高中物理-7.2-分子的熱運動-4課件-新人教版選修3-3

1.影響擴散現(xiàn)象是否明顯的因素(1)雙方的物態(tài)：擴散現(xiàn)象發(fā)生時，氣態(tài)物質的擴散現(xiàn)象最快最顯著，液態(tài)次之，固態(tài)物質的擴散現(xiàn)象最慢，短時間內非常不明顯.(2)雙方的溫度：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)象越顯著.(3)雙方的濃度差：擴散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度還受到“已進入對方”的分子濃度的限制，當濃度低時，擴散現(xiàn)象較為顯著.2.擴散現(xiàn)象的原因分析擴散現(xiàn)象不是外界作用引起的，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.3.分子運動的兩個特點的理解(1)永不停息即分子不分白天和黑夜，不分季節(jié)，永遠在運動.(2)無規(guī)則是指單個分子運動無規(guī)則，但大量分子運動又具有規(guī)律性，如總體上分子由濃度大的地方向濃度小的地方運動.(1)擴散現(xiàn)象在任何情況下都可以發(fā)生，與外界因素無關.(2)當兩部分的分子分布濃度相同時，濃度不再變化，宏觀上擴散停止，但分子運動并沒有停止，因此這種狀態(tài)是一種動態(tài)平衡.(3)分子運動激烈程度雖然受到溫度影響，溫度高運動快，溫度低運動慢，但分子的運動永遠不會停止.【典例1】(2011·福州高二檢測)關于熱運動的說法中，正確的是()A.熱運動是物體受熱后所做的運動B.溫度高的物體中的分子做無規(guī)則運動C.單個分子做永不停息的無規(guī)則運動D.大量分子做永不停息的無規(guī)則運動【解題指導】抓住熱運動的定義，是分析本題的關鍵.要注意熱運動是指大量分子的無規(guī)則運動.【標準解答】選D.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，故A、C項錯，D項正確.不僅高溫物體中的分子在做無規(guī)則運動，低溫物體內的分子也同樣做無規(guī)則運動，只是其平均速率不同而已，故B項錯誤.【規(guī)律方法】理解分子熱運動的方法大量分子的無規(guī)則運動才是熱運動，并不是受熱后物體分子的運動，分子熱運動是大量分子與溫度有關的宏觀表現(xiàn)，單個分子的熱運動沒有意義.【變式訓練】通常把蘿卜腌成咸菜需要幾天，而把蘿卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需幾分鐘.造成這種差別的主要原因是()A.鹽分子很小，很容易進入蘿卜中B.鹽分子間有相互作用的斥力C.蘿卜分子間有空隙，易擴散D.炒菜時溫度高，分子熱運動激烈【解析】選D.分子無規(guī)則熱運動的激烈程度與溫度有關，溫度越高熱運動越激烈，擴散進行得越快，故選D.1.對布朗運動的認識(1)布朗運動的無規(guī)則性.懸浮微粒受到液體分子撞擊不平衡是形成布朗運動的原因，由于液體分子的運動是無規(guī)則的，使微粒受到較強撞擊的方向也不確定，所以布朗運動是無規(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，布朗運動越激烈.溫度越高，液體分子的運動(平均)速率越大，對懸浮于其中的微粒的撞擊作用也越大，產(chǎn)生的加速度也越大，因此溫度越高，布朗運動越激烈.(4)布朗運動不是分子的運動，而是固體微粒的運動.布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子運動的無規(guī)則性；布朗運動與溫度有關，表明液體分子的運動與溫度有關.2.布朗運動與熱運動的區(qū)別與聯(lián)系做布朗運動的微粒用肉眼是看不到的，只能在顯微鏡下看到.布朗微粒不是分子，而是由大量分子組成的，則布朗運動不是分子的運動，而是分子運動的間接反映.凡是能用肉眼直接看到的粒子的運動，都不能稱為布朗運動.【典例2】用顯微鏡觀察放在水中的花粉，追蹤幾?