高中物理 第7章 分子動理論 第2節(jié) 分子的熱運(yùn)動課件 新人教版選修33

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1、物 理選修選修3-3 人教版人教版第七章分子動理論分子動理論第二節(jié)分子的熱運(yùn)動第二節(jié)分子的熱運(yùn)動了解擴(kuò)散現(xiàn)象，布朗運(yùn)動以及熱運(yùn)動的含義了解擴(kuò)散現(xiàn)象，布朗運(yùn)動以及熱運(yùn)動的含義掌握布朗運(yùn)動的決定因素及成因掌握布朗運(yùn)動的決定因素及成因通過實驗，體會布朗運(yùn)動現(xiàn)象通過實驗，體會布朗運(yùn)動現(xiàn)象1 1課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)2 2課內(nèi)探究課內(nèi)探究3 3素養(yǎng)提升素養(yǎng)提升4 4課堂達(dá)標(biāo)課堂達(dá)標(biāo)5 5課時作業(yè)課時作業(yè)課課 前前 預(yù)預(yù) 習(xí)習(xí) 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，在_條件下通過分子的_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_時都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象

2、。 5意義 反映分子在做_的_運(yùn)動。擴(kuò)散現(xiàn)象擴(kuò)散現(xiàn)象進(jìn)入對方進(jìn)入對方無規(guī)則運(yùn)動無規(guī)則運(yùn)動高溫高溫擴(kuò)散擴(kuò)散固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)永不停息永不停息無規(guī)則無規(guī)則 1概念 懸浮_在液體或氣體中的_運(yùn)動。 2.產(chǎn)生原因 大量液體分子對懸浮微粒撞擊的_造成的。 3運(yùn)動特點 (1)_；(2)_。 4影響因素 微粒_、溫度_，布朗運(yùn)動越激烈。 5意義 間接反映了液體分子運(yùn)動的_。布朗運(yùn)動布朗運(yùn)動微粒微粒無規(guī)則無規(guī)則不平衡不平衡永不停息永不停息無規(guī)則無規(guī)則越小越小越高越高無規(guī)則性無規(guī)則性 1定義 分子永不停息的_運(yùn)動。 2宏觀表現(xiàn) _現(xiàn)象和_運(yùn)動。 3特點 (1)永不停息； (2)運(yùn)動_； (3)溫度

3、越高，分子的熱運(yùn)動越_。熱運(yùn)動熱運(yùn)動無規(guī)則無規(guī)則擴(kuò)散擴(kuò)散布朗布朗無規(guī)則無規(guī)則激烈激烈 判一判 (1)懸浮微粒越大，越不容易觀察到布朗運(yùn)動。( ) (2)將布朗運(yùn)動的裝置由實驗室移動到高速運(yùn)動的列車上，微粒的布朗運(yùn)動更明顯。( ) (3)擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動的劇烈程度都與溫度有關(guān)。( ) (4)當(dāng)溫度降低到一定程度，分子就停止熱運(yùn)動。( ) (5)擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動都是分子的熱運(yùn)動。( ) 選一選 通常把蘿卜腌成咸菜需要幾十天，而把蘿卜炒成熟菜，使之有相同的咸味，只需幾分鐘，造成這種差別的主要原因是( ) A鹽的分子很少，容易進(jìn)入蘿卜中 B鹽分子有相互作用的斥力 C蘿卜分子間有空隙，易擴(kuò)散 D炒菜

4、時溫度高，分子熱運(yùn)動激烈 解析：蘿卜變咸的原因是鹽分子擴(kuò)散到蘿卜中去，溫度越高，分子運(yùn)動越激烈，擴(kuò)散現(xiàn)象越顯著，蘿卜變咸也就越快。D 想一想 用顯微鏡觀察放在水中的花粉，追蹤幾粒花粉，每隔30s記下它們的位置，用折線分別依次連接這些點，如圖所示。圖示折線是否為花粉的運(yùn)動徑跡？是否為水分子的運(yùn)動徑跡？ 答案：不是花粉的運(yùn)動徑跡，更不是水分子的運(yùn)動徑跡。 解析：花粉粒的無規(guī)則運(yùn)動，是大量的液體分子撞擊的平均效果的體現(xiàn)，其運(yùn)動徑跡是沒有規(guī)律的。在花粉粒的運(yùn)動過程中，每秒鐘大約受到1021次液體分子的碰撞。此圖畫出每隔30s觀察到的花粉粒的位置，用直線依次連接起來，該圖線既不是花粉粒的徑跡，更不是水分

