高中物理 1.3 分子的热运动课件 粤教版选修33.ppt

第三节分子的热运动 1 了解扩散现象是由分子的运动产生的 2 知道什么是布朗运动 理解布朗运动产生的原因 3 知道什么是分子的热运动 理解分子热运动与温度的关系 4 通过对布朗运动产生原因的分析 培养学生分析问题解决问题的能力 一 扩散现象 定义 不同的物质彼此的现象 产生原因 物质分子的 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 发生环境 物质处于时都能发生扩散现象 意义 反映分子在做永不停息的运动 进入对方 无规则运动 扩散 固态 液态 气态 无规则 二 布朗运动 定义 悬浮在液体 或气体 中的的不停的运动 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微粒时发现的 产生的原因 大量液体分子对悬浮微粒撞击的造成的 固体微粒 无规则 显微镜 不平衡 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 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 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 液体或气体分子 三 热运动 定义 大量分子的叫热运动 影响因素 温度越高 热运动越 宏观表现 布朗运动和现象 特点 1 永不停息 2 运动 3 温度越高 分子的热运动越激烈 永不停息 无规则运动 激烈 扩散 无规则 温馨提示 布朗运动是固体微粒的运动 是液体分子无规则运动的反映 通过布朗运动间接证明液体分子做永无停息地无规则热运动 扩散现象是分子的无规则运动 每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断变化 分子的热运动是永不停息的 无论经过多长时间 温度多么低 在什么条件下 分子的无规则运动始终存在 热运动与物体的温度有关 温度是分子无规则热运动剧烈程度的标志 一 对扩散现象的理解 扩散现象当两种物质相接触时 物质分子可以彼此进入对方的现象 如香水的香味可以传得较远 堆在墙角的煤可以渗入到墙壁里面 扩散特点 1 总是从浓度大向浓度小处扩散 2 扩散快慢与物质状态有关 与物质温度有关 气态扩散最显著 液态次之 固体最慢 在两种物质一定的前提下 温度越高 扩散现象越显著 一 对扩散现象的理解 扩散现象当两种物质相接触时 物质分子可以彼此进入对方的现象 如香水的香味可以传得较远 堆在墙角的煤可以渗入到墙壁里面 扩散特点 1 总是从浓度大向浓度小处扩散 2 扩散快慢与物质状态有关 与物质温度有关 气态扩散最显著 液态次之 固体最慢 在两种物质一定的前提下 温度越高 扩散现象越显著 扩散成因扩散现象不是外界作用引起 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 扩散的意义从微观上看 扩散现象是分子从一种物质直接进入另一种物质 故扩散现象是分子永不停息地做无规则热运动的实验证据 特别提醒 1 扩散现象在任何情况下都能发生 与外界因素无关 2 当两部分的分子分布浓度相等时 浓度不再变化 宏观上扩散现象停止 但分子运动并没有停止 这种状态是一种动态平衡 二 对布朗运动的理解 定义 悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动叫做布朗运动 特点 1 固体颗粒越小 布朗运动越显著 2 温度越高 布朗运动越剧烈 成因当微粒足够小时 受到来自各个方向的液体分子或气体分子的撞击作用是不平衡的 某一瞬间 微粒在某个方向受到的撞击作用强 致使微粒向某个方向运动 在另一个瞬间 微粒在另一方向受到的撞击作用强 致使微粒又向另一方向运动 由于分子对微粒的频繁撞击 就引起了微粒的无规则运动 如图1 3 1所示 布朗运动的无规则性 间接反映了液体 或气体 内部分子运动的无规则性 图1 3 1 意义 1 布朗运动的永不停息 说明液体 或气体 分子的运动是永不停息的 2 布朗运动的无规则 说明分子的运动是无规则的 特别提醒 1 布朗运动是固体微粒的无规则运动 不是液体分子的无规则运动 也不是固体分子的无规则运动 而是反映了液体分子的无规则运动 2 固体微粒的运动是不规则的 每隔一定时间微粒位置的连线不是固体微粒的运动轨迹 3 在任何温度下 布朗运动都不会停止 例1 2010 山东临沂 花气袭人知骤暖 鹊声穿树喜新晴 这是南宋诗人陆游 村居书喜 中的两句诗 诗人描写春晴天暖 鸟语花香的山村美景 而这两句诗也蕴含着物理学中的热学与声学知识 对于前一句 我们可以理解对花朵分泌出的芳香分子运动的速率加快 骤暖说明当时环境温度突然 这属于 现象 扩散现象 解析 花气袭人 说明了发生扩散现象 即花朵中的芳香分子扩散到了空气中 而造成扩散加快的直接原因是 骤暖 即气温突然升高 从物理学角度看就是周围气温升高时 分子扩散运动加剧 答案升高扩散借题发挥 1 扩散现象直接表现了分子的无规则运动 它可以在气体 液体 固体中进行 且温度越高 扩散得越快 2 要会利用所学知识来解释日常生活中的某些现象 变式1 扩散现象说明了 a 物体是由大量分子组成的b 物质内部分子间存在着相互作用力c 分子间存在着空隙d 分子在做永不停息的无规则运动答案cd 例2 关于布朗运动 下列说法正确的是 a 布朗运动就是分子运动 布朗运动停止了 分子运动也会暂时停止b 微粒做布朗运动 充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的c 布朗运动是无规则的 因此它说明了液体分子的运动是无规则的d 布朗运动的无规则性 是由于外界条件无规律的不断变化而引起的 布朗运动 解析布朗运动是指悬浮在液体或气体中的小颗粒的运动 它不是指分子的运动 布朗运动的无规则性 是由液体或气体分子的撞击引起的 通过布朗运动 间接反映了液体或气体分子的无规性 它不是由颗粒内部的分子无规则运动引起的 也不是由于外界条件变化引起的 故只有c对 答案c借题发挥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 布朗运动的剧烈程度跟颗粒的大小 温度的高低有关 布朗运动是液体分子无规则热运动的间接反映 变式2 双选 对以下物理现象分析正确的是 从射来的阳光中 可以看到空气中的微粒在上下飞舞 上升的水蒸气的运动 用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒 小炭粒不停地做无规则运动 向一杯清水中滴入几滴红墨水 红墨水向周围运动a 属于布朗运动b 属于扩散现象c 只有 属于布朗运动d 以上结论均不正确答案bc 例3 用显微镜观察放在水中的花粉 追踪几粒花粉 每隔30s记下它们的位置 用折线分别依次连接这些点 如图1 3 2所示 图示折线是否为花粉的运动径迹 是否为水分子的运动径迹 布朗运动的图象 图1 3 2 解析此图画出的是每隔30s观察到的花粉微粒的位置用直线依次连接起来的图线 实际上在两位置间的短短30s内 微粒的运动仍是极其复杂和无规则的 并非沿着两位置的连线运动 因此 图示折线并不是花粉的运动径迹 更不是水分子的运动径迹 答案不是不是借题发挥由于液体分子运动的无规则性 做布朗运动的固体小颗粒的运动也没有一定的规律 采用闪光照相等形式可以确定颗粒在某时刻的位置 但不能描述其运动轨迹 变式3 双选 在观察布朗运动时 从微粒经过a点开始计时 每隔30s记下微粒的一个位置 依次得到b c d