溫度 布朗運(yùn)動(dòng)越激烈 5 意義 間接反映了 運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性 微粒 無(wú)規(guī)則 不平衡 永不停息 無(wú)規(guī)則 越小 越高 液體 氣體 分子 思考感悟2 將布朗運(yùn)動(dòng)的裝置由實(shí)驗(yàn)室移動(dòng)到高速運(yùn)動(dòng)的列車(chē)上 微粒的運(yùn)動(dòng)是否更明顯 提示 布朗運(yùn)動(dòng)是由液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的 與外界因素如實(shí)驗(yàn)裝置是否運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān) 三 熱運(yùn)動(dòng)1 定義 分子永不停息的 運(yùn)動(dòng) 2 宏觀表現(xiàn) 現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng) 3 特點(diǎn) 1 永不停息 2 運(yùn)動(dòng) 3 溫度越高 分子的熱運(yùn)動(dòng)越 無(wú)規(guī)則 擴(kuò)散 無(wú)規(guī)則 激烈 思考感悟3 擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng)都叫分子的熱運(yùn)動(dòng)對(duì)嗎 提示 擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng)都是指宏觀現(xiàn)象 其中布朗運(yùn)動(dòng)是指小微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng)有時(shí)不一定發(fā)生 而分子的熱運(yùn)動(dòng)是指微觀分子的運(yùn)動(dòng) 分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)條件且永不停息的 核心要點(diǎn)突破 一 對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的理解1 特點(diǎn) 1 從濃度大處向濃度小處擴(kuò)散 2 擴(kuò)散快慢除了與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān) 還與溫度有關(guān) 且溫度越高擴(kuò)散越快 例如 生產(chǎn)半導(dǎo)體器材時(shí) 通常在高溫條件下在純凈半導(dǎo)體材料中摻入其他元素 2 意義 從微觀機(jī)理上看 擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明了物質(zhì)分子都在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)散現(xiàn)象是分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的直接證據(jù) 3 注意幾點(diǎn) 1 擴(kuò)散現(xiàn)象不受外界影響 也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果 而是由物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 2 物質(zhì)處于固態(tài) 液態(tài)和氣態(tài)時(shí)均發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象 只是氣態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象最顯著 常溫下物質(zhì)處于固態(tài)時(shí)擴(kuò)散現(xiàn)象非常不明顯 3 在兩種物質(zhì)一定的前提下 擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生的顯著程度與物質(zhì)的溫度有關(guān) 溫度越高 擴(kuò)散現(xiàn)象越顯著 這表明溫度越高 分子運(yùn)動(dòng)得越劇烈 4 擴(kuò)散現(xiàn)象的顯著程度還受到 已進(jìn)入對(duì)方 的分子濃度的限制 當(dāng)進(jìn)入對(duì)方的分子濃度較低時(shí) 擴(kuò)散現(xiàn)象較為顯著 當(dāng)進(jìn)入對(duì)方的分子濃度較高時(shí) 擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生得就較緩慢 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 1 擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明了 A 物質(zhì)是由大量分子組成的B 物質(zhì)內(nèi)部分子間存在著相互作用力C 分子間存在著空隙D 分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)解析 選CD 擴(kuò)散現(xiàn)象是一種物質(zhì)的分子進(jìn)入另一種物質(zhì)內(nèi)部的現(xiàn)象 因而說(shuō)明了分子間存在著空隙 而物質(zhì)混合達(dá)到均勻 則表明分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的 二 對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理解1 布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因 液體分子對(duì)微粒撞擊的不平衡性 液體是由許許多多分子組成的 液體分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 不斷地撞擊微粒 圖1 3 1描繪了一顆微粒受到周?chē)后w分子撞擊作用的情景 懸浮的微粒足夠小時(shí) 來(lái)自各個(gè)方向的液體分子撞擊作用的不平衡性便表現(xiàn)出來(lái)了 在某一瞬間 微粒在 某個(gè)方向受到的撞擊作用較強(qiáng) 在下一瞬間 微粒受到另一方向的撞擊作用較強(qiáng) 這樣 