5、子的徑跡，因為布朗運(yùn)動不是液體分子的運(yùn)動。課課 內(nèi)內(nèi) 探探 究究 (1)擴(kuò)散現(xiàn)象是否是由對流和重力引起的？ (2)把一碗小米倒入一袋玉米中，小米進(jìn)入玉米的間隙中，這一現(xiàn)象是否屬于擴(kuò)散現(xiàn)象？ 提示：(1)擴(kuò)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(yùn)動引起的。 (2)擴(kuò)散現(xiàn)象是指由于分子的無規(guī)則運(yùn)動，不同物質(zhì)的分子彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。上述現(xiàn)象中不是分子運(yùn)動的結(jié)果，而是兩種物質(zhì)的混合，所以不屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。探究一擴(kuò)散現(xiàn)象探究一擴(kuò)散現(xiàn)象 1影響擴(kuò)散現(xiàn)象是否明顯的因素 (1)擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生時氣態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象最快最顯著，液態(tài)次之，固態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象最慢，短時間內(nèi)非常不明顯。 (2)在兩種物質(zhì)一定的前提

6、下，擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生明顯程度與物質(zhì)的溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越顯著。 (3)擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度還受到“已進(jìn)入對方”的分子濃度的限制，當(dāng)濃度低時，擴(kuò)散現(xiàn)象較為顯著。 2擴(kuò)散現(xiàn)象的成因分析 擴(kuò)散現(xiàn)象不是外界作用引起的，而是分子無規(guī)則運(yùn)動的直接結(jié)果，是分子無規(guī)則運(yùn)動的宏觀反映。 3分子運(yùn)動兩個特點的理解 (1)永不停息即分子不分白天和黑夜，不分季節(jié)，永遠(yuǎn)在運(yùn)動。 (2)無規(guī)則是指單個分子運(yùn)動無規(guī)則，但大量分子運(yùn)動又具有統(tǒng)計規(guī)律性，如總體上分子由濃度大的地方向濃度小的地方運(yùn)動。 特別提醒：(1)擴(kuò)散現(xiàn)象在任何情況下都可以發(fā)生，與外界因素?zé)o關(guān)。 (2)當(dāng)兩部分的分子分布濃度相同時，濃度不再變化，宏觀

7、上擴(kuò)散停止，但分子的運(yùn)動并沒有停止，因此這時狀態(tài)是一種動態(tài)平衡。 (3)分子運(yùn)動劇烈程度雖然受到溫度影響，溫度高運(yùn)動快，溫度低運(yùn)動慢，但分子的運(yùn)動永遠(yuǎn)不會停止。AD C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)上面瓶的瓶口處顯淡紅棕色，但在瓶底處不會出現(xiàn)淡紅棕色 D由于氣體分子在運(yùn)動著，所以上面的空氣會到下面的瓶中，下面的二氧化氮也會自發(fā)地運(yùn)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 解題指導(dǎo)：組成物體的分子做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動，與溫度有關(guān)，與外界的作用無關(guān)。 解析：逐項分析如下： 對點訓(xùn)練1 (多選)下列四種現(xiàn)象中，屬于擴(kuò)散現(xiàn)象的

8、是( ) 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 解析：擴(kuò)散現(xiàn)象是指兩種不同的分子互相進(jìn)入對方中的現(xiàn)象，它是分子無規(guī)則運(yùn)動引起的。天空中的小水滴不是分子，小水滴也是由大量水分子組成的，這里小水滴懸浮于空氣中并非分子運(yùn)動所為，故選項A不符合題意。同樣海綿吸水也不是分子運(yùn)動的結(jié)果，海錦吸水是一種毛細(xì)現(xiàn)象，故選項B不符合題意。而整杯水變咸是鹽分子進(jìn)入到水分子之間所致，墻中有煤也是煤分子進(jìn)入的結(jié)果，故選項C、D符合題意。CD 在一鍋水中散一點胡椒粉，加熱時發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在上下翻滾。 (1)胡椒粉的運(yùn)動

