《分子的熱運(yùn)動(dòng)》素養(yǎng)課件

2分子的熱運(yùn)動(dòng)

【思考】一、擴(kuò)散現(xiàn)象問(wèn)題1:為什么把密度較大的二氧化氮放在下面?問(wèn)題2:抽掉玻璃板后,二氧化氮是在重力的作用下進(jìn)入上方的空氣中的嗎?提示:問(wèn)題1:排除重力對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的影響。問(wèn)題2:二氧化氮所受的重力向下,因此二氧化氮進(jìn)入上方的空氣不是因?yàn)橹亓Φ淖饔谩?.定義:擴(kuò)散現(xiàn)象是指不同物質(zhì)能____________的現(xiàn)象。2.原因:是由物質(zhì)分子的___________產(chǎn)生的。3.擴(kuò)散與溫度的關(guān)系:生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí),需要在純凈半導(dǎo)體材料中摻入其他元素,在高溫條件下分子擴(kuò)散更快,這也說(shuō)明了_________,擴(kuò)散進(jìn)行得就越快。4.意義:反映了不同物質(zhì)形態(tài)的分子都在不停地運(yùn)動(dòng),并且隨溫度的升高而加劇。彼此進(jìn)入對(duì)方無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)溫度越高【思考】問(wèn)題1:為什么通過(guò)顯微鏡觀察微粒的運(yùn)動(dòng)情況?問(wèn)題2:三顆微粒運(yùn)動(dòng)位置的連線說(shuō)明了什么?二、布朗運(yùn)動(dòng)提示:問(wèn)題1:因?yàn)橐^察的顆粒非常小,只有通過(guò)顯微鏡才能看到。問(wèn)題2:說(shuō)明了微粒運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)律性。1.現(xiàn)象:懸浮在液體中的固體小顆粒做_______的運(yùn)動(dòng)。2.分析:懸浮在液體中的小顆粒受到_________的撞擊_______引起的。3.影響布朗運(yùn)動(dòng)快慢的因素:(1)固體顆粒_____,布朗運(yùn)動(dòng)_______。(2)溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)_______。4.意義:反映了液體分子的___________。無(wú)規(guī)則液體分子不平衡越小越明顯越顯著無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)三、熱運(yùn)動(dòng)1.影響因素:分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)跟_____有關(guān),_____越高,分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。2.本質(zhì):所有熱現(xiàn)象都是物質(zhì)內(nèi)部大量分子____________的宏觀表現(xiàn)。溫度溫度無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)1.擴(kuò)散現(xiàn)象:(1)擴(kuò)散現(xiàn)象除溫度外不受外界影響,是由物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。(2)物質(zhì)處于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)時(shí)均發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象,只是氣態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象最顯著;常溫下物質(zhì)處于固態(tài)時(shí)擴(kuò)散現(xiàn)象非常不明顯。(3)在兩種物質(zhì)形態(tài)相同時(shí),擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生的顯著程度與物質(zhì)的溫度有關(guān),溫度越高,擴(kuò)散現(xiàn)象越顯著,這表明溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)得越劇烈。(4)擴(kuò)散現(xiàn)象的顯著程度還受到“已進(jìn)入對(duì)方”的分子濃度的限制,當(dāng)進(jìn)入對(duì)方的分子濃度較低時(shí),擴(kuò)散現(xiàn)象較為顯著;當(dāng)進(jìn)入對(duì)方的分子濃度較高時(shí),擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生得就較緩慢。知識(shí)點(diǎn)一對(duì)擴(kuò)散現(xiàn)象的分析2.意義:從微觀機(jī)理上看,擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明了物質(zhì)分子都在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),擴(kuò)散現(xiàn)象是分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的直接證據(jù)。3.擴(kuò)散現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的兩個(gè)誤區(qū):(1)誤認(rèn)為溫度低時(shí)擴(kuò)散現(xiàn)象會(huì)停止。實(shí)際上,分子運(yùn)動(dòng)的激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。(2)誤認(rèn)為擴(kuò)散現(xiàn)象只能在氣體與氣體之間才會(huì)發(fā)生。實(shí)際上,擴(kuò)散現(xiàn)象可以發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間。【思考·討論】蘿卜是我們?nèi)粘Ｉ钪谐３缘囊环N蔬菜。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,這種現(xiàn)象說(shuō)明了什么?(科學(xué)思維)提示:腌蘿卜時(shí),是鹽分子在常溫下的擴(kuò)散現(xiàn)象;炒菜時(shí),是鹽分子在高溫下的擴(kuò)散現(xiàn)象。炒菜時(shí)蘿卜咸得快,這種現(xiàn)象說(shuō)明擴(kuò)散的快慢跟溫度有關(guān)。溫度越高,擴(kuò)散得越快;溫度越低,擴(kuò)散得越慢?！镜淅痉?】

