高中物理 第1章 第3節(jié) 分子的熱運(yùn)動(dòng)課件 粵教版選修3-3.ppt

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第三節(jié) 分子的熱運(yùn)動(dòng),考點(diǎn)一 擴(kuò)散現(xiàn)象,,,,欄目鏈接,1．生活中常會(huì)見(jiàn)到下列幾種現(xiàn)象： (1)在墻角打開(kāi)一瓶香水，很快整個(gè)房間都會(huì)彌漫著香氣． (2)滴一滴紅色墨水在一盆清水中，過(guò)一段時(shí)間整盆水會(huì)變成濃度相同的紅色． (3)炒菜時(shí)，在鍋里放一撮鹽，整鍋菜都會(huì)具有咸味． 以上現(xiàn)象說(shuō)明什么問(wèn)題？它們屬于什么現(xiàn)象？,欄目鏈接,提示：說(shuō)明不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方．它們屬于擴(kuò)散現(xiàn)象． 2．固體物質(zhì)都有固定的形狀，它們之間也會(huì)發(fā)生擴(kuò)散嗎？擴(kuò)散過(guò)程是否永遠(yuǎn)不會(huì)停止？ 提示：會(huì)．物質(zhì)處于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)時(shí)均能發(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，固態(tài)物質(zhì)擴(kuò)散現(xiàn)象不明顯，需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才能觀察到固態(tài)物質(zhì)明顯的擴(kuò)散現(xiàn)象．當(dāng)物質(zhì)在這一能達(dá)到的空間里實(shí)現(xiàn)了分布均勻，擴(kuò)散現(xiàn)象就結(jié)束了，但此時(shí)分子的運(yùn)動(dòng)并沒(méi)有停止．,欄目鏈接,1．定義 由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象． 2．對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的理解 (1)影響擴(kuò)散現(xiàn)象的因素： ①物質(zhì)處于固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)時(shí)均能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，只是短時(shí)間內(nèi)，氣態(tài)物質(zhì)擴(kuò)散現(xiàn)象最明顯，固態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象非常不明顯．,欄目鏈接,②在兩種物質(zhì)一定的前提下，擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度與物質(zhì)的溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯． ③擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度還受到“已遷入對(duì)方”的分子濃度的限制，當(dāng)濃度低時(shí)，擴(kuò)散現(xiàn)象較為明顯． (2)成因分析． 擴(kuò)散現(xiàn)象不是外界作用(例如對(duì)流、重力作用等)引起的，也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，而是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的直接結(jié)果，是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的宏觀反映．,欄目鏈接,注意：擴(kuò)散現(xiàn)象是分子運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)，當(dāng)發(fā)生擴(kuò)散的兩部分的分子分布濃度相同時(shí)，擴(kuò)散現(xiàn)象停止，但分子的運(yùn)動(dòng)并沒(méi)有停止．,欄目鏈接,例1 (2014東莞檢測(cè))“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹(shù)喜新晴”．這是南宋詩(shī)人陸游《村居書(shū)喜》中的兩句詩(shī)．詩(shī)人描寫(xiě)春晴天暖，鳥(niǎo)語(yǔ)花香的山村美景．而這兩句詩(shī)也蘊(yùn)含著物理學(xué)中的熱學(xué)與聲學(xué)知識(shí)．對(duì)于前一句，我們可以理解對(duì)花朵分泌出的芳香分子運(yùn)動(dòng)的速率加快．驟暖說(shuō)明當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度突然________，這屬于________現(xiàn)象．,欄目鏈接,解析：“花氣襲人”說(shuō)明了發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，即花朵中的芳香分子擴(kuò)散到了空氣中，而造成擴(kuò)散加快的直接原因是“驟暖”，即氣溫突然升高．從物理學(xué)角度看就是周圍氣溫升高時(shí)，分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)加?。?答案：升高 擴(kuò)散 方法總結(jié)：(1)擴(kuò)散現(xiàn)象直接表現(xiàn)了分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它可以在氣體、液體、固體中進(jìn)行，且溫度越高，擴(kuò)散得越快． (2)要會(huì)利用所學(xué)知識(shí)來(lái)解釋日常生活中的某些現(xiàn)象．,?課堂訓(xùn)練 1．(多選)下列四種現(xiàn)象中，屬于擴(kuò)散現(xiàn)象的有(CD) A．雨后的天空中懸浮著很多的小水滴 B．海綿吸水 C．在一杯熱水中放幾粒鹽，整杯水很快就會(huì)變咸 D．把一塊煤塊貼在白墻上，幾年后鏟下煤塊發(fā)現(xiàn)墻中也有煤,解析：擴(kuò)散現(xiàn)象是指兩種不同的分子互相滲透到對(duì)方的現(xiàn)象，它也是分子運(yùn)動(dòng)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(dòng)所為，故A項(xiàng)不對(duì)．同樣，海綿吸水也不是分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，海綿吸水是一種毛細(xì)現(xiàn)象，故B項(xiàng)也不對(duì)．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(jié)果，故C項(xiàng)正確．,考點(diǎn)二 布朗運(yùn)動(dòng),,欄目鏈接,1．