高中物理第七章分子動(dòng)理論第2節(jié)分子的熱運(yùn)動(dòng)課件新人教版選修3-

第七章分子動(dòng)理論第二節(jié)分子的熱運(yùn)動(dòng)【素養(yǎng)目標(biāo)定位】※了解擴(kuò)散現(xiàn)象，布朗運(yùn)動(dòng)以及熱運(yùn)動(dòng)的含義※※掌握布朗運(yùn)動(dòng)的決定因素及成因※通過(guò)實(shí)驗(yàn)，體會(huì)布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象【素養(yǎng)思維脈絡(luò)】課前預(yù)習(xí)反饋知識(shí)點(diǎn)11．定義不同物質(zhì)分子彼此____________的現(xiàn)象。2．產(chǎn)生原因物質(zhì)分子的______________。3．應(yīng)用生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)，在________條件下通過(guò)分子的________在純凈半導(dǎo)體材料中摻入其他元素。擴(kuò)散現(xiàn)象進(jìn)入對(duì)方

無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

高溫

擴(kuò)散

4．發(fā)生環(huán)境物質(zhì)處于____________________時(shí)都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。5．意義反映分子在做____________的__________運(yùn)動(dòng)。固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)

永不停息

無(wú)規(guī)則

知識(shí)點(diǎn)21．概念懸浮________在液體或氣體中的__________運(yùn)動(dòng)。2．產(chǎn)生原因大量液體分子對(duì)懸浮微粒撞擊的__________造成的。3．運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)(1)____________；(2)__________。4．影響因素微粒________、溫度________，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。5．意義間接反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的____________。布朗運(yùn)動(dòng)微粒

無(wú)規(guī)則

不平衡

永不停息

無(wú)規(guī)則

越小

越高

無(wú)規(guī)則性

知識(shí)點(diǎn)31．定義分子永不停息的__________運(yùn)動(dòng)。2．宏觀表現(xiàn)________現(xiàn)象和________運(yùn)動(dòng)。3．特點(diǎn)(1)永不停息；(2)運(yùn)動(dòng)__________；(3)溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越________。熱運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則

擴(kuò)散

布朗

無(wú)規(guī)則

激烈

『判一判』(1)懸浮微粒越大，越不容易觀察到布朗運(yùn)動(dòng)。 (

)(2)將布朗運(yùn)動(dòng)的裝置由實(shí)驗(yàn)室移動(dòng)到高速運(yùn)動(dòng)的列車上，微粒的布朗運(yùn)動(dòng)更明顯。 (

)(3)擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)。 (

)(4)當(dāng)溫度降低到一定程度，分子就停止熱運(yùn)動(dòng)。 (

)(5)擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動(dòng)都是分子的熱運(yùn)動(dòng)。 (

)(6)分子的熱運(yùn)動(dòng)人眼不能直接觀察，布朗運(yùn)動(dòng)可以直接用眼睛觀察到。

(

)√×√×××辨析思考『選一選』下列四種現(xiàn)象中屬于擴(kuò)散現(xiàn)象的是(

)①海綿狀塑料可以吸水②揉面團(tuán)時(shí)，加入小蘇打，小蘇打可以揉進(jìn)面團(tuán)內(nèi)③放一匙食糖于一杯開(kāi)水中，水會(huì)變甜④把盛開(kāi)的臘梅放入室內(nèi)，會(huì)滿室生香A．①② B．③④C．①④ D．②③解析：海綿狀塑料吸水是水滴進(jìn)入塑料間隙，不是擴(kuò)散；小蘇打揉進(jìn)面團(tuán)，是機(jī)械外力作用的結(jié)果；食糖溶于開(kāi)水中，臘梅香氣釋放是擴(kuò)散現(xiàn)象。故B正確。B

『想一想』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(diǎn)，如圖所示。圖示折線是否為花粉的運(yùn)動(dòng)徑跡？是否為水分子的運(yùn)動(dòng)徑跡？答案：不是花粉的運(yùn)動(dòng)徑跡，更不是水分子的運(yùn)動(dòng)徑跡。解析：花粉粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是大量的液體分子撞擊的平均效果的體現(xiàn)，其運(yùn)動(dòng)徑跡是沒(méi)有規(guī)律的。在花粉粒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，每秒鐘大約受到1021次液體分子的碰撞。此圖畫(huà)出每隔30s觀察到的花粉粒的位置，用直線依次連接起來(lái)，該圖線既不是花粉粒的徑跡，更不是水分子的徑跡，因?yàn)椴祭蔬\(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng)。課內(nèi)互動(dòng)探究擴(kuò)散現(xiàn)象探究一