(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)。對(duì)于抽去玻璃板后所發(fā)生的現(xiàn)象(已知二氧化氮的密度比空氣的密度大),下列說(shuō)法正確的是(

)考查角度1對(duì)擴(kuò)散的認(rèn)識(shí)A.當(dāng)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)上面瓶中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】選A、D。抽去玻璃板后,空氣與二氧化氮兩種氣體相互接觸,發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象,過(guò)一段時(shí)間,空氣、二氧化氮?dú)怏w會(huì)均勻分布在上下兩廣口瓶當(dāng)中,顏色均勻一致,都呈淡紅棕色,A、D對(duì),B、C錯(cuò)。【典例示范2】(多選)(2015·全國(guó)卷Ⅱ)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是(

)考查角度2影響擴(kuò)散快慢的因素A.溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行得越快B.擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)C.擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的D.擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E.液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的【解析】選A、C、D。溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,擴(kuò)散進(jìn)行得越快,A項(xiàng)正確;擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)相互進(jìn)入到間隙中,不是化學(xué)反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò);擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明分子是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的,C項(xiàng)正確;擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生,D項(xiàng)正確;液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象與對(duì)流沒(méi)有關(guān)系,E項(xiàng)錯(cuò)。【定向訓(xùn)練】1.下列關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是 (

)A.擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在氣體與氣體間B.擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在液體與液體間C.擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在固體與固體間D.任何物態(tài)的物體間都可發(fā)生相互擴(kuò)散現(xiàn)象【解析】選D。不同物態(tài)的物體之間,由于分子的運(yùn)動(dòng),總會(huì)存在著擴(kuò)散現(xiàn)象,只是有著快慢差別(受溫度、物質(zhì)形態(tài)等因素影響)。如墻角放一堆煤,墻及墻體內(nèi)都會(huì)變黑,所以擴(kuò)散現(xiàn)象不僅存在于液體與液體、氣體與液體、氣體與氣體之間,同樣也存在于固體與固體、氣體與固體、液體與固體之間。2.(多選)墨滴入水,擴(kuò)而散之,徐徐混勻。關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是 (

)A.混合均勻主要是由于炭粒受重力作用B.混合均勻的過(guò)程中,水分子和炭粒都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C.使用炭粒更小的墨汁,混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得更迅速D.墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于炭粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的【解析】選B、C?；旌暇鶆蚋驹蚴欠肿拥臒o(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),而不是受重力的影響,A錯(cuò)誤;水分子做永不停息的熱運(yùn)動(dòng),水中的小炭粒是布朗運(yùn)動(dòng),它們都是無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),B正確;由于布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與顆粒的大小和溫度有關(guān),使用炭粒更小的墨汁,布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)更明顯,C正確;擴(kuò)散現(xiàn)象中沒(méi)有新的物質(zhì)生成,不是化學(xué)反應(yīng),D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】

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(duì)此現(xiàn)象,下列說(shuō)法中正確的是(

)A.屬擴(kuò)散現(xiàn)象,原因是金分子和鉛分子的大小不同B.屬擴(kuò)散現(xiàn)象,原因是金分子和鉛分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C.屬布朗運(yùn)動(dòng),小金粒進(jìn)入鉛塊中,小鉛粒進(jìn)入金塊中D.屬布朗運(yùn)動(dòng),由于外界壓力使小金粒、小鉛粒彼此進(jìn)入對(duì)方中【解析】選B。擴(kuò)散現(xiàn)象是指物質(zhì)相互接觸,物質(zhì)的分子彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象,是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn)。選項(xiàng)B正確。1.布朗運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):(1)微粒的大小:能做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒是由許多分子組成的顆粒(注意不是分子)。其大小用人眼直接觀察不到,但在光學(xué)顯微鏡下可以看到(其大小數(shù)量級(jí)為10-6m)。知識(shí)點(diǎn)二布朗運(yùn)動(dòng)的含義(2)布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因:液體分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),不斷地撞擊微粒。懸浮的微粒足夠小時(shí),來(lái)自各個(gè)方向的液體分子撞擊作用力的不平衡性便表現(xiàn)出來(lái)了。在某一瞬間,微粒在某個(gè)方向受到的撞擊作用較強(qiáng);在下一瞬間,微粒受到另一方向的撞擊作用較強(qiáng),這樣,就引起了微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。(3)實(shí)質(zhì)及意義:布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)是由液體分子與懸浮顆粒間相互作用引起的,反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。2.影響布朗運(yùn)動(dòng)的因素:(1)固體微粒的大小。①懸浮在液體中的微粒越小,在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越少,撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯,因而布朗運(yùn)動(dòng)越明顯;②如果懸浮在液體中的微粒很大,在某一瞬間跟它相撞的分子數(shù)很多,各個(gè)方向的撞擊作用接近平衡,這時(shí)就很難觀察到布朗運(yùn)動(dòng)了。(2)液體溫度的高低:相同的顆粒懸浮在同種液體中,液體溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)的平均速率越大,對(duì)懸浮顆粒的撞擊作用也越大,顆粒受到來(lái)自各個(gè)方向的沖擊作用的不平衡性越明顯,所以溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)就越顯著。3.熱運(yùn)動(dòng)的本質(zhì):(1)所謂分子的“無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)”,是指由于分子之間的相互碰撞,每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速度無(wú)論是方向還是大小都在不斷地變化。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,一個(gè)空氣分子在1s內(nèi)與其他空氣分子的碰撞高達(dá)65億次,所以大量分子的運(yùn)動(dòng)是十分混亂的,也就是說(shuō)是無(wú)規(guī)則的。(2)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。(3)分子熱運(yùn)動(dòng)的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)停息。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,肉眼看不到在光學(xué)顯微鏡下看不到4.布朗運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系:布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)相同點(diǎn)①無(wú)規(guī)則

