分子的热运动

1、第三节第三节 分子的热运动分子的热运动物理选修3-3第一章 分子动理论一、扩散运动一、扩散运动请同学们观察以下两个实验：1 在一烧杯的净水中，滴入一二滴红墨水后，2把盛有二氧化氮的玻璃瓶与另一个玻璃瓶竖直方向对口相接触，看到：红墨水在水中逐渐扩展开来。二氧化氮气体从下面的瓶内逐渐扩展到上面瓶内。 上述实验是气体、液体的扩散现象。 扩散现象指不同物质能够彼此进入扩散现象指不同物质能够彼此进入对方的现象。对方的现象。 事实上，气体、液体、固体气体、液体、固体都存在扩散现象。（例如：把金片和铅片压在一起，金会扩散到铅中，铅也会扩散到金中） 物体的分子能够向周围区域进行扩散并不是由于重力的作用，而是物

2、体本身的分子作永不停物体本身的分子作永不停息的无规则运动的结果息的无规则运动的结果。二、布朗运动二、布朗运动对分子做无规则运动的更有力的实验证明。 1827年英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉，发现花粉颗粒在水中不停地做无规则运动，后来把这种悬浮在液体或固体中的小颗粒的悬浮在液体或固体中的小颗粒的无规则运动叫做布朗运动无规则运动叫做布朗运动。 不只是花粉，其他的物质加藤黄、墨汁中的炭粒，这些小小微粒悬浮在水中都有布朗运动存在。观察模拟实验现象阅读课文（约7分钟） 问题:（1）布朗运动是花粉分子的无规则运动吗？ （2）布朗运动有什么特点？ （3）图6-4是布朗粒子的实际运动轨迹吗？ (

3、4)布朗运动是怎样产生的? （5）布朗运动能反映什么？2.布朗运动的特点：（1）无规则 （2）永不停息（3）布朗粒子越小，现象越明显；（4）温度越高，布朗运动越激烈 1.布朗运动是指悬浮小颗粒的运动分子热运动布朗运动1.swf 分子热运动布朗运动2.swf 不是花粉分子的无规则运动下图是布朗粒子的实际运动轨迹吗? 分子热运动布朗运动1.swf 布朗运动的运动路线是无规则的,该图是每隔是每隔30秒微粒位秒微粒位置的连线，而不是微粒的实际运动轨迹置的连线，而不是微粒的实际运动轨迹。布朗运动究竟是怎样产生的呢？布朗运动究竟是怎样产生的呢？关于布朗运动的争论： 布朗运动是不是由外界因素影响产生的？布朗

4、运动是不是由外界因素影响产生的？（所谓外界因素的影响，是指存在温度差、压强差、液体振动等等。） 若液体两端有温度差，液体是怎样传递热量的？液体中的悬浮颗粒将做定向移动，还是无规则运动？温度差这样的外界因素是不是产生布朗运动的原因呢？液体存在着温度差时，液体依靠对流传递热量，这样悬浮颗粒将随液体有定向移动。但布朗运动对不同颗粒运动情况不相同，因此液体的温度差不可能产生布朗运动。直到1905年，爱因斯坦才从理论上解释了布朗运动。 因此，推理得出外界因素的影响不是产生布朗运动的原因，只能是液体内部造成的只能是液体内部造成的。2、又如液体的压强差或振动等都只能使液体具有单向运动，悬浮在液体中的小颗粒的

5、定向移动不是布朗运动。 他认为布朗运动是大量液体分子对足够他认为布朗运动是大量液体分子对足够小悬浮微粒的小悬浮微粒的不平衡撞击不平衡撞击引起的，是大量液引起的，是大量液体分子不停地做无规则运动所产生的结果。体分子不停地做无规则运动所产生的结果。布郎运动的真正起因：布郎运动的真正起因：分子热运动布朗运分子热运动布朗运动动2.swf布朗运动的特点： 布朗运动是观察到的悬浮小颗粒(足够小)的无规则运动，不是分子的热运动。但它反映了气体、液体分子在不停地做无规则的热运动。无规则；永不停息；温度越高，运动越激烈；颗粒越小，现象越明显。反映气体、液体分子热运动的特点：无规则温度越高，运动越剧烈；永不停息。

6、布朗运动指悬浮小颗粒的运动特点：无规则；永不停息。温度越高运动越剧烈温度越高运动越剧烈；颗粒越小现象越明显颗粒越小现象越明显；事实上，布朗运动能够在液体液体和气体气体中发生！ 综上所述： 扩散现象和布朗运动都表明分子在永不停息地作无规则的运动，而且温度越高，分子的无规则运动就越激烈。 这说明物体的温度温度高低高低是与内部分子无规则运动的剧烈程度剧烈程度直接相关的。 因此，物理学中把物体内部大量分子的无规则运动称为热运动热运动。思考：有时在较暗的房间里可以观察到射入屋内的思考：有时在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞，这是布朗运动阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞，这是布朗运动吗？为什么？吗？为什么？该小颗粒的运动不是布朗运动。因为：（1）布朗粒子一般用肉眼是看不见的，而悬浮在空气中的小颗粒是可以用肉眼看见；（2）：悬浮在空气中的小颗粒时间一长，会沉积下来，而布朗粒子的运动是永不停息的。（3）产生的原因不同：悬浮大空气中的小颗粒的运动是由于受到周围的气流所引起的，而布朗运动是由于液体分子的无规则运动而引起的。 小结：小结：1、扩散现象是物体本身的分子作永不停息的无规则运动的结果