高中物理 第1章 第3節(jié) 分子的熱運動課件 粵教版選修3-3.ppt

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第三節(jié) 分子的熱運動,考點一 擴散現(xiàn)象,,,,欄目鏈接,1．生活中常會見到下列幾種現(xiàn)象： (1)在墻角打開一瓶香水，很快整個房間都會彌漫著香氣． (2)滴一滴紅色墨水在一盆清水中，過一段時間整盆水會變成濃度相同的紅色． (3)炒菜時，在鍋里放一撮鹽，整鍋菜都會具有咸味． 以上現(xiàn)象說明什么問題？它們屬于什么現(xiàn)象？,欄目鏈接,提示：說明不同物質能夠彼此進入對方．它們屬于擴散現(xiàn)象． 2．固體物質都有固定的形狀，它們之間也會發(fā)生擴散嗎？擴散過程是否永遠不會停止？ 提示：會．物質處于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)時均能發(fā)生擴散現(xiàn)象，只是氣態(tài)物質的擴散現(xiàn)象最顯著，固態(tài)物質擴散現(xiàn)象不明顯，需要經(jīng)過較長的時間才能觀察到固態(tài)物質明顯的擴散現(xiàn)象．當物質在這一能達到的空間里實現(xiàn)了分布均勻，擴散現(xiàn)象就結束了，但此時分子的運動并沒有停止．,欄目鏈接,1．定義 由于分子的無規(guī)則運動而產(chǎn)生的物質遷移現(xiàn)象． 2．對擴散現(xiàn)象的理解 (1)影響擴散現(xiàn)象的因素： ①物質處于固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)時均能發(fā)生擴散現(xiàn)象，只是短時間內，氣態(tài)物質擴散現(xiàn)象最明顯，固態(tài)物質的擴散現(xiàn)象非常不明顯．,欄目鏈接,②在兩種物質一定的前提下，擴散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度與物質的溫度有關，溫度越高，擴散現(xiàn)象越明顯． ③擴散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度還受到“已遷入對方”的分子濃度的限制，當濃度低時，擴散現(xiàn)象較為明顯． (2)成因分析． 擴散現(xiàn)象不是外界作用(例如對流、重力作用等)引起的，也不是化學反應的結果，而是分子無規(guī)則運動的直接結果，是分子無規(guī)則運動的宏觀反映．,欄目鏈接,注意：擴散現(xiàn)象是分子運動的宏觀表現(xiàn)，當發(fā)生擴散的兩部分的分子分布濃度相同時，擴散現(xiàn)象停止，但分子的運動并沒有停止．,欄目鏈接,例1 (2014東莞檢測)“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴”．這是南宋詩人陸游《村居書喜》中的兩句詩．詩人描寫春晴天暖，鳥語花香的山村美景．而這兩句詩也蘊含著物理學中的熱學與聲學知識．對于前一句，我們可以理解對花朵分泌出的芳香分子運動的速率加快．驟暖說明當時環(huán)境溫度突然________，這屬于________現(xiàn)象．,欄目鏈接,解析：“花氣襲人”說明了發(fā)生擴散現(xiàn)象，即花朵中的芳香分子擴散到了空氣中，而造成擴散加快的直接原因是“驟暖”，即氣溫突然升高．從物理學角度看就是周圍氣溫升高時，分子擴散運動加?。?答案：升高 擴散 方法總結：(1)擴散現(xiàn)象直接表現(xiàn)了分子的無規(guī)則運動，它可以在氣體、液體、固體中進行，且溫度越高，擴散得越快． (2)要會利用所學知識來解釋日常生活中的某些現(xiàn)象．,?課堂訓練 1．(多選)下列四種現(xiàn)象中，屬于擴散現(xiàn)象的有(CD) A．雨后的天空中懸浮著很多的小水滴 B．海綿吸水 C．