高中物理 第1章 第3节 分子的热运动课件 粤教版选修33.ppt

第三节分子的热运动 考点一扩散现象 栏目链接 1 生活中常会见到下列几种现象 1 在墙角打开一瓶香水 很快整个房间都会弥漫着香气 2 滴一滴红色墨水在一盆清水中 过一段时间整盆水会变成浓度相同的红色 3 炒菜时 在锅里放一撮盐 整锅菜都会具有咸味 以上现象说明什么问题 它们属于什么现象 栏目链接 提示 说明不同物质能够彼此进入对方 它们属于扩散现象 2 固体物质都有固定的形状 它们之间也会发生扩散吗 扩散过程是否永远不会停止 提示 会 物质处于固态 液态和气态时均能发生扩散现象 只是气态物质的扩散现象最显著 固态物质扩散现象不明显 需要经过较长的时间才能观察到固态物质明显的扩散现象 当物质在这一能达到的空间里实现了分布均匀 扩散现象就结束了 但此时分子的运动并没有停止 栏目链接 1 定义由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象 2 对扩散现象的理解 1 影响扩散现象的因素 物质处于固态 液态 气态时均能发生扩散现象 只是短时间内 气态物质扩散现象最明显 固态物质的扩散现象非常不明显 栏目链接 在两种物质一定的前提下 扩散现象发生的明显程度与物质的温度有关 温度越高 扩散现象越明显 扩散现象发生的明显程度还受到 已迁入对方 的分子浓度的限制 当浓度低时 扩散现象较为明显 2 成因分析 扩散现象不是外界作用 例如对流 重力作用等 引起的 也不是化学反应的结果 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 栏目链接 注意 扩散现象是分子运动的宏观表现 当发生扩散的两部分的分子分布浓度相同时 扩散现象停止 但分子的运动并没有停止 栏目链接 例1 2014 东莞检测 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 栏目链接 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 升高扩散方法总结 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 课堂训练1 多选 下列四种现象中 属于扩散现象的有 cd a 雨后的天空中悬浮着很多的小水滴b 海绵吸水c 在一杯热水中放几粒盐 整杯水很快就会变咸d 把一块煤块贴在白墙上 几年后铲下煤块发现墙中也有煤 解析 扩散现象是指两种不同的分子互相渗透到对方的现象 它也是分子运动引起的 天空中的小水滴不是分子 小水滴也是由大量水分子组成的 这里小水滴悬浮于空气中并非分子运动所为 故a项不对 同样 海绵吸水也不是分子运动的结果 海绵吸水是一种毛细现象 故b项也不对 而整杯水变咸是盐分子渗透到水分子之间所致 墙中有煤也是煤分子渗透的结果 故c项正确 考点二布朗运动 栏目链接 1 如图甲所示 把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察 可以看到悬浮在液体中的小炭粒在不停地做无规则运动 在显微镜下追踪一个小炭粒的运动 每隔30s把炭粒的位置记录下来 然后用直线把这些位置按时间顺序依次连接起来 就得到类似图乙所示的微粒运动的位置连线 可以看出 微粒的运动是无规则的 那么小炭粒为什么会做无规则的运动 这种运动说明了什么 栏目链接 提示 小炭粒受到液体分子不平衡的撞击作用 这种运动反映了液体分子运动的无规则性 栏目链接 2 将布朗运动的装置由实验室移到高速运动的列车上 微粒的运动是否更明显 提示 不会更明显 布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的 与外界因素 如实验装置是否运动 无关 栏目链接 1 定义人们把悬浮在液体或气体中的微粒的无规则运动叫做布朗运动 2 产生原因液体中许许多多做无规则运动的分子不断地撞击微小悬浮颗粒 当颗粒足够小时 受到来自各个方向的液体分子的撞击作用的不平衡产生的 3 特点 1 永不停息 无规则 每个液体分子对微粒撞击时对微粒都产生冲力 由于分子的无规则运动 每一瞬间每个分子对微粒的冲力大小和方向是不确定的 合力的大小和方向随时都在改变 而这种变化是无规则的 因而布朗运动也是无规则的 