；ǚ郏扛?0s記下它們的位置，用折線分別依次連接這些點，如圖所示.圖示折線是否為花粉的運動徑跡？是否為水分子的運動徑跡？【解題指導】解答本題應注意以下三點：(1)圖中折線是花粉顆粒兩位置的連線.(2)閃光時間不同折線圖形也不同，區(qū)別折線與徑跡.(3)折線的無規(guī)則所反映的實質問題.【標準解答】此圖畫出的是每隔30s觀察到的花粉微粒的位置用直線依次連接起來的圖線，實際上在兩位置間的短短30s內，花粉的運動仍是極其復雜和無規(guī)則的，并非沿著兩位置的連線運動.因此，圖示折線并不是花粉的運動徑跡，更不是水分子的運動徑跡，這是因為花粉微粒受到液體分子頻繁的碰撞.花粉運動的路線是在許許多多液體分子撞擊下的平均效果的體現(xiàn).答案：不是不是【規(guī)律方法】布朗運動示意圖的分析方法布朗運動是無規(guī)則的，分析布朗運動示意圖時要注意：(1)布朗運動示意圖中每個拐點記錄的是微粒每隔一段時間(如30s)的位置，可采用頻閃照相的辦法記錄.(2)兩位置所畫直線是人為畫的，在30s內，微粒仍做無規(guī)則運動.(3)不能將示意圖中的折線當作微粒的運動軌跡，每一段直線也不可認為是對應這段時間內的勻速直線運動軌跡，在這段時間內運動仍然是很復雜的.(4)布朗運動示意圖只能說明每隔一段時間微粒的位置，無法確定微粒運動的軌跡.【變式訓練】在觀察布朗運動時，從微粒在a點開始計時，每隔30s記下微粒的一個位置，得b、c、d、e、f、g等點，然后用線段依次連接，如圖所示，則微粒在75s末時的位置()A.一定在cd的中點B.在cd的連線上，但不一定在cd的中點C.一定不在cd連線的中點D.可能在cd連線以外的某一點【解析】選D.微粒做布朗運動，它在任意一小段時間內的運動都是無規(guī)則的，題干中記錄到的各點，只是某一時刻微粒所在的位置，在兩個位置所對應的時間間隔內微粒并不沿直線運動，故D正確，A、B、C錯誤.【變式備選】關于布朗運動，下列說法中正確的是()A.懸浮的微粒越大，布朗運動越明顯B.布朗運動是液體分子無規(guī)則運動的反映C.強烈的陽光射入較暗的房間內，在光束中可以看到有懸浮在空中的微塵不停地做無規(guī)則運動，這也是一種布朗運動D.因為布朗運動的激烈程度跟溫度有關，所以布朗運動也叫做熱運動【解析】選B.逐項分析如下：【典例】(2011·襄樊高二檢測)關于布朗運動和擴散現(xiàn)象下列說法中正確的是()A.布朗運動和擴散現(xiàn)象都能在氣體、液體、固體中發(fā)生B.布朗運動和擴散現(xiàn)象都是分子的運動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【解題指導】審題時要注意以下幾點：(1)布朗運動是微粒運動而不是分子運動，可以在氣體和液體中進行.(2)擴散現(xiàn)象是分子運動，可以在氣體、液體、固體中進行.(3)布朗運動和擴散現(xiàn)象都是無規(guī)則的，永不停息且溫度越高越明顯.【標準解答】選C、D.布朗運動與擴散現(xiàn)象條件不一樣：布朗運動只能在氣體、液體中發(fā)生，而擴散現(xiàn)象可以在固體、液體、氣體任何兩種物質之間發(fā)生，故A錯.布朗運動是微粒運動而不是分子的運動，故B錯.布朗運動與擴散現(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，故C、D正確.一、選擇題1.在下列給出的四種現(xiàn)象中，屬于擴散現(xiàn)象的有()A.雨后的天空中懸浮著許多小水珠B.海綿吸水C.把一塊鉛和一塊金的接觸面磨平、磨光后，緊緊地壓在一起，幾年后會發(fā)現(xiàn)鉛中有金D.將大米與玉米混合均勻，大米與玉米“你中有我，我中有你”【解析】選C.擴散現(xiàn)象指不同的物質(分子)彼此進入對方的現(xiàn)象.很明顯，A、B、D不是分子彼此進入對方的現(xiàn)象，C滿足擴散條件.2.關于布朗運動，下列說法中正確的是()A.布朗運動是在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運動B.布朗運動是固體微粒的無規(guī)則運動C.懸浮微粒越大，布朗運動越顯著D.