在一杯熱水中放幾粒鹽，整杯水很快就會變咸 D．把一塊煤塊貼在白墻上，幾年后鏟下煤塊發(fā)現(xiàn)墻中也有煤,解析：擴散現(xiàn)象是指兩種不同的分子互相滲透到對方的現(xiàn)象，它也是分子運動引起的．天空中的小水滴不是分子，小水滴也是由大量水分子組成的，這里小水滴懸浮于空氣中并非分子運動所為，故A項不對．同樣，海綿吸水也不是分子運動的結果，海綿吸水是一種毛細現(xiàn)象，故B項也不對．而整杯水變咸是鹽分子滲透到水分子之間所致，墻中有煤也是煤分子滲透的結果，故C項正確．,考點二 布朗運動,,欄目鏈接,1．如圖甲所示，把墨汁用水稀釋后取出一滴放在高倍顯微鏡下觀察，可以看到懸浮在液體中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動．在顯微鏡下追蹤一個小炭粒的運動，每隔30 s把炭粒的位置記錄下來，然后用直線把這些位置按時間順序依次連接起來，就得到類似圖乙所示的微粒運動的位置連線．可以看出，微粒的運動是無規(guī)則的．那么小炭粒為什么會做無規(guī)則的運動？這種運動說明了什么？,欄目鏈接,提示：小炭粒受到液體分子不平衡的撞擊作用；這種運動反映了液體分子運動的無規(guī)則性．,欄目鏈接,2．將布朗運動的裝置由實驗室移到高速運動的列車上，微粒的運動是否更明顯？ 提示：不會更明顯．布朗運動是由液體分子的無規(guī)則運動引起的，與外界因素(如實驗裝置是否運動)無關．,欄目鏈接,1．定義 人們把懸浮在液體或氣體中的微粒的無規(guī)則運動叫做布朗運動． 2．產(chǎn)生原因 液體中許許多多做無規(guī)則運動的分子不斷地撞擊微小懸浮顆粒，當顆粒足夠小時，受到來自各個方向的液體分子的撞擊作用的不平衡產(chǎn)生的．,3．特點 (1)永不停息、無規(guī)則． 每個液體分子對微粒撞擊時對微粒都產(chǎn)生沖力，由于分子的無規(guī)則運動，每一瞬間每個分子對微粒的沖力大小和方向是不確定的，合力的大小和方向隨時都在改變，而這種變化是無規(guī)則的，因而布朗運動也是無規(guī)則的．,(2)微粒越小，布朗運動越明顯． 懸浮微粒越小，某時刻與它相撞的分子數(shù)越少，來自各方向的沖擊力越不平衡；另外微粒越小，其質量也就越小，相同沖擊力下產(chǎn)生的加速度越大．因此微粒越小，布朗運動越明顯．,(3)溫度越高，布朗運動越明顯． 溫度越高，液體分子的運動越劇烈，分子運動的速率越大，每次撞擊時對微粒的沖力越大，因而同一時刻微粒受到的各個方向的沖力的合力越大，微粒的加速度也越大，而使微粒的運動變得更劇烈．另外，溫度升高，分子運動的速率增大的同時，在單位時間內分子對微粒碰撞的次數(shù)也增多，而使微粒的運動變得更劇烈．綜上所述，溫度越高，布朗運動越明顯．,例2 關于布朗運動，下列說法正確的是( ) A．布朗運動就是分子運動，布朗運動停止了，分子運動也會暫時停止 B．微粒做布朗運動，充分說明了微粒內部分子是不停地做無規(guī)則運動的 C．布朗運動是無規(guī)則的，因此它說明了液體或氣體分子的運動是無規(guī)則的 D．布朗運動的無規(guī)則性，是由于外界條件無規(guī)律的不斷變化而引起的,解析：布朗運動是指懸浮在液體或氣體中的小顆粒的運動，它不是指分子的運動．布朗運動的無規(guī)則性，是由液體或氣體分子的撞擊引起的，通過布朗運動，間接反映了液體或氣體分子的無規(guī)則性，它不是由顆粒內部的分子無規(guī)則運動引起的．也不是由于外界條件變化引起的，故只有C對． 答案：C,方法總結：布朗運動是懸浮在液體中的小顆粒由于液體分子撞擊不平衡引起的．布朗運動的劇烈程度跟顆粒的大小、溫度的高低有關，布朗運動是液體分子無規(guī)則熱運動的間接反映。,?課堂訓練 2．(多選)對以下物理現(xiàn)象分析正確的是(BC) ①從射來的陽光中，可以看到空氣中的微粒在上下飛舞 ②上升的水蒸氣的運動 ③用顯微鏡觀察懸浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做無規(guī)則運動 ④向一杯清水中滴入幾滴紅墨水，紅墨水向周圍運動,A．