就引起了微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 圖1 3 1 2 影響布朗運(yùn)動(dòng)的因素 1 固體微粒的大小懸浮在液體中的微粒越小 在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越少 撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯 因而布朗運(yùn)動(dòng)越明顯 如果懸浮在液體中的微粒很大 在某一瞬間跟它相撞的分子數(shù)很多 各個(gè)方向的撞擊作用接近平衡 這時(shí)就很難觀察到布朗運(yùn)動(dòng)了 2 液體溫度的高低相同的顆粒懸浮在同種液體中 液體溫度越高 分子運(yùn)動(dòng)的平均速率越大 對(duì)懸浮顆粒的撞擊作用也越大 顆粒受到來(lái)自各個(gè)方向的沖擊作用的不平衡性越明顯 由沖擊作用引起的加速度越大 所以溫度越高 布朗運(yùn)動(dòng)就越顯著 3 布朗運(yùn)動(dòng)的意義 1 布朗運(yùn)動(dòng)的永不停息 說(shuō)明液體 或氣體 分子的運(yùn)動(dòng)是永不停息的 2 布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則 說(shuō)明分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的 4 注意 1 布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮固體微粒的運(yùn)動(dòng) 不是單個(gè)液體分子的運(yùn)動(dòng) 但布朗運(yùn)動(dòng)間接反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性 2 固體微粒的運(yùn)動(dòng)是極不規(guī)則的 課本中圖1 3 3并非固體微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡 而是每隔30s時(shí)間微粒位置的連線 其軌跡無(wú)法知道 3 任何固體微粒懸浮在液體內(nèi) 在任何溫度下都會(huì)做布朗運(yùn)動(dòng) 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 2 在較暗的房間里 從室外射進(jìn)來(lái)的陽(yáng)光中 可以看到懸浮在空氣中的微粒在不停地運(yùn)動(dòng) 這些微粒的運(yùn)動(dòng) A 是布朗運(yùn)動(dòng)B 不是布朗運(yùn)動(dòng)C 是自由落體運(yùn)動(dòng)D 是由氣流和重力引起的運(yùn)動(dòng) 解析 選BD 這些用肉眼可以看到的微粒是較大的 某時(shí)刻它們受到的各方向空氣分子碰撞的合力幾乎為零 這么微小的合力對(duì)相當(dāng)大的微粒來(lái)說(shuō) 是不能使它做布朗運(yùn)動(dòng)的 這些微粒的運(yùn)動(dòng)是氣流和重力作用引起的 三 擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng) 熱運(yùn)動(dòng)的比較1 布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象的比較 2 布朗運(yùn)動(dòng)和熱運(yùn)動(dòng)的比較 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 3 關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象的下列說(shuō)法中正確的是 A 布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都在氣體 液體 固體中發(fā)生B 布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子的運(yùn)動(dòng)C 布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是溫度越高越明顯D 布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是永不停息的 解析 選CD 1 布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象的研究對(duì)象不同 布朗運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)象是固體小顆粒 而擴(kuò)散現(xiàn)象研究的是分子的運(yùn)動(dòng) 2 布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象條件不一樣 布朗運(yùn)動(dòng)只能在氣體 液體中發(fā)生 而擴(kuò)散現(xiàn)象在固體 液體 氣體中均可發(fā)生 3 布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象的共同點(diǎn)是兩者都是永不停息的 并且溫度越高越明顯 由以上分析不難判斷 正確選項(xiàng)為C D 課堂互動(dòng)講練 下列關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是 A 擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在氣體與氣體間B 擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在液體與液體間C 擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在固體與固體間D 任何物質(zhì)間都可發(fā)生相互擴(kuò)散現(xiàn)象 精講精析 不同物質(zhì)之間 由于分子的運(yùn)動(dòng) 總會(huì)存在著擴(kuò)散現(xiàn)象 只是有著快慢差別 受溫度 物體形態(tài)等因素影響 如墻角放一堆煤 墻及墻體內(nèi)都會(huì)變黑 所以擴(kuò)散現(xiàn)象不僅存在于液體與液體 氣體與液體 氣體與氣體之間 同樣也存在于固體與固體 氣體與固體 液體與固體之間 答案 D 方法總結(jié) 對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)注意以下三點(diǎn) 1 兩種不同的物質(zhì) 2 以單個(gè)分子為單位彼此進(jìn)入對(duì)方 3 固 液 氣體之間都可以進(jìn)行 用顯微鏡觀察放在水中的花粉 追蹤幾?