思考討論1(1)擴(kuò)散現(xiàn)象是否是由對(duì)流和重力引起的？(2)把一碗小米倒入一袋玉米中，小米進(jìn)入玉米的間隙中，這一現(xiàn)象是否屬于擴(kuò)散現(xiàn)象？提示：(1)擴(kuò)散現(xiàn)象不是由對(duì)流和重力引起的，是由分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的。(2)擴(kuò)散現(xiàn)象是指由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不同物質(zhì)的分子彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。上述現(xiàn)象中不是分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，而是兩種物質(zhì)的混合，所以不屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。歸納總結(jié)1．影響擴(kuò)散現(xiàn)象是否明顯的因素(1)擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生時(shí)氣態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象最快最顯著，液態(tài)次之，固態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象最慢，短時(shí)間內(nèi)非常不明顯。(2)在兩種物質(zhì)一定的前提下，擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生明顯程度與物質(zhì)的溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越顯著。(3)擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度還受到“已進(jìn)入對(duì)方”的分子濃度的限制，當(dāng)濃度低時(shí)，擴(kuò)散現(xiàn)象較為顯著。2．?dāng)U散現(xiàn)象的成因分析擴(kuò)散現(xiàn)象不是外界作用引起的，而是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的直接結(jié)果，是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的宏觀反映。3．分子運(yùn)動(dòng)兩個(gè)特點(diǎn)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(yuǎn)在運(yùn)動(dòng)。(2)無(wú)規(guī)則是指單個(gè)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則，但大量分子運(yùn)動(dòng)又具有統(tǒng)計(jì)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(yùn)動(dòng)。特別提醒(1)擴(kuò)散現(xiàn)象在任何情況下都可以發(fā)生，與外界因素?zé)o關(guān)。(2)當(dāng)兩部分的分子分布濃度相同時(shí)，濃度不再變化，宏觀上擴(kuò)散停止，但分子的運(yùn)動(dòng)并沒(méi)有停止，因此這時(shí)狀態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡。(3)分子運(yùn)動(dòng)劇烈程度雖然受到溫度影響，溫度高運(yùn)動(dòng)快，溫度低運(yùn)動(dòng)慢，但分子的運(yùn)動(dòng)永遠(yuǎn)不會(huì)停止。典例1典例剖析 (多選)如圖所示，一個(gè)裝有無(wú)色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開(kāi)。當(dāng)抽去玻璃板后所發(fā)生的現(xiàn)象，(已知二氧化氮的密度比空氣密度大)下列說(shuō)法正確的是(

)AD

A．過(guò)一段時(shí)間可以發(fā)現(xiàn)上面瓶中的氣體也變成了淡紅棕色B．二氧化氮由于密度較大，不會(huì)跑到上面的瓶中，所以上面瓶中不會(huì)出現(xiàn)淡紅棕色C．上面的空氣由于重力作用會(huì)到下面的瓶中，于是將下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以會(huì)發(fā)現(xiàn)上面瓶的瓶口處顯淡紅棕色，但在瓶底處不會(huì)出現(xiàn)淡紅棕色D．由于氣體分子在運(yùn)動(dòng)著，所以上面的空氣會(huì)到下面的瓶中，下面的二氧化氮也會(huì)自發(fā)地運(yùn)動(dòng)到上面的瓶中，所以最后上、下兩瓶氣體的顏色變得均勻一致解題指導(dǎo)：組成物體的分子做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，與溫度有關(guān)，與外界的作用無(wú)關(guān)。解析：逐項(xiàng)分析如下：選項(xiàng)診斷結(jié)論A氣體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，過(guò)一段時(shí)間上下均勻分布，故呈淡紅棕色√B分子運(yùn)動(dòng)與密度無(wú)關(guān)×C分子的熱運(yùn)動(dòng)不是在重力的作用下進(jìn)行的×D分子的熱運(yùn)動(dòng)使上下氣體分布均勻√對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1．下列四種現(xiàn)象中，屬于擴(kuò)散現(xiàn)象的是(

