分子的热运动

第二节.分子的热运动学习目标：1.知道扩散现象、布朗运动以及热运动的定义．2．掌握布朗运动产生的原因．3．知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素．重点难点：1.布朗运动的特点及产生原因．2．布朗运动和分子热运动的区别和联系．课标定位一：扩散现象1.定义：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散2.原因：物质分子的无规则运动

扩散现象在气体、液体、固体都能发生．3.温度越高，扩散现象越明显

（2）分子间有间隙4.扩散现象说明

（1）直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动二、布朗运动

布朗是英国的一位植物学家。1827年，布朗用显微镜观察植物的花粉微粒悬浮在静止水面上的形态时，却惊奇地发现这些花粉微粒在不停地作无规则运动。布朗经过反复观察后，写下了这样的一段文字：“我确信这种运动不是由于液体的流动所引起，也不是由于液体的逐渐蒸发所引起，而是属于粒子本身的运动。”

1．布朗运动：悬浮在液体(气体）中的固体微粒永不停息的无规则运动叫做布朗运动．追踪一个微粒的运动将每隔30s观察到的微粒的位置，用直线把他们依次连接起来。

图中的连线是不是花粉微粒运动的实际路线？不是4

花粉微粒的运动是无规则的。不同的花粉微粒的运动路线是不同的布朗运动是怎样产生的？IV一颗微粒受到液体分子撞击的情景IV

悬浮的微粒足够小时，受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用强，致使微粒运动。在下一瞬间，微粒在另一方向受到的撞击作用强，致使微粒又向其它方向运动。这样，就引起了微粒的无规则运动。2．布朗运动产生的原因：大量液体分子永不停息地做无规则运动时，对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生布朗运动的原因．即：液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因．

布朗运动是观察到的悬浮小颗粒(足够小)的无规则运动，不是分子的运动。但它间接反映了气体、液体分子在不停地做无规则的热运动。布朗运动跟什么因素有关？3.影响因数：布朗运动是分子的运动吗？

布朗运动是悬浮于液体中微粒的无规则运动，这种微粒是由成千上万个分子组成的集合体，因此它的无规则运动不是分子的热运动。液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因，微粒运动的无规则性反映了液体内部分子运动的无规则性。为什么颗粒越小，布朗运动越明显？颗粒越小每一瞬间受到液体分子撞击的数目少受力极易不平衡颗粒越大同时跟它撞击的分子数多受力的平均效果互相平衡质量大，惯性大运动状态难改变

为什么随着温度的升高微粒的布朗运动越加激烈？

温度升高，反映了液体分子运动的平均动能增大。液体分子对微粒的碰撞次数将增加，而且每次撞击作用将增强。这就使微粒受到来自各方向的液体分子的撞击作用的不平衡现象加剧，引起微粒的布朗运动越加激烈4.布朗运动的特点：