9、是布朗運(yùn)動嗎？ (2)布朗運(yùn)動就是分子的無規(guī)則運(yùn)動嗎？ 提示：(1)不是(2)不是探究二布朗運(yùn)動探究二布朗運(yùn)動 2影響布朗運(yùn)動的因素 (1)懸浮的微粒越小，撞擊的不平衡性就越明顯，布朗運(yùn)動就越明顯。 (2)溫度越高，布朗運(yùn)動越顯著。 3布朗運(yùn)動的意義 盡管布朗運(yùn)動本身并不是分子的運(yùn)動，但由于它的形成原因是由于分子的撞擊所致，所以它能反映分子的運(yùn)動特征，這就是布朗運(yùn)動的意義所在。BDE C經(jīng)過B點后10s，粉筆末應(yīng)該在BC的中點處 D粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度 E若改變水的溫度，再記錄一張圖，則僅從圖上不能確定記錄哪一張圖時的溫度高 解題指導(dǎo)：(1)布朗運(yùn)動不是分子的無規(guī)則運(yùn)

10、動，它是液體分子無規(guī)則運(yùn)動的反映。(2)布朗運(yùn)動示意圖是不同時刻的小顆粒位置的連線并非其運(yùn)動軌跡。 解析：該折線圖不是粉筆末的實際運(yùn)動軌跡，分子運(yùn)動是無規(guī)則的，故A錯；粉筆末受到水分子的碰撞，做無規(guī)則運(yùn)動，所以粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動，故B正確；由于運(yùn)動的無規(guī)則性，所以經(jīng)過B點后10s，我們不知道粉筆末在哪個位置，故C錯誤；任意兩點之間的時間間隔是相等的，所以位移越大，則平均速度就越大，故粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D正確；由于運(yùn)動的無規(guī)則性，所以我們無法僅從圖上就確定哪一張圖的溫度高，故E正確；綜上所述本題答案是：BDE。 對點訓(xùn)練2 (內(nèi)蒙古呼和浩特

11、回民中學(xué)2017年高二下學(xué)期期中)1827年，英國植物學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)花粉顆粒在水中不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，花粉顆粒做此運(yùn)動是由于()引起的( ) A花粉有生命 B氣溫變化形成了液體的微弱對流 C液體逐漸蒸發(fā) D花粉顆粒受到周圍液體分子的不平衡碰撞 解析：水分子在永不停息的做無規(guī)則熱運(yùn)動，花粉顆粒的無規(guī)則運(yùn)動是受到周圍水分子的撞擊的不平衡引起的，D正確。D探究三分子的熱運(yùn)動探究三分子的熱運(yùn)動 1熱運(yùn)動及其特點 (1)熱運(yùn)動指微觀上的大量分子的無規(guī)則運(yùn)動，一個分子的運(yùn)動不能說是熱運(yùn)動。 (2)熱運(yùn)動與溫度有關(guān)，溫度越高，分子熱運(yùn)動越激烈，不要認(rèn)為溫度過低，分子就停止熱運(yùn)動。 (3)分子熱運(yùn)動是擴(kuò)散現(xiàn)象

12、形成的原因，布朗運(yùn)動是分子熱運(yùn)動的反映，但不能說擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動是熱運(yùn)動。 2布朗運(yùn)動與熱運(yùn)動的關(guān)系布朗運(yùn)動布朗運(yùn)動熱運(yùn)動熱運(yùn)動不同點不同點研究對象研究對象懸浮于液體中的微粒懸浮于液體中的微粒分子分子觀察難易觀察難易程度程度可以在顯微鏡下看到，肉眼看不到可以在顯微鏡下看到，肉眼看不到在顯微鏡下看在顯微鏡下看不到不到相同點相同點無規(guī)則運(yùn)動無規(guī)則運(yùn)動永不停息永不停息與溫度有關(guān)與溫度有關(guān)聯(lián)系聯(lián)系周圍液體周圍液體(或氣體或氣體)分子的熱運(yùn)動是布朗運(yùn)動產(chǎn)生的原因，布朗運(yùn)動是熱分子的熱運(yùn)動是布朗運(yùn)動產(chǎn)生的原因，布朗運(yùn)動是熱運(yùn)動的宏觀表現(xiàn)運(yùn)動的宏觀表現(xiàn) 特別提醒：(1)熱運(yùn)動是分子運(yùn)動，布朗運(yùn)動是微粒的運(yùn)