②永不停息③溫度越高越激烈聯(lián)系周?chē)后w(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)反映了分子的熱運(yùn)動(dòng)【思考·討論】情境:清晨掃地時(shí),會(huì)看到射進(jìn)教室的一縷陽(yáng)光中的灰塵在上下飛舞。討論:(1)灰塵的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)嗎?(物理觀念)(2)布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)嗎?(物理觀念)提示:(1)不是?；覊m是較大的固體微粒,而做布朗運(yùn)動(dòng)的微粒用肉眼是看不見(jiàn)的?；覊m的運(yùn)動(dòng)是由空氣的流動(dòng)以及重力的作用而引起的有規(guī)律的運(yùn)動(dòng),并不是空氣中分子撞擊的結(jié)果。(2)不是。布朗運(yùn)動(dòng)是布朗微粒的運(yùn)動(dòng),不是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)?！镜淅痉丁啃?jiān)陲@微鏡下觀察水中懸浮的細(xì)微粉筆末的運(yùn)動(dòng)。他把小顆粒每隔一定時(shí)間的位置記錄在坐標(biāo)紙上,并把相鄰時(shí)間的點(diǎn)連接起來(lái),如圖所示,下列判斷正確的是(

)A.圖中的折線就是粉筆末的運(yùn)動(dòng)軌跡B.圖中的折線就是水分子的運(yùn)動(dòng)軌跡C.從整體上看粉筆末的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的D.圖中折線表明水分子在短時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)是規(guī)則的【解析】選C。圖中的折線是粉筆末在不同時(shí)刻的位置的連線,不是固體顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡,也不是分子的運(yùn)動(dòng)軌跡,故A、B錯(cuò)誤;圖中的折線沒(méi)有規(guī)則,說(shuō)明粉筆末的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的,分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的,故C正確,D錯(cuò)誤?！径ㄏ蛴?xùn)練】1.在較暗的房間里,從射進(jìn)來(lái)的陽(yáng)光中,可以看到懸浮在空氣中的微粒在不停地運(yùn)動(dòng),這些微粒的運(yùn)動(dòng)是(

)A.布朗運(yùn)動(dòng)

B.曲線運(yùn)動(dòng)C.自由落體運(yùn)動(dòng) D.無(wú)法確定【解析】選B。能用肉眼直接看得到的微粒是很大的顆粒,在同一時(shí)刻它們受到來(lái)自各個(gè)方向的空氣分子撞擊的合力幾乎為零,微小的作用不能使這么大的顆粒做布朗運(yùn)動(dòng),A錯(cuò);微粒的運(yùn)動(dòng)是空氣對(duì)流和重力作用下的結(jié)果,微粒做曲線運(yùn)動(dòng),B對(duì),C、D錯(cuò)。2.(多選)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)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.液體溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈C.布朗運(yùn)動(dòng)是由液體各部分溫度不同而引起的D.布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體或氣體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性【解析】選B、D。布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體或氣體中的微粒的運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子或氣體分子對(duì)懸浮在液體或氣體中微粒碰撞作用的不平衡引起的,溫度越高分子對(duì)微粒碰撞的作用越強(qiáng),不平衡性也就越明顯,微粒的布朗運(yùn)動(dòng)也就越劇烈,故布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體或氣體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性,選項(xiàng)B、D正確,C錯(cuò)誤?！就卣估}】考查內(nèi)容:布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象的比較【典例】(多選)下列有關(guān)擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的敘述中,正確的是(

)A.擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