无规则；永不停息；温度越高，颗粒越小，运动越激烈；布朗运动能够在液体和气体中发生！

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。

这说明物体的温度高低是与内部分子无规则运动的剧烈程度直接相关的。

物理学中分子永不停息的无规则运动称为热运动三、热运动

从较暗的房间里观察到入射阳光的细光束中有悬浮在空气里的尘埃微粒在左右上下游动，尘埃微粒的运动是布朗运动吗？为什么？不是1.从微粒运动的原因来说，布朗运动微粒是由于受到周围作无规则运动的分子的撞击，且来自各个方向撞击的不均衡而引起的。阳光中的尘埃微粒的运动是由于受到空气气流的冲击裹挟而形成的（气流运动不是空气分子的无规则热运动）。2.从观察方式来说，布朗微粒是很小的，需要在显微镜里观看，尘埃粒子在阳光下肉眼就可见了，这样大的颗粒，就是受到周围作无规则热运动的空气分子的撞击，也无法呈现出布朗运动来的。3.从观察到的情景来说，作布朗运动的微粒的运动是无规则的，随着周围分子撞击次数的变化，微粒会很快地改变运动方向。而在阳光下的尘埃粒子的运动是随气流一起运动的，其方向改变要缓慢得多，而且由于尘埃受重力作用，其总趋势是向下的。1、在长期放着煤的墙角处，地面和墙角相当厚的一层染上黑色，这说明（）A、分子是在不停的运动着B、煤是由大量分子组成的C、分子之间是有空隙的D、物体之间有相互作用力AC2.“布朗运动”是说明分子运动的重要实验事实。则布朗运动是指：（）A：液体分子的运动；B：悬浮在液体中的固体分子的运动；C：悬浮在液体中的固体颗粒的运动；D：液体分子和固体分子的共同运动；C3下列现象中,能说明分子是不断运动着的是（）A：将香水瓶打开后能闻到香味；B：汽车开过后,公路上尘土飞扬；C：洒在地上的水,过一段时间就干了；D：悬浮在水中的花粉做无规则运动；A、C、D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2、布朗运动反映了液体或气体内部分子作永不停息、无规则的热运动。4、布朗运动的运动剧烈程度跟液体或气体的温度及小颗粒的大小直接相关。3、布朗运动是悬浮小颗粒的运动，不是分子的运动。5.分子永不停息的无规则运动称为热运动核心要点突破一、对布朗运动的理解1．颗粒的大小：能做布朗运动的微粒是由许多分子组成的颗粒(注意不是分子)，其大小在光学显微镜下可以看到，但人眼直接观察看不到(其大小数量级一般在10－6m)．2．布朗运动的特点：①永不停息；②无规则；③微粒越小，运动越剧烈；④温度越高，运动越剧烈．3．布朗运动的示意图：课本6页图7.2－5记录的并非微粒做布朗运动的运动轨迹，而是每隔30s微粒位置的连线，从这些连线上就已经看出布朗运动的无规则性，实际上微粒在30s内也不是沿直线运动．4．布朗运动的产生(1)布朗运动的无规则性．悬浮微粒受到液体分子撞击不平衡是形成布朗运动的原因，由于液体分子的运动是无规则的，使微粒受到较强撞击的方向也不确定，所以布朗运动是无规则的．(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，布朗运动越激烈．温度越高，液体分子的运动(平均)速率越大，对悬浮于其中的微粒的撞击作用也越大，微粒越不易平衡，产生的加速度也越大，因此温度越高，布朗运动越激烈．5．布朗运动的意义尽管布朗运动本身并不是分子的运动，但由于它的形成原因是由于分子的撞击所致，所以它能反映分子的运动特征，这就是布朗运动的意义所在．即时应用

(即时突破，小试牛刀)1．关于布朗运动，下列说法正确的是(

)A．布朗运动只能在液体中发生B．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动C．布朗研究悬浮在水中的花粉颗粒时，用放大镜看到了花粉的无规则运动D．我们把墨汁滴在水中，不能用肉眼看到炭粒做布朗运动解析：选D.布朗运动产生的原因是周围液体(或气体)分子对悬浮颗粒撞击的不均衡造成的，在气体中也能发生，A错．从阳光中看到的尘埃，其尺寸往往比布朗运动中固体微粒的尺寸大得多，空气分子对它们的碰撞的不均衡性已不甚明显，它们在空中的无序翻滚主要是在重力、浮力和气流的共同影响下形成的，不是布朗运动，B错．要观察布朗运动必须借助于显微镜，不能用放大镜看到，更不可能用肉眼直接观察到，故C错，D正确．二、布朗运动与扩散、分子热运动的比较1．布朗运动与扩散的比较(1)相同点：首先它们都反映了分子永不停息地做无规则运动；其次，扩散和布朗运动都随温度的升高表现得越明显．(2)不同点：扩散是两种不同物质接触时，没有受到外力影响而出现彼此的分子进入到对方里去的现象．气体、液体、固体都有扩散现象．扩散快慢除和温度有关外，还和物体的密度差、浓度差有关．物体的密度差(或浓度差)越大，温度越高，扩散进行得越快．而布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒所做的无规则运动，其运动的激烈程度与微粒的大小和液体的温度有关．2．布朗运动与分子热运动的比较布朗运动分子热运动区别研究对象是固体颗粒，颗粒越小，布朗运动越明显，在液体、气体中发生研究对象是分子，任何物体的分子都做无规则运动相同点①无规则运动②永不停息③与温度有关联系周围液体(或气体)分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动是热运动的宏观表现即时应用(即时突破，小试牛刀)2．下列有关扩散现象与布朗运动、分子运动的叙述中，正确的是(

)A．扩散现象与布朗运动都说明了分子在做无规则的运动B．扩散现象与布朗运动没有本质的区别C．扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律D．扩散现象与布朗运动都与温度有关解析：选ACD.扩散现象与布朗运动都是分子做无规则运动的结果，所以A对；扩散是物质分子的迁移，布朗运动是宏观颗粒的运动，是两种完全不相同的运动，则B错C对．两个实验现象说明了扩散现象和布朗运动随温度的升高而加剧，所以都与温度有关，D对．课堂讲练类型一对扩散现象的理解

如图7－2－1所示，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上，中间用玻璃板隔开．对于抽去玻璃板后所发生的现象，(已知二氧化氮的密度比空气的密度大)下列说法正确的是(