)A．雨后的天空中懸浮著很多的小水滴B．海綿吸水C．在一杯開(kāi)水中放幾粒鹽，整杯水很快就會(huì)變咸D．把一塊煤貼在白墻上，幾年后鏟下煤后發(fā)現(xiàn)墻中有煤CD

解析：擴(kuò)散現(xiàn)象是指兩種不同的分子互相進(jìn)入對(duì)方中的現(xiàn)象，它是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)所為，故選項(xiàng)A不符合題意。同樣海綿吸水也不是分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，海綿吸水是一種毛細(xì)現(xiàn)象，故選項(xiàng)B不符合題意。而整杯水變咸是鹽分子進(jìn)入到水分子之間所致，墻中有煤也是煤分子進(jìn)入的結(jié)果，故選項(xiàng)C、D符合題意。布朗運(yùn)動(dòng)探究二

思考討論2在一鍋水中散一點(diǎn)胡椒粉，加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在上下翻滾。(1)胡椒粉的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)嗎？(2)布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)嗎？提示：(1)不是(2)不是歸納總結(jié)1．產(chǎn)生原因當(dāng)微粒足夠小時(shí)，受到來(lái)自各個(gè)方向的液體分子或氣體分子的撞擊作用是不平衡的，某一瞬間，微粒在某個(gè)方向受到的撞擊作用強(qiáng)，致使微粒向這一方向運(yùn)動(dòng)；在另一個(gè)瞬間，微粒在另一方向受到的撞擊作用強(qiáng)，致使微粒又向另一方向運(yùn)動(dòng)，由于分子對(duì)微粒的頻繁撞擊，引起了微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，如圖所示。布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，間接反映了液體(或氣體)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性。2．影響布朗運(yùn)動(dòng)的因素(1)懸浮的微粒越小，撞擊的不平衡性就越明顯，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯。(2)溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著。3．布朗運(yùn)動(dòng)的意義盡管布朗運(yùn)動(dòng)本身并不是分子的運(yùn)動(dòng)，但由于它的形成原因是由于分子的撞擊所致，所以它能反映分子的運(yùn)動(dòng)特征，這就是布朗運(yùn)動(dòng)的意義所在。典例剖析 (2020·山西省長(zhǎng)治、運(yùn)城、大同、朔州、陽(yáng)泉五地市高三上學(xué)期期末聯(lián)考)小張?jiān)陲@微鏡下觀察水中懸浮的細(xì)微粉筆末的運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)開(kāi)始，他把小顆粒每隔20s的位置記錄在坐標(biāo)紙上，依次得到B、C、D等點(diǎn)，把點(diǎn)連線形成如圖所示折線圖，則關(guān)于該粉筆末的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

)典例2A．該折線圖是粉筆末的運(yùn)動(dòng)軌跡B．粉筆末的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后10s，粉筆末應(yīng)該在BC的中點(diǎn)處D．粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度E．若改變水的溫度，再記錄一張圖，則僅從圖上不能確定記錄哪一張圖時(shí)的溫度高答案：BDE解題指導(dǎo)：(1)布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映。(2)布朗運(yùn)動(dòng)示意圖是不同時(shí)刻的小顆粒位置的連線并非其運(yùn)動(dòng)軌跡。解析：該折線圖不是粉筆末的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡，分子運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，故A錯(cuò)；粉筆末受到水分子的碰撞，做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以粉筆末的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B正確；由于運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，所以經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后10s，我們不知道粉筆末在哪個(gè)位置，故C錯(cuò)誤；任意兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是相等的，所以位移越大，則平均速度就越大，故粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D正確；由于運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，所以我們無(wú)法僅從圖上就確定哪一張圖的溫度高，故E正確；綜上所述本題答案是BDE。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2．(2020·河北省張家口市一中高二上學(xué)期期中)關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．布朗運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，反映了大量液體分子的運(yùn)動(dòng)也是無(wú)規(guī)則的B．微粒做布朗運(yùn)動(dòng)，充分說(shuō)明了微粒內(nèi)部分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．布朗運(yùn)動(dòng)是由于懸浮微粒受周邊其它微粒撞擊的不平衡性引起的D．懸浮微粒越大，在相同時(shí)間內(nèi)撞擊它的分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈A