如圖甲所示，把墨汁用水稀釋后取出一滴放在高倍顯微鏡下觀察，可以看到懸浮在液體中的小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)．在顯微鏡下追蹤一個(gè)小炭粒的運(yùn)動(dòng)，每隔30 s把炭粒的位置記錄下來(lái)，然后用直線把這些位置按時(shí)間順序依次連接起來(lái)，就得到類似圖乙所示的微粒運(yùn)動(dòng)的位置連線．可以看出，微粒的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的．那么小炭粒為什么會(huì)做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)？這種運(yùn)動(dòng)說(shuō)明了什么？,欄目鏈接,提示：小炭粒受到液體分子不平衡的撞擊作用；這種運(yùn)動(dòng)反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性．,欄目鏈接,2．將布朗運(yùn)動(dòng)的裝置由實(shí)驗(yàn)室移到高速運(yùn)動(dòng)的列車上，微粒的運(yùn)動(dòng)是否更明顯？ 提示：不會(huì)更明顯．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)．,欄目鏈接,1．定義 人們把懸浮在液體或氣體中的微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)． 2．產(chǎn)生原因 液體中許許多多做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子不斷地撞擊微小懸浮顆粒，當(dāng)顆粒足夠小時(shí)，受到來(lái)自各個(gè)方向的液體分子的撞擊作用的不平衡產(chǎn)生的．,3．特點(diǎn) (1)永不停息、無(wú)規(guī)則． 每個(gè)液體分子對(duì)微粒撞擊時(shí)對(duì)微粒都產(chǎn)生沖力，由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，每一瞬間每個(gè)分子對(duì)微粒的沖力大小和方向是不確定的，合力的大小和方向隨時(shí)都在改變，而這種變化是無(wú)規(guī)則的，因而布朗運(yùn)動(dòng)也是無(wú)規(guī)則的．,(2)微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯． 懸浮微粒越小，某時(shí)刻與它相撞的分子數(shù)越少，來(lái)自各方向的沖擊力越不平衡；另外微粒越小，其質(zhì)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(yùn)動(dòng)越明顯．,(3)溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯． 溫度越高，液體分子的運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子運(yùn)動(dòng)的速率越大，每次撞擊時(shí)對(duì)微粒的沖力越大，因而同一時(shí)刻微粒受到的各個(gè)方向的沖力的合力越大，微粒的加速度也越大，而使微粒的運(yùn)動(dòng)變得更劇烈．另外，溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)的速率增大的同時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)分子對(duì)微粒碰撞的次數(shù)也增多，而使微粒的運(yùn)動(dòng)變得更劇烈．綜上所述，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯．,例2 關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是( ) A．布朗運(yùn)動(dòng)就是分子運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)停止了，分子運(yùn)動(dòng)也會(huì)暫時(shí)停止 B．微粒做布朗運(yùn)動(dòng)，充分說(shuō)明了微粒內(nèi)部分子是不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的 C．布朗運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，因此它說(shuō)明了液體或氣體分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的 D．布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，是由于外界條件無(wú)規(guī)律的不斷變化而引起的,解析：布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體或氣體中的小顆粒的運(yùn)動(dòng)，它不是指分子的運(yùn)動(dòng)．布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，是由液體或氣體分子的撞擊引起的，通過(guò)布朗運(yùn)動(dòng)，間接反映了液體或氣體分子的無(wú)規(guī)則性，它不是由顆粒內(nèi)部的分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的．也不是由于外界條件變化引起的，故只有C對(duì)． 答案：C,方法總結(jié)：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的小顆粒由于液體分子撞擊不平衡引起的．布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度跟顆粒的大小、溫度的高低有關(guān)，布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的間接反映。,?課堂訓(xùn)練 2．(多選)對(duì)以下物理現(xiàn)象分析正確的是(BC) ①?gòu)纳鋪?lái)的陽(yáng)光中，可以看到空氣中的微粒在上下飛舞 ②上升的水蒸氣的運(yùn)動(dòng) ③用顯微鏡觀察懸浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) ④向一杯清水中滴入幾滴紅墨水，紅墨水向周圍運(yùn)動(dòng),A．①②③屬于布朗運(yùn)動(dòng) B．④屬于擴(kuò)散現(xiàn)象 C．只有③屬于布朗運(yùn)動(dòng) D．以上結(jié)論均不正確,考點(diǎn)三 布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象的異同,,欄目鏈接,布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象有哪些異同點(diǎn)？ 