2 微粒越小 布朗运动越明显 悬浮微粒越小 某时刻与它相撞的分子数越少 来自各方向的冲击力越不平衡 另外微粒越小 其质量也就越小 相同冲击力下产生的加速度越大 因此微粒越小 布朗运动越明显 3 温度越高 布朗运动越明显 温度越高 液体分子的运动越剧烈 分子运动的速率越大 每次撞击时对微粒的冲力越大 因而同一时刻微粒受到的各个方向的冲力的合力越大 微粒的加速度也越大 而使微粒的运动变得更剧烈 另外 温度升高 分子运动的速率增大的同时 在单位时间内分子对微粒碰撞的次数也增多 而使微粒的运动变得更剧烈 综上所述 温度越高 布朗运动越明显 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 因此它说明了液体或气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 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则性 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 方法总结 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 课堂训练2 多选 对以下物理现象分析正确的是 bc 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 考点三布朗运动与扩散现象的异同 栏目链接 布朗运动与扩散现象有哪些异同点 提示 布朗运动和扩散现象都反映了组成物质的分子的热运动 且剧烈程度与温度有关 布朗运动是小颗粒的运动 而扩散现象是分子的实际运动 两者发生的范围不同 持续时间不同 例3 多选 关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是 a 布朗运动和扩散现象都可以在气体 液体和固体中发生b 布朗运动和扩散现象都是分子运动c 布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显d 布朗运动和扩散现象都是永不停息的 解析 布朗运动和扩散现象的研究对象不同 布朗运动是固体颗粒 而扩散现象是分子运动 布朗运动和扩散现象条件不一样 布朗运动只能在气体和液体中发生 而扩散现象可以发生在固体 液体和气体任何两种物质之间 布朗运动和扩散现象的共同点是两者都是永不停息的 并且温度越高越明显 答案 cd 课堂训练3 多选 下列关于布朗运动 扩散现象和对流的说法正确的是 ad a 布朗运动 扩散现象和对流在月球表面都能进行b 布朗运动 扩散现象和对流在宇宙飞船里都能进行c 布朗运动 扩散现象在月球表面能够进行 而对流则不能进行d 布朗运动 扩散现象在宇宙飞船里能够进行 而对流不能进行 解析 布朗运动 扩散都是分子无规则运动的结果 不需要附加外界的条件 而对流则需要在有重力作用的条件下才能进行 因此 布朗运动 扩散和对流在月球表面都能进行 只不过对流在月球表面进行得慢罢了 宇宙飞船里处于完全失重状态 所以对流不能进行 考点四分子的热运动 栏目链接 在扩散现象中 温度越高 扩散越快 在布朗运动中 温度越高 布朗运动越明显 而这两种现象又都反映了分子的运动 那么分子的运动与温度有怎样的关系 分子的运动又有哪些特点呢 提示 温度越高 分子的运动越激烈 特点 1 永不停息 2 无规则 分子的无规则运动称为热运动 所谓分子的 无规则运动 是指由于分子之间的相互作用碰撞 每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化 例4下列关于热运动的说法中 正确的是 a 分子热运动是指扩散现象和布朗运动b 分子热运动是物体被加热后的分子运动c 分子热运动是单个分子做永不停息的无规则运动d 分子热运动是大量分子做永不停息的无规则运动 解析 分子热运动是指物体内大量分子做无规则运动 不是单个分子做无规则运动 物体被加热 不被加热 其内部的分子都在进行着分子热运动 故b c错误 d正确 扩散现象和布朗运动证实了分子的热运动 但热运动不是扩散现象和布朗运动 答案 d 课堂训练4 通常把萝卜腌制成咸菜需要几天 而萝卜炒成熟菜 使之具有相同的咸味仅需几分钟 造成这种差别的原因是 d a 盐分