液體溫度越低，布朗運動越顯著【解析】選B.布朗運動是在顯微鏡下看到的固體微粒的無規(guī)則運動，故A錯，B對.布朗運動的特點是微粒越小，溫度越高，布朗運動越顯著，故C、D錯.3.(2011·南京高二檢測)用顯微鏡觀察水中的花粉，追蹤某一個花粉顆粒，每隔10s記下它的位置，得到了a、b、c、d、e、f、g等點，再用直線依次連接這些點，如圖所示，則下列說法中正確的是()A.這些點連接的折線就是這一花粉顆粒運動的徑跡B.它說明花粉顆粒做無規(guī)則運動C.在這六段時間內花粉顆粒運動的平均速度大小相等D.從a點計時，經(jīng)36s，花粉顆粒一定在de連線上【解析】選B.布朗運動示意圖說明了花粉顆粒做無規(guī)則運動，故B項正確.點之間連接的直線是人為畫上的，在這10s內花粉顆粒仍無規(guī)則運動，故A、C、D錯誤.4.在顯微鏡下觀察稀釋了的墨汁，將會看到()A.水分子無規(guī)則運動的情況B.炭顆粒無規(guī)則運動的情況C.炭分子無規(guī)則運動的情況D.水分子和炭顆粒無規(guī)則運動的情況【解析】選B.在顯微鏡下觀察稀釋了的墨汁，將會看到炭顆粒的無規(guī)則運動的情況，故B對.顯微鏡觀察不到分子，所以A、C、D錯誤.5.如圖所示，把一塊鉛和一塊金的接觸面磨平磨光后緊緊壓在一起，五年后發(fā)現(xiàn)金中有鉛，鉛中有金，對此現(xiàn)象說法正確的是()A.屬擴散現(xiàn)象，原因是由于金分子和鉛分子的相互吸引B.屬擴散現(xiàn)象，原因是由于金分子和鉛分子的運動C.屬布朗運動，小金粒進入鉛塊中，小鉛粒進入金塊中D.屬布朗運動，由于外界壓力使小金粒、小鉛粒彼此進入對方中【解析】選B.屬擴散現(xiàn)象，是兩種不同物質分子不規(guī)則運動引起的，B對.6.在較暗的房間里，從射進來的光束中用眼睛直接看到懸浮在空氣中的微粒的運動是()A.布朗運動B.分子的熱運動C.自由落體運動D.氣流和重力共同作用引起的運動【解析】選D.布朗運動的實質是液體或氣體的分子對其中的懸浮微粒不斷撞擊，因作用力不平衡而引起的微粒無規(guī)則運動，只能在顯微鏡下才能觀察到.本題所述懸浮在空氣中被眼睛直接看到的微粒，其體積太大，空氣分子各個方向的沖擊力平均效果相互平衡，實質上這些微粒的運動是由氣流和重力共同作用而引起的復雜的運動.【方法技巧】布朗運動的判斷方法及意義1.判斷方法布朗運動的判斷依據(jù)是懸浮在液體或氣體中的微粒，微粒必須足夠小，要在顯微鏡下才能觀察到，用肉眼能直接看到的顆粒不是布朗運動.微粒的運動無規(guī)則且不受外界的影響，是永不停息的.2.意義布朗運動的表現(xiàn)是微粒的無規(guī)則運動，產(chǎn)生原因是液體(氣體)分子對微粒頻繁的碰撞不平衡，所以布朗運動的意義是反映了液體(氣體)分子永不停息地做無規(guī)則運動.7.物體內分子運動的快慢與溫度有關，在0℃時冰塊內的水分子的運動狀態(tài)是()A.仍然是運動的B.處于靜止狀態(tài)C.處于相對靜止狀態(tài)D.大部分分子處于靜止狀態(tài)【解析】選A.分子的運動雖然受溫度影響，但永不停息，A對，B、C、D錯.8.(2011·銀川高二檢測)對分子的熱運動，以下敘述中正確的是()A.分子的熱運動就是布朗運動B.熱運動是分子的無規(guī)則運動，同種物質的分子的熱運動激烈程度相同C.氣體分子的熱運動不一定比液體分子激烈D.物體運動的速度越大，其內部的分子熱運動就越激烈【解析】選C.分子的熱運動是分子的無規(guī)則運動，而布朗運動是懸浮在液體或氣體中的固體顆粒的無規(guī)則運動，不是分子的運動，故A錯.分子無規(guī)則運動的激烈程度只與物體溫度有關，物體溫度越高，分子熱運動就越激烈，這種運動是物體內部分子的運動，屬微觀的范疇，與物體的宏觀運動沒有關系，也與物體的物態(tài)沒有關系，故B、D錯.二、非選擇題9.在一鍋水中撒一點胡椒粉，加熱時發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾.這說明溫度越高，布朗運動越激烈，這種說法對嗎？【解析】不對.首先，胡椒粉不是布朗微粒，做布朗運動的微粒用肉眼是看不到的.其次，水中的胡椒粉在翻滾，這是由于水的對流引