提示：布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都反映了組成物質(zhì)的分子的熱運(yùn)動(dòng)，且劇烈程度與溫度有關(guān)；布朗運(yùn)動(dòng)是小顆粒的運(yùn)動(dòng)，而擴(kuò)散現(xiàn)象是分子的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，兩者發(fā)生的范圍不同、持續(xù)時(shí)間不同．,例3 (多選)關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是( ) A．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都可以在氣體、液體和固體中發(fā)生 B．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子運(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：布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象的研究對(duì)象不同：布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒，而擴(kuò)散現(xiàn)象是分子運(yùn)動(dòng)．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象條件不一樣：布朗運(yùn)動(dòng)只能在氣體和液體中發(fā)生，而擴(kuò)散現(xiàn)象可以發(fā)生在固體、液體和氣體任何兩種物質(zhì)之間．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(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． 答案：CD,?課堂訓(xùn)練 3．(多選)下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象和對(duì)流的說(shuō)法正確的是(AD) A．布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象和對(duì)流在月球表面都能進(jìn)行 B．布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象和對(duì)流在宇宙飛船里都能進(jìn)行 C．布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象在月球表面能夠進(jìn)行，而對(duì)流則不能進(jìn)行 D．布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散現(xiàn)象在宇宙飛船里能夠進(jìn)行，而對(duì)流不能進(jìn)行,解析：布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散都是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，不需要附加外界的條件．而對(duì)流則需要在有重力作用的條件下才能進(jìn)行．因此，布朗運(yùn)動(dòng)、擴(kuò)散和對(duì)流在月球表面都能進(jìn)行，只不過(guò)對(duì)流在月球表面進(jìn)行得慢罷了．宇宙飛船里處于完全失重狀態(tài)，所以對(duì)流不能進(jìn)行．,考點(diǎn)四 分子的熱運(yùn)動(dòng),,欄目鏈接,在擴(kuò)散現(xiàn)象中，溫度越高，擴(kuò)散越快；在布朗運(yùn)動(dòng)中，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯．而這兩種現(xiàn)象又都反映了分子的運(yùn)動(dòng)，那么分子的運(yùn)動(dòng)與溫度有怎樣的關(guān)系？分子的運(yùn)動(dòng)又有哪些特點(diǎn)呢？ 提示：溫度越高，分子的運(yùn)動(dòng)越激烈． 特點(diǎn)：(1)永不停息；(2)無(wú)規(guī)則．,分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為熱運(yùn)動(dòng)．所謂分子的“無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)”，是指由于分子之間的相互作用碰撞，每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)論是方向還是大小都在不斷地變化．,例4 下列關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中，正確的是( ) A．分子熱運(yùn)動(dòng)是指擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng) B．分子熱運(yùn)動(dòng)是物體被加熱后的分子運(yùn)動(dòng) C．分子熱運(yùn)動(dòng)是單個(gè)分子做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) D．分子熱運(yùn)動(dòng)是大量分子做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),解析：分子熱運(yùn)動(dòng)是指物體內(nèi)大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是單個(gè)分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，物體被加熱、不被加熱，其內(nèi)部的分子都在進(jìn)行著分子熱運(yùn)動(dòng)，故B、C錯(cuò)誤，D正確．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)證實(shí)了分子的熱運(yùn)動(dòng)，但熱運(yùn)動(dòng)不是擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)． 答案：D,?課堂訓(xùn)練 4．通常把蘿卜腌制成咸菜需要幾天，而蘿卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味僅需幾分鐘，造成這種差別的原因是(D) A．鹽分子太小了，很容易進(jìn)入蘿卜中 B．鹽分子間有相互作用的引力 C．蘿卜分子間有空隙，易擴(kuò)散 D．炒菜時(shí)溫度高，分子熱運(yùn)動(dòng)加快,解析：分子熱運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，鹽分子不會(huì)隨溫度的升高而變小，故A錯(cuò)誤；鹽分子之間的引力和斥力不會(huì)影響分子運(yùn)動(dòng)的速度，故B錯(cuò)誤；鹽分子間的空隙與分子運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；炒菜時(shí)由于溫度高，分子的運(yùn)動(dòng)加劇，故鹽分子能快速進(jìn)入蘿卜分子中，故D正確．,