13、動。 (2)熱運(yùn)動永不停息，液體變成固體時，其中微粒的布朗運(yùn)動會停止。 (3)分子及布朗運(yùn)動的微粒用肉眼不能直接觀察到。 (4)熱運(yùn)動是對大量分子而言的，對個別分子無意義。 下列關(guān)于熱運(yùn)動的說法中，正確的是( ) A熱運(yùn)動是物體受熱后所做的運(yùn)動 B0的物體中的分子不做無規(guī)則運(yùn)動 C熱運(yùn)動是單個分子的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動 D熱運(yùn)動是大量分子的永不停息的無規(guī)則運(yùn)動 解題指導(dǎo)：分子熱運(yùn)動的“熱”字，應(yīng)該賦予其兩層含義：指分子無規(guī)則的運(yùn)動，不是宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動；溫度越高，分子運(yùn)動越劇烈，與何種分子無關(guān)。D 解析：熱運(yùn)動是組成物質(zhì)的大量分子所做的無規(guī)則運(yùn)動，不是單個分子的無規(guī)則運(yùn)動，因此A、C錯誤，D

14、正確；分子的熱運(yùn)動永不停息，因此0的物體中的分子仍做無規(guī)則運(yùn)動，B錯誤。 對點訓(xùn)練3 放在房間一端的香水，打開瓶塞后，位于房間另一端的人將( ) A立即嗅到香味，因為分子熱運(yùn)動速率很大，穿過房間所需時間極短 B過一會兒才能嗅到香味，因為分子熱運(yùn)動的速率不大，穿過房間需要一段時間 C過一會兒才能嗅到香味，因為分子熱運(yùn)動速率雖然很大，但由于是無規(guī)則運(yùn)動，且與空氣分子不斷碰撞，要嗅到香水味必須經(jīng)過一段時間 D過一會兒才能嗅到香味，因為分子熱運(yùn)動速率不大，且必須有足夠多的香水分子，才能引起嗅覺C 解析：分子的運(yùn)動是十分混亂的、無規(guī)則的。分子熱運(yùn)動速率雖然很大(約幾百米每秒)，但無規(guī)則運(yùn)動過程中與其他分

15、子不斷碰撞，使分子沿迂回曲折路線運(yùn)動，要嗅到足夠多的香水分子必須經(jīng)過一段時間，因此選C。素素 養(yǎng)養(yǎng) 提提 升升布朗運(yùn)動與擴(kuò)散現(xiàn)象的比較布朗運(yùn)動與擴(kuò)散現(xiàn)象的比較項目項目擴(kuò)散現(xiàn)象擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動布朗運(yùn)動定義定義不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對方的不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象現(xiàn)象懸浮在液體懸浮在液體(或氣體或氣體)中的固體微粒的無中的固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動規(guī)則運(yùn)動原因原因物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動運(yùn)動直接原因：大量液體直接原因：大量液體(或氣體或氣體)分子對懸分子對懸浮微粒的撞擊而導(dǎo)致的不平衡性。浮微粒的撞擊而導(dǎo)致的不平衡性。根本原因：液體根本原因：液體(或氣體或氣體)分子的無規(guī)

16、則分子的無規(guī)則運(yùn)動運(yùn)動影響影響因素因素(1)溫度：溫度越高擴(kuò)散越快溫度：溫度越高擴(kuò)散越快(2)濃度：從濃度大處向濃度小濃度：從濃度大處向濃度小處擴(kuò)散處擴(kuò)散(3)還與物質(zhì)的狀態(tài)、物體的密還與物質(zhì)的狀態(tài)、物體的密度差有關(guān)度差有關(guān)(1)溫度：溫度越高，布朗運(yùn)動越顯著溫度：溫度越高，布朗運(yùn)動越顯著(2)固體微粒的大?。何⒘Ｔ叫?，布朗固體微粒的大?。何⒘Ｔ叫。祭蔬\(yùn)動越明顯運(yùn)動越明顯CD 解析：布朗運(yùn)動沒有終止，而擴(kuò)散現(xiàn)象有終止，當(dāng)物質(zhì)在這一能到達(dá)的空間實現(xiàn)了分布均勻，那么擴(kuò)散現(xiàn)象結(jié)束，擴(kuò)散現(xiàn)象結(jié)束不能再反映分子運(yùn)動是否結(jié)束，因此能說明分子永不停息地運(yùn)動的只有布朗運(yùn)動，所以A錯。擴(kuò)散是物質(zhì)分子的遷移，布朗運(yùn)動是宏觀顆粒的運(yùn)動，是兩種完全不相同的運(yùn)動，則B錯。兩個實驗現(xiàn)象說明了分子運(yùn)動的兩個不同側(cè)面的規(guī)律，則C正確。兩種運(yùn)動都隨溫度的升高而加劇，所以都與溫度有關(guān)。