)例1图7－2－1A．当过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了淡红棕色B．二氧化氮由于密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色C．上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上面瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色D．由于气体分子在运动着，所以上面的空气会到下面的瓶中，下面的二氧化氮也会自发地运动到上面的瓶中，所以最后上、下两瓶气体的颜色变得均匀一致【精讲精析】抽去玻璃板后，空气与二氧化氮两种气体接触，发生扩散现象，过一段时间空气、二氧化氮气体会均匀分布在上下两广口瓶当中，颜色均匀一致，都呈淡红棕色，A、D对，B、C错．【答案】

AD【规律总结】

(1)扩散现象在任何情况下都可以发生，与外界因素无关．(2)当两部分的分子分布浓度相同时，浓度不再变化，宏观上扩散停止，但分子运动并没有停止，因此这种状态是一种动态平衡．变式训练1通常把萝卜腌成咸菜需要几十天，而把萝卜炒成熟菜，使之有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的主要原因是(

)A．盐的分子很小，容易进入萝卜中B．盐分子有相互作用的斥力C．萝卜分子间有空隙，易扩散D．炒菜时温度高，分子热运动激烈解析：选D.炒菜时温度高，盐分子的热运动加剧，能更快地进入萝卜中．类型二对布朗运动的理解

关于布朗运动，下列说法中正确的是(

)A．悬浮的微粒越大，布朗运动越明显B．布朗运动是液体分子无规则运动的反映C．强烈的阳光射入较暗的房间内，在光束中可以看到有悬浮在空中的微尘不停地做无规则运动，这也是一种布朗运动D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动例2解:布朗运动是悬浮微粒受到液体分子的冲击力不平衡造成的，微粒越大，在某一瞬时跟它相撞的分子数越多，各个方向撞击作用接近平衡，故布朗运动越不明显，故A错；布朗运动的规律反映了液体分子运动的规律，故B对；能做布朗运动的微粒都很小，一般数量级在10－6m，人眼不可能直接观察到，只能借助光学显微镜观察，尘埃的运动是空气对流产生的，不是布朗运动，故C错；热运动指分子的运动，布朗运动不是热运动，故D错．【答案】

B变式训练2有关布朗运动的下列叙述中，正确的是(

)A．把碳素墨水滴入清水中，观察到布朗运动，这是碳分子的无规则运动B．布朗运动是否显著与悬浮在液体中的固体微粒的大小无关C．布朗运动的激烈程度与液体温度有关，微粒大小一定时，液体温度越高，布朗运动越显著D．微粒布朗运动的无规则性，反映了液体的内部分子运动的无规则性解析：选CD.布朗运动是固体微粒的运动；由布朗运动的产生原因知A、B错，C、D正确．类型三对布朗运动示意图的理解

做布朗运动实验，得到某个观测记录如图7－2－2.图中记录的是(

)A．分子无规则运动的情况B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度－时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线例3图7－2－2【精讲精析】图中的折线记录的是某个做布朗运动的微粒按相等时间间隔依次记录的位置连线，不是分子无规则运动的情况，也不是微粒做布朗运动的轨迹，更不是微粒运动的v－t图线，故D对，A、B、C错．【答案】

D变式训练3如图7－2－3所示是布朗运动小颗粒的位置连线放大图，从小颗粒在A点开始计时，每隔30s记下小颗粒的位置，得到B、C、D、E、F、G、I等点，则小颗粒在第75s末时的位置，以下叙述中正确的是(

)图7－2－3A．一定在CD连线的中点B．一定不在CD连线的中点C．可能在CD连线上，但不一定在CD连线中点D．可能在CD连线以外的某些点上解析：选CD.布朗运动是无规则的运动，每隔30s记下颗粒的一个位置，其连线不是运动轨迹，其实在这30s内运动也是杂乱无章的，不是沿直线运动的．在75s末小颗粒可能在CD连线上，也可能在CD的中点，也可能在CD连线外的任一位置，故C、D正确．1．关于布朗运动，下列说法正确的是()DA．布朗运动是指在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B．布朗运动反映了固体分子永不停止的无规则运动C．悬浮微粒越大，布朗运动越显著D．液体温度越高，布朗运动越显著2．关于分子热运动和布朗运动，下列说法正确的是()A．布朗微粒越大，同一时刻与之碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著B

B．布朗运动是分子无规则运动的反映

C．当物体的温度达到0℃时，物体分子的热运动就会停止

D．布朗运动的剧烈程度和温度有关，所以布朗运动也叫热运动

3．用显微镜观察悬浮在水中的花