；ǚ?每隔30s記下它們的位置 用折線分別依次連接這些點(diǎn) 如圖1 3 2所示 圖示折線是否為花粉的運(yùn)動(dòng)徑跡 是否為水分子的運(yùn)動(dòng)徑跡 圖1 3 2 精講精析 此圖畫(huà)出的是每隔30s觀察到的花粉微粒的位置用直線依次連接起來(lái)的圖線 實(shí)際上在兩位置間的短短30s內(nèi) 花粉的運(yùn)動(dòng)仍是極其復(fù)雜和無(wú)規(guī)則的 并非沿著兩位置的連線運(yùn)動(dòng) 因此 圖示折線并不是花粉的運(yùn)動(dòng)徑跡 更不是水分子的運(yùn)動(dòng)徑跡 這是因?yàn)榛ǚ畚⒘Ｊ艿揭后w分子頻繁的碰撞 花粉運(yùn)動(dòng)的路線是在許許多多液體分子撞擊下的平均效果的體現(xiàn) 答案 不是不是 方法總結(jié) 布朗運(yùn)動(dòng)示意圖的分析方法布朗運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的 分析布朗運(yùn)動(dòng)示意圖時(shí)要注意 1 布朗運(yùn)動(dòng)示意圖中每個(gè)拐點(diǎn)記錄的是微粒每隔一段時(shí)間 如30s 的位置 可采用頻閃照相的辦法記錄 2 兩位置所畫(huà)直線是人為畫(huà)的 在30s內(nèi) 微粒仍做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 3 不能將示意圖中的折線當(dāng)作微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡 每一段直線也不可認(rèn)為是對(duì)應(yīng)這段時(shí)間內(nèi)的勻速直線運(yùn)動(dòng)軌跡 在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)仍然是很復(fù)雜的 4 布朗運(yùn)動(dòng)示意圖只能說(shuō)明每隔一段時(shí)間微粒的位置 無(wú)法確定微粒運(yùn)動(dòng)的軌跡 2011年南京質(zhì)檢 下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)與分子的運(yùn)動(dòng) 熱運(yùn)動(dòng) 的說(shuō)法中正確的是 A 微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)就是分子的運(yùn)動(dòng)B 微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是固體顆粒分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映C 微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映D 因?yàn)椴祭蔬\(yùn)動(dòng)的激烈程度跟溫度有關(guān) 所以布朗運(yùn)動(dòng)也可以叫做熱運(yùn)動(dòng) 自主解答 微粒由大量分子組成 是一個(gè)小物體 它的運(yùn)動(dòng)不是分子的運(yùn)動(dòng) A錯(cuò) 微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是由液體分子的無(wú)規(guī)則撞擊引起的 它反映的是液體分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) 所以B錯(cuò) C對(duì) 布朗運(yùn)動(dòng)的對(duì)象是固體小顆粒 熱運(yùn)動(dòng)的對(duì)象是分子 二者不可能等同 D錯(cuò) 答案 C 方法總結(jié) 布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是固體顆粒的運(yùn)動(dòng) 是由液體或氣體分子的運(yùn)動(dòng)引起的 與布朗粒子自身的分子運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān) 變式訓(xùn)練下列有關(guān)擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng) 分子運(yùn)動(dòng)的敘述中 正確的是 A 擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)都說(shuō)明了分子在做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)B 擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別C 擴(kuò)散現(xiàn)象突出說(shuō)明了物質(zhì)的遷移規(guī)律 布朗運(yùn)動(dòng)突出說(shuō)明了分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性規(guī)律D 擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)都與溫度有關(guān) 解析 選ACD 擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)都是分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果 所以A對(duì) 擴(kuò)散是物質(zhì)分子的遷移 布朗運(yùn)動(dòng)是宏觀顆粒的運(yùn)動(dòng) 是兩種完全不相同的運(yùn)動(dòng) 則B錯(cuò)C對(duì) 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)隨溫度的升高而加劇 所以都與溫度有關(guān) D對(duì) 知能優(yōu)化訓(xùn)練 本部分內(nèi)容講解結(jié)束 點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄 按ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全