解析：布朗運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，是由外界條件無(wú)規(guī)律的不斷變化引起的，因此它說(shuō)明了液體分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，故A正確；布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，不是微粒內(nèi)部分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是由于懸浮微粒受周邊液體分子撞擊的不平衡性引起的，故C錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)形成的原因是由于液體分子對(duì)懸浮微粒無(wú)規(guī)則撞擊引起的，懸浮顆粒越小，溫度越高，顆粒的受力越不均衡，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯。故D錯(cuò)誤。所以A正確，B、C、D錯(cuò)誤。分子的熱運(yùn)動(dòng)探究三

思考討論3暮春時(shí)節(jié)，金黃的油菜花鋪滿了原野，微風(fēng)拂過(guò)，飄來(lái)陣陣的花香。你有沒(méi)有想過(guò)，為什么離很遠(yuǎn)，人們就能夠聞到這沁人心脾的香味呢？提示：分子的熱運(yùn)動(dòng)歸納總結(jié)1．熱運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn)(1)熱運(yùn)動(dòng)指微觀上的大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)不能說(shuō)是熱運(yùn)動(dòng)。(2)熱運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈，不要認(rèn)為溫度過(guò)低，分子就停止熱運(yùn)動(dòng)。(3)分子熱運(yùn)動(dòng)是擴(kuò)散現(xiàn)象形成的原因，布朗運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)的反映，但不能說(shuō)擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)。2．布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的關(guān)系布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)不同點(diǎn)研究對(duì)象懸浮于液體中的微粒分子觀察難易程度可以在顯微鏡下看到，肉眼看不到在顯微鏡下看不到相同點(diǎn)①無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)②永不停息③與溫度有關(guān)聯(lián)系周圍液體(或氣體)分子的熱運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因，布朗運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)特別提醒(1)熱運(yùn)動(dòng)是分子運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)是微粒的運(yùn)動(dòng)。(2)熱運(yùn)動(dòng)永不停息，液體變成固體時(shí)，其中微粒的布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)停止。(3)分子及布朗運(yùn)動(dòng)的微粒用肉眼不能直接觀察到。(4)熱運(yùn)動(dòng)是對(duì)大量分子而言的，對(duì)個(gè)別分子無(wú)意義。典例剖析

下列關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中，正確的是(

)A．熱運(yùn)動(dòng)是物體受熱后所做的運(yùn)動(dòng)B．0℃的物體中的分子不做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．熱運(yùn)動(dòng)是單個(gè)分子的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)D．熱運(yùn)動(dòng)是大量分子的永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)解題指導(dǎo)：分子熱運(yùn)動(dòng)的“熱”字，應(yīng)該賦予其兩層含義：①指分子無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，不是宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)；②溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，與何種分子無(wú)關(guān)。典例3D

解析：熱運(yùn)動(dòng)是組成物質(zhì)的大量分子所做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是單個(gè)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因此A、C錯(cuò)誤，D正確；分子的熱運(yùn)動(dòng)永不停息，因此0℃的物體中的分子仍做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3．放在房間一端的香水，打開(kāi)瓶塞后，位于房間另一端的人將(

)A．立即嗅到香味，因?yàn)榉肿訜徇\(yùn)動(dòng)速率很大，穿過(guò)房間所需時(shí)間極短B．過(guò)一會(huì)兒才能嗅到香味，因?yàn)榉肿訜徇\(yùn)動(dòng)的速率不大，穿過(guò)房間需要一段時(shí)間C．過(guò)一會(huì)兒才能嗅到香味，因?yàn)榉肿訜徇\(yùn)動(dòng)速率雖然很大，但由于是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，且與空氣分子不斷碰撞，要嗅到香水味必須經(jīng)過(guò)一段時(shí)間D．過(guò)一會(huì)兒才能嗅到香味，因?yàn)榉肿訜徇\(yùn)動(dòng)速率不大，且必須有足夠多的香水分子，才能引起嗅覺(jué)C

解析：分子的運(yùn)動(dòng)是十分混亂的、無(wú)規(guī)則的。分子熱運(yùn)動(dòng)速率雖然很大(約幾百米每秒)，但無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與其他分子不斷碰撞，使分子沿迂回曲折路線運(yùn)動(dòng)，要嗅到足夠多的香水分子必須經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，因此選C。核心素養(yǎng)提升布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象的比較項(xiàng)目擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)定義不同物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象懸浮在液體(或氣體)中的固體微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)原因物質(zhì)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)直接原因：大量液體(或氣體)分子對(duì)懸浮微粒的撞擊而導(dǎo)致的不平衡性。根本原因：液體(或氣體)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)