高中物理第節(jié)分子熱運(yùn)動(dòng)講義新人教選修

1、高中物理第節(jié)分子熱運(yùn)動(dòng)講義新人教選修分子動(dòng)理論分子動(dòng)理論第七章第七章第二節(jié)第二節(jié)分子的熱運(yùn)動(dòng)分子的熱運(yùn)動(dòng)第七章第七章學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1課堂情景切入課堂情景切入2知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理3重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破4考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)5課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè)7易錯(cuò)案例剖析易錯(cuò)案例剖析6學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)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)了解擴(kuò)散現(xiàn)象，布朗運(yùn)動(dòng)以及熱運(yùn)動(dòng)的含義的含義掌握布朗運(yùn)動(dòng)的決定因素及成因掌握布朗運(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)象通過(guò)實(shí)驗(yàn)，體會(huì)布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象課堂情景切入課堂情景切入暮春時(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)

2、，為什么離很遠(yuǎn)人們就能夠聞到這沁人心脾的香味呢？知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理擴(kuò)散現(xiàn)象擴(kuò)散現(xiàn)象1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。進(jìn)入對(duì)方進(jìn)入對(duì)方無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)高溫高溫?cái)U(kuò)散擴(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)固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)永不停息永不停息無(wú)規(guī)則無(wú)規(guī)則布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)1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

3、運(yùn)動(dòng)的_。微粒微粒無(wú)規(guī)則無(wú)規(guī)則不平衡不平衡永不停息永不停息無(wú)規(guī)則無(wú)規(guī)則越小越小越高越高無(wú)規(guī)則性無(wú)規(guī)則性1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)熱運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則無(wú)規(guī)則擴(kuò)散擴(kuò)散布朗布朗無(wú)規(guī)則無(wú)規(guī)則激烈激烈重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破一、對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的理解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)

4、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擴(kuò)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)

5、慢，但分子的運(yùn)動(dòng)永遠(yuǎn)不會(huì)停止。(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？答案：(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。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，

6、這就是布朗運(yùn)動(dòng)的意義所在。如圖所示是用顯微鏡觀察到的懸浮在水中的一花粉顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)路線，以微粒在A點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，每隔30s記下一位置，得到B、C、D、E、F、G各點(diǎn)，則在第75s末時(shí)微粒所在位置一定在CD連線上，對(duì)嗎？答案：不對(duì)；圖中每個(gè)拐點(diǎn)記錄的是微粒每隔一段時(shí)間(30s)的位置，兩位置的連線是人為畫(huà)上的，不是粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，在這30s內(nèi)，微粒都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，軌跡非常復(fù)雜。因此微粒在75s的位置由題目條件是無(wú)法知道的，它可能在CD連線的中點(diǎn)，也可能不在CD的連線上。三、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)

7、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)。4布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的關(guān)系布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)不同點(diǎn)不同點(diǎn)研究研究對(duì)象對(duì)象懸浮于液體中的微粒懸浮于液體中的微粒分子分子觀察難觀察難易程度易程度可以在顯微鏡下看到，可以在顯微鏡下看到，肉眼看不到肉眼看不到在顯微鏡下看不在顯微鏡下看不到到相同點(diǎn)相同點(diǎn)無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)永不停息永不停息與溫度有關(guān)與溫度有關(guān)聯(lián)系聯(lián)系周圍液體周圍液體(或氣體或氣體)分子的熱運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的分子的熱運(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)原因，布朗運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)

8、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?？键c(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的理解對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的理解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析：逐項(xiàng)分析如下：答案：AD點(diǎn)評(píng)：組

9、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)。選項(xiàng)選項(xiàng)診斷診斷結(jié)論結(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，故呈淡紅棕色均勻分布，故呈淡紅棕色B分子運(yùn)動(dòng)與密度無(wú)關(guān)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分子的熱運(yùn)動(dòng)使上下氣體分布均勻下列四種現(xiàn)象中屬于擴(kuò)散現(xiàn)象的是()海綿狀塑料可以吸水揉面團(tuán)時(shí)，加入小蘇打，小蘇打可以揉進(jìn)面團(tuán)內(nèi)放一匙食糖于一杯開(kāi)水中，水會(huì)變甜把盛開(kāi)的臘梅放入室內(nèi)，會(huì)滿室生香ABCD答案：B解析：海綿狀塑料吸水是水滴進(jìn)入塑料間隙，不是

10、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。關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是()對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理解對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理解A如圖所示記錄的是分子無(wú)規(guī)則如圖所示記錄的是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況運(yùn)動(dòng)的情況B圖中記錄的是微粒做布朗運(yùn)動(dòng)圖中記錄的是微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡的軌跡C實(shí)驗(yàn)中可以看到，微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯實(shí)驗(yàn)中可以看到，微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯D實(shí)驗(yàn)中可以看到，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈實(shí)驗(yàn)中可以看到，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越激烈解析：布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的微粒不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，而不是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，而分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)是

11、產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越激烈，因而布朗運(yùn)動(dòng)也越激烈，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。微粒越大，來(lái)自各個(gè)方向的分子撞擊力的平均效果可認(rèn)為相互平衡，而且微粒的質(zhì)量越大，慣性越大，很難改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)就越不明顯，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。圖中折線的每個(gè)拐點(diǎn)記錄的是微粒每隔相同時(shí)間的位置，在每段時(shí)間內(nèi)微粒的運(yùn)動(dòng)也是無(wú)規(guī)則的，而不是直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。答案：D點(diǎn)評(píng)：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。(南陽(yáng)市20142015學(xué)年高二下學(xué)期期中)做布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，每隔相等時(shí)間間隔依次記錄某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒的位置，然后依次連線得到觀測(cè)記錄如圖，由圖可知()A微粒做布朗

12、運(yùn)動(dòng)的軌跡應(yīng)為如圖的折線B布朗運(yùn)動(dòng)是毫無(wú)規(guī)則的C布朗運(yùn)動(dòng)是時(shí)斷時(shí)續(xù)的D布朗運(yùn)動(dòng)的速度大小是恒定的答案：B解析：布朗運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，對(duì)微粒來(lái)講，其運(yùn)動(dòng)是毫無(wú)規(guī)則的；其速度大小無(wú)法確定；它下一時(shí)刻向哪運(yùn)動(dòng)都是不可知的，我們只能按等時(shí)間間隔依次記錄某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒的位置，其運(yùn)動(dòng)是持續(xù)不斷的；故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。分子的熱運(yùn)動(dòng)是指()A分子被加熱后的運(yùn)動(dòng)B分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C物體的熱脹冷縮現(xiàn)象D物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的某種情況解析：分子的熱運(yùn)動(dòng)是指分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度有關(guān)，故稱之為熱運(yùn)動(dòng)，分子的熱運(yùn)動(dòng)永不停息，不是被加熱后才有的運(yùn)動(dòng)；熱脹冷縮和機(jī)械運(yùn)動(dòng)是宏觀物體的運(yùn)動(dòng)不是分子

13、的熱運(yùn)動(dòng)。答案：B對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)的理解對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)的理解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)答案：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。易錯(cuò)案例剖析易錯(cuò)案例剖析易錯(cuò)點(diǎn)：對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)理解不透導(dǎo)致錯(cuò)解案例：關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是()A布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都能在氣體、液體、固體中發(fā)生B布朗運(yùn)