高中物理《分子的熱運(yùn)動(dòng)》課件（人教版選修3-3）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第二節(jié)分子的熱運(yùn)動(dòng) 核心要點(diǎn)突破 課堂互動(dòng)講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第二節(jié) 課前自主學(xué)案 課標(biāo)定位 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 知道擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng)以及熱運(yùn)動(dòng)的定義 2 掌握布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因 3 知道什么是熱運(yùn)動(dòng)及決定熱運(yùn)動(dòng)激烈程度的因素 重點(diǎn)難點(diǎn) 1 布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及產(chǎn)生原因 2 布朗運(yùn)動(dòng)和分子熱運(yùn)動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系 課標(biāo)定位 課前自主學(xué)案 一 擴(kuò)散現(xiàn)象1 定義 擴(kuò)散現(xiàn)象是指不同物質(zhì)能 的現(xiàn)象 2 原因 是由物質(zhì)分子的 產(chǎn)生的 3 擴(kuò)散與溫度的關(guān)系 生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí) 需要在純凈半導(dǎo)體材料中摻入其他元素 在高溫條件下完成分子擴(kuò)散 這也說(shuō)明了溫度越 擴(kuò)散進(jìn)行的就越快 彼此進(jìn)入對(duì)方 無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 高 二 布朗運(yùn)動(dòng)1 實(shí)質(zhì) 布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的 運(yùn)動(dòng) 它反映了液體分子的 2 原因 布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因不是外部因素引起的 而是由于懸浮在液體中的小顆粒受到 的撞擊 引起的 無(wú)規(guī)則 無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 液體分子 不平衡 3 影響布朗運(yùn)動(dòng)快慢的因素 1 物體顆粒越 布朗運(yùn)動(dòng)越明顯 2 在任何溫度下都能產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng) 溫度越高 布朗運(yùn)動(dòng)越 三 熱運(yùn)動(dòng)1 分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)跟 有關(guān) 所以把分子的這種運(yùn)動(dòng)叫熱運(yùn)動(dòng) 越高 分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 2 所有熱現(xiàn)象都是物質(zhì)內(nèi)部大量分子 的宏觀表現(xiàn) 小 溫度 溫度 無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 顯著 核心要點(diǎn)突破 一 對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理解1 顆粒的大小 能做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒是由許多分子組成的顆粒 注意不是分子 其大小在光學(xué)顯微鏡下可以看到 但人眼直接觀察看不到 其大小數(shù)量級(jí)一般在10 6m 2 布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 永不停息 無(wú)規(guī)則 微粒越小 運(yùn)動(dòng)越劇烈 溫度越高 運(yùn)動(dòng)越劇烈 3 布朗運(yùn)動(dòng)的示意圖 課本6頁(yè)圖7 2 5記錄的并非微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡 而是每隔30s微粒位置的連線 從這些連線上就已經(jīng)看出布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性 實(shí)際上微粒在30s內(nèi)也不是沿直線運(yùn)動(dòng) 4 布朗運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生 1 布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性 懸浮微粒受到液體分子撞擊不平衡是形成布朗運(yùn)動(dòng)的原因 由于液體分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的 使微粒受到較強(qiáng)撞擊的方向也不確定 所以布朗運(yùn)動(dòng)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)越激烈 溫度越高 液體分子的運(yùn)動(dòng) 平均 速率越大 對(duì)懸浮于其中的微粒的撞擊作用也越大 微粒越不易平衡 產(chǎn)生的加速度也越大 因此溫度越高 布朗運(yùn)動(dòng)越激烈 5 布朗運(yùn)動(dòng)的意義盡管布朗運(yùn)動(dòng)本身并不是分子的運(yùn)動(dòng) 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(dòng)特征 這就是布朗運(yùn)動(dòng)的意義所在 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 1 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)只能在液體中發(fā)生B 陽(yáng)光從縫隙射入教室 從陽(yáng)光中看到的塵埃的運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)C 布朗研究懸浮在水中的花粉顆粒時(shí) 用放大鏡看到了花粉的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)D 我們把墨汁滴在水中 不能用肉眼看到炭粒做布朗運(yùn)動(dòng) 解析 選D 布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因是周圍液體 或氣體 分子對(duì)懸浮顆粒撞擊的不均衡造成的 在氣體中也能發(fā)生 A錯(cuò) 從陽(yáng)光中看到的塵埃 其尺寸往往比布朗運(yùn)動(dòng)中固體微粒的尺寸大得多 空氣分子對(duì)它們的碰撞的不均衡性已不甚明顯 它們?cè)诳罩械臒o(wú)序翻滾主要是在重力 浮力和氣流的共同影響下形成的 不是布朗運(yùn)動(dòng) B錯(cuò) 要觀察布朗運(yùn)動(dòng)必須借助于顯微鏡 不能用放大鏡看到 更不可能用肉眼直接觀察到 故C錯(cuò) D正確 二 布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散 分子熱運(yùn)動(dòng)的比較1 布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散的比較 1 相同點(diǎn) 首先它們都反映了分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 其次 擴(kuò)散和布朗運(yùn)動(dòng)都隨溫度的升高表現(xiàn)得越明顯 2 不同點(diǎn) 擴(kuò)散是兩種不同物質(zhì)接觸時(shí) 沒(méi)有受到外力影響而出現(xiàn)彼此的分子進(jìn)入到對(duì)方里去的現(xiàn)象 氣體 液體 固體都有擴(kuò)散現(xiàn)象 擴(kuò)散快慢除和溫度有關(guān)外 還和物體的密度差 濃度差有關(guān) 物體的密度差 或濃度差 越大 溫度越高 擴(kuò)散進(jìn)行得越快 而布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的小顆粒所做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 