①②③屬于布朗運動 B．④屬于擴散現(xiàn)象 C．只有③屬于布朗運動 D．以上結論均不正確,考點三 布朗運動與擴散現(xiàn)象的異同,,欄目鏈接,布朗運動與擴散現(xiàn)象有哪些異同點？ 提示：布朗運動和擴散現(xiàn)象都反映了組成物質的分子的熱運動，且劇烈程度與溫度有關；布朗運動是小顆粒的運動，而擴散現(xiàn)象是分子的實際運動，兩者發(fā)生的范圍不同、持續(xù)時間不同．,例3 (多選)關于布朗運動和擴散現(xiàn)象的說法正確的是( ) A．布朗運動和擴散現(xiàn)象都可以在氣體、液體和固體中發(fā)生 B．布朗運動和擴散現(xiàn)象都是分子運動 C．布朗運動和擴散現(xiàn)象都是溫度越高越明顯 D．布朗運動和擴散現(xiàn)象都是永不停息的,解析：布朗運動和擴散現(xiàn)象的研究對象不同：布朗運動是固體顆粒，而擴散現(xiàn)象是分子運動．布朗運動和擴散現(xiàn)象條件不一樣：布朗運動只能在氣體和液體中發(fā)生，而擴散現(xiàn)象可以發(fā)生在固體、液體和氣體任何兩種物質之間．布朗運動和擴散現(xiàn)象的共同點是兩者都是永不停息的，并且溫度越高越明顯． 答案：CD,?課堂訓練 3．(多選)下列關于布朗運動、擴散現(xiàn)象和對流的說法正確的是(AD) A．布朗運動、擴散現(xiàn)象和對流在月球表面都能進行 B．布朗運動、擴散現(xiàn)象和對流在宇宙飛船里都能進行 C．布朗運動、擴散現(xiàn)象在月球表面能夠進行，而對流則不能進行 D．布朗運動、擴散現(xiàn)象在宇宙飛船里能夠進行，而對流不能進行,解析：布朗運動、擴散都是分子無規(guī)則運動的結果，不需要附加外界的條件．而對流則需要在有重力作用的條件下才能進行．因此，布朗運動、擴散和對流在月球表面都能進行，只不過對流在月球表面進行得慢罷了．宇宙飛船里處于完全失重狀態(tài)，所以對流不能進行．,考點四 分子的熱運動,,欄目鏈接,在擴散現(xiàn)象中，溫度越高，擴散越快；在布朗運動中，溫度越高，布朗運動越明顯．而這兩種現(xiàn)象又都反映了分子的運動，那么分子的運動與溫度有怎樣的關系？分子的運動又有哪些特點呢？ 提示：溫度越高，分子的運動越激烈． 特點：(1)永不停息；(2)無規(guī)則．,分子的無規(guī)則運動稱為熱運動．所謂分子的“無規(guī)則運動”，是指由于分子之間的相互作用碰撞，每個分子的運動速度無論是方向還是大小都在不斷地變化．,例4 下列關于熱運動的說法中，正確的是( ) A．分子熱運動是指擴散現(xiàn)象和布朗運動 B．分子熱運動是物體被加熱后的分子運動 C．分子熱運動是單個分子做永不停息的無規(guī)則運動 D．分子熱運動是大量分子做永不停息的無規(guī)則運動,解析：分子熱運動是指物體內大量分子做無規(guī)則運動，不是單個分子做無規(guī)則運動，物體被加熱、不被加熱，其內部的分子都在進行著分子熱運動，故B、C錯誤，D正確．擴散現(xiàn)象和布朗運動證實了分子的熱運動，但熱運動不是擴散現(xiàn)象和布朗運動． 答案：D,?課堂訓練 4．通常把蘿卜腌制成咸菜需要幾天，而蘿卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味僅需幾分鐘，造成這種差別的原因是(D) A．鹽分子太小了，很容易進入蘿卜中 B．鹽分子間有相互作用的引力 C．蘿卜分子間有空隙，易擴散 D．炒菜時溫度高，分子熱運動加快,解析：分子熱運動與溫度有關，溫度越高，分子的熱運動越劇烈，鹽分子不會隨溫度的升高而變小，故A錯誤；鹽分子之間的引力和斥力不會影響分子運動的速度，故B錯誤；鹽分子間的空隙與分子運動的速度無關，故C錯誤；炒菜時由于溫度高，分子的運動加劇，故鹽分子能快速進入蘿卜分子中，故D正確．,