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分子的熱運動觀察以下現(xiàn)象有什么共性?這里要等待才會看到現(xiàn)象^-^…….單擊畫面打開這顯然不是由于重力的作用!單擊畫面打開一:擴散現(xiàn)象不同物質(zhì)相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象叫做擴散(或由于分子的無規(guī)則運動而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象)(3)擴散現(xiàn)象可發(fā)生在氣體、液體、固體在之間,氣態(tài)物質(zhì)的擴散現(xiàn)象最顯著。(1)溫度越高,擴散現(xiàn)象越明顯擴散原因:分子無規(guī)則運動(2)擴散現(xiàn)象還和物體的密度差,溶液濃度差有關(guān)。已進入對方的分子濃度較低時,擴散現(xiàn)象較顯著1.定義:(2)分子間有間隙2.擴散現(xiàn)象說明了分子有哪些特點?(1)直接說明了組成物體的分子永不停息地做無規(guī)則運動,溫度越高分子運動越劇烈3.擴散現(xiàn)象在科學技術(shù)上的應(yīng)用
把金片和鉛片放在一起,不管金片放在上面還是下面,金都會擴散到鉛中,鉛也會擴散到金中。在純凈的半導體材料中滲入其他元素,可在高溫條件下通過分子的擴散完成。二、布朗運動布朗的發(fā)現(xiàn)------1827年,英國的一位植物學家布朗用顯微鏡觀察植物的花粉微粒懸浮在靜止水面上的形態(tài)時,卻驚奇地發(fā)現(xiàn)這些花粉微粒在不停地作無規(guī)則運動。布朗發(fā)現(xiàn)了花粉顆粒在水中的這種雜亂無章的運動后,人們對運動的產(chǎn)生原因進行了種種猜測:有人認為,這種運動起因于液體蒸發(fā)而造成的容器中液體的緩慢對流;有人認為,這是一種生物現(xiàn)象,它跟這種花粉所屬的植物有關(guān)…..(先讓我們回到從前,聽聽老師講故事吧!^-^)布朗用無機物顆粒作了試驗,他發(fā)現(xiàn)只要顆粒足夠小,他們懸浮在水中都會有做這樣的運動。經(jīng)過反復觀察后,寫下了這樣的一段文字:“我確信這種運動不是由于液體的流動所引起,也不是由于液體的逐漸蒸發(fā)所引起,而是屬于粒子本身的運動?!币粋€小小的花粉顆粒,卻掀起了一場軒然大波。面對植物學家的發(fā)現(xiàn),當時的物理學家顯得束手無策。
整整過了半個世紀,直到1877年,才有人指出,布朗運動是由于液體分子的碰撞產(chǎn)生的。1905年愛因斯坦和波蘭物理學家(M.Smoluchowski)發(fā)表了他們對布朗運動的理論研究結(jié)果,對布朗運動做出了理論上解釋。
對布朗運動的研究有很重要的意義。愛因斯坦、佩蘭、默頓、斯科爾斯這四位榮獲諾貝爾獎的科學家,都對它進行過研究。。。下面我們來做實驗。。。布朗運動:懸浮在液體(氣體)中的固體微粒(直徑數(shù)量級在10-7--10-6m
)永不停息的無規(guī)則運動追蹤一個微粒的運動將每隔30s觀察到的微粒的位置,用直線把他們依次連接起來。
花粉微粒的運動是無規(guī)則的
。不同的花粉微粒的運動路線是不同的
圖中的連線是不是花粉微粒運動的實際路線?不是布朗運動是怎樣產(chǎn)生的?IV一顆微粒受到液體分子撞擊的情景IV思考討論:
1、布朗運動產(chǎn)生的原因?2、布朗運動是液體分子的運動?(布朗微粒直徑數(shù)量級在10-7--10-6m)3、布朗運動的劇烈程度跟什么因素有關(guān)?4、為什么顆粒越小,布朗運動越明顯?5、為什么隨溫度升高,微粒布朗運動越加激烈?6、擴散現(xiàn)象和布朗運動的區(qū)別?7、從較暗的房間里觀察到入射陽光的細光束中有懸浮在空氣里的塵埃微粒在左右上下游動,塵埃微粒的運動是布朗運動嗎?
?1.布朗運動產(chǎn)生的原因:
大量液體分子永不停息地做無規(guī)則運動時,對懸浮在其中的微粒撞擊作用的不平衡性是產(chǎn)生布朗運動的原因.
布朗運動是觀察到的懸浮小顆粒(足夠小)的無規(guī)則運動,不是分子的運動。
注意:布朗運動不是由外界因素引起的,是人力無法阻擋的?!巴饨缫蛩厮绊憽敝复嬖跍囟炔?、壓強差、液體振動等
顆粒越小每一瞬間受到液體分子撞擊的數(shù)目少受力極易不平衡顆粒越大同時跟它撞擊的分子數(shù)多受力的平均效果互相平衡質(zhì)量大,慣性大運動狀態(tài)難改變4、為什么顆粒越小,布朗運動越明顯?5、
為什么隨著溫度的升高微粒的布朗運動越加激烈?溫度升高,反映了液體分子運動的平均動能增大。(1)液體分子對微粒的碰撞次數(shù)將增加(2)每次撞擊作用將增強。使微粒受到來自各方向液體分子的撞擊作用的不平衡現(xiàn)象加劇,引起微粒的布朗運動越加激烈總結(jié):布朗運動的特點:
1、無規(guī)則;2、永不停息;3、溫度越高,運動越激烈;4、顆粒越小,現(xiàn)象越明顯。5、布朗運動能在液體和氣體中發(fā)生。6、擴散現(xiàn)象和布朗運動的區(qū)別:(1)所謂擴散現(xiàn)象,指的是不同物質(zhì)相互接觸時,可以彼此進入對方中去的現(xiàn)象.(2)所謂布朗運動,指的是懸浮在液體中的固體顆粒所作的無規(guī)則運動.(3)擴散現(xiàn)象是分子運動的直接證明;布朗運動間接證明了液體分子的無規(guī)則運動.思考:7、從較暗的房間里觀察到入射陽光的細光束中有懸浮在空氣里的塵埃微粒在左右上下游動,塵埃微粒的運動是布朗運動嗎?為什么?不是1.從微粒運動的原因來說,布朗運動微粒是由于受到周圍作無規(guī)則運動的分子的撞擊,且來自各個方向撞擊的不均衡而引起的。陽光中的塵埃微粒的運動是由于受到空氣氣流的沖擊裹挾而形成的(氣流運動不是空氣分子的無規(guī)則熱運動)。
2.從觀察方式來說,布朗微粒是很小的,需要在顯微鏡里觀看,塵埃粒子在陽光下肉眼就可見了,塵埃粒子就是受到周圍作無規(guī)則熱運動的空氣分子的撞擊,也無法呈現(xiàn)出布朗運動來的。
3.從觀察到的情景來說,作布朗運動的微粒的運動是無規(guī)則的,隨著周圍分子撞擊次數(shù)的變化,微粒會很快地改變運動方向。而陽光下的塵埃粒子的運動是隨氣流一起運動的,其方向改變要緩慢得多,而且由于塵埃受重力作用,其總趨勢是向下的。小結(jié):1、擴散現(xiàn)象是物體本身的分子作永不停息的無規(guī)則運動的結(jié)果,與液體或氣體的溫度及濃度差和密度差有關(guān)。
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