其運(yùn)動(dòng)的激烈程度與微粒的大小和液體的溫度有關(guān) 2 布朗運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)的比較 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 2 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) 課堂互動(dòng)講練 如圖7 2 1所示 一個(gè)裝有無(wú)色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶上 中間用玻璃板隔開(kāi) 對(duì)于抽去玻璃板后所發(fā)生的現(xiàn)象 已知二氧化氮的密度比空氣的密度大 下列說(shuō)法正確的是 圖7 2 1 A 當(dāng)過(guò)一段時(shí)間可以發(fā)現(xiàn)上面瓶中的氣體也變成了淡紅棕色B 二氧化氮由于密度較大 不會(huì)跑到上面的瓶中 所以上面瓶不會(huì)出現(xiàn)淡紅棕色C 上面的空氣由于重力作用會(huì)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(huì)發(fā)現(xiàn)上面瓶中的瓶口處顯淡紅棕色 但在瓶底處不會(huì)出現(xiàn)淡紅棕色 D 由于氣體分子在運(yùn)動(dòng)著 所以上面的空氣會(huì)到下面的瓶中 下面的二氧化氮也會(huì)自發(fā)地運(yùn)動(dòng)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 精講精析 抽去玻璃板后 空氣與二氧化氮兩種氣體接觸 發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象 過(guò)一段時(shí)間空氣 二氧化氮?dú)怏w會(huì)均勻分布在上下兩廣口瓶當(dāng)中 顏色均勻一致 都呈淡紅棕色 A D對(duì) B C錯(cuò) 答案 AD 規(guī)律總結(jié) 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(shí) 濃度不再變化 宏觀上擴(kuò)散停止 但分子運(yùn)動(dòng)并沒(méi)有停止 因此這種狀態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡 變式訓(xùn)練1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 鹽的分子很小 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 炒菜時(shí)溫度高 分子熱運(yùn)動(dòng)激烈解析 選D 炒菜時(shí)溫度高 鹽分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇 能更快地進(jìn)入蘿卜中 關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng) 下列說(shuō)法中正確的是 A 懸浮的微粒越大 布朗運(yùn)動(dòng)越明顯B 布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映C 強(qiáng)烈的陽(yáng)光射入較暗的房間內(nèi) 在光束中可以看到有懸浮在空中的微塵不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 這也是一種布朗運(yùn)動(dòng)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)也叫做熱運(yùn)動(dòng) 自主解答 布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒受到液體分子的沖擊力不平衡造成的 微粒越大 在某一瞬時(shí)跟它相撞的分子數(shù)越多 各個(gè)方向撞擊作用接近平衡 故布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯 故A錯(cuò) 布朗運(yùn)動(dòng)的規(guī)律反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 故B對(duì) 能做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒都很小 一般數(shù)量級(jí)在10 6m 人眼不可能直接觀察到 只能借助光學(xué)顯微鏡觀察 塵埃的運(yùn)動(dòng)是空氣對(duì)流產(chǎn)生的 不是布朗運(yùn)動(dòng) 故C錯(cuò) 熱運(yùn)動(dòng)指分子的運(yùn)動(dòng) 布朗運(yùn)動(dòng)不是熱運(yùn)動(dòng) 故D錯(cuò) 答案 B 思維總結(jié) 布朗運(yùn)動(dòng)不是分子運(yùn)動(dòng) 是液體 或氣體 分子撞擊固體微粒的結(jié)果 它反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性 變式訓(xùn)練2有關(guān)布朗運(yùn)動(dòng)的下列敘述中 正確的是 A 把碳素墨水滴入清水中 觀察到布朗運(yùn)動(dòng) 這是碳分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B 布朗運(yùn)動(dòng)是否顯著與懸浮在液體中的固體微粒的大小無(wú)關(guān)C 布朗運(yùn)動(dòng)的激烈程度與液體溫度有關(guān) 微粒大小一定時(shí) 液體溫度越高 布朗運(yùn)動(dòng)越顯著 D 微粒布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性 反映了液體的內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性解析 選CD 布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒的運(yùn)動(dòng) 由布朗運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生原因知A B錯(cuò) C D正確 做布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn) 得到某個(gè)觀測(cè)記錄如圖7 2 2 圖中記錄的是 A 分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況B 某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C 某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的速度 時(shí)間圖線D 按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線 圖7 2 2 精講精析 圖中的折線記錄的是某個(gè)做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒按相等時(shí)間間隔依次記錄的位置連線 不是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況 也不是微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡 更不是微粒運(yùn)動(dòng)的v t圖線 故D對(duì) A B C錯(cuò) 答案 D 易誤警示 不能將圖中的折線視為運(yùn)動(dòng)軌跡 因花粉微粒受到大量液體分子的頻繁撞擊 每秒約1021次 在每一個(gè)相等的時(shí)間內(nèi) 花粉微粒的運(yùn)動(dòng)仍是毫無(wú)規(guī)則的 A 一定在CD連線的中點(diǎn)B 一定不在CD連線的中點(diǎn)C 可能在CD連線上 但不一定在CD連線中點(diǎn)D 可能在CD連線以外的某些點(diǎn)上解析 選CD 布朗運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng) 每隔30s記下顆粒的一個(gè)位置 其連線不是運(yùn)動(dòng)軌跡 其實(shí)在這30s內(nèi)運(yùn)動(dòng)也是雜亂無(wú)章的 不是沿直線運(yùn)動(dòng)的 在75s末小顆?？赡茉贑D連線上 也可能在CD的中點(diǎn) 也可能在CD連線外的任一位置 故C D正確 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