《高中物理 第七章 分子動理論 2 分子的熱運(yùn)動課件 新人教版選修33》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第七章 分子動理論 2 分子的熱運(yùn)動課件 新人教版選修33（24頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2分子的熱運(yùn)動1.了解擴(kuò)散現(xiàn)象是由于分子的熱運(yùn)動產(chǎn)生的。2.通過實(shí)驗(yàn)知道什么是布朗運(yùn)動,理解布朗運(yùn)動產(chǎn)生的原因。3.知道什么是熱運(yùn)動以及決定熱運(yùn)動激烈程度的因素。一二一、擴(kuò)散現(xiàn)象1.定義:不同的物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫作擴(kuò)散。2.特點(diǎn):(1)從濃度大處向濃度小處擴(kuò)散。(2)擴(kuò)散快慢與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān),與物質(zhì)的溫度有關(guān),溫度越高,擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯。3.產(chǎn)生原因:是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的。4.意義:直接證明物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動。5.應(yīng)用:在高溫條件下,通過分子的擴(kuò)散在純凈半導(dǎo)體中摻入其他元素,生產(chǎn)各種半導(dǎo)體器件。三一二一碗小米倒入一碗大米中,小米進(jìn)入大米的間隙之中是否屬于擴(kuò)散現(xiàn)象?

2、提示:不是。擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)的分子彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象,而小米和大米都不是分子。三一二二、布朗運(yùn)動1.定義:懸浮在液體(或氣體)中的微粒的無規(guī)則運(yùn)動叫作布朗運(yùn)動。它首先是由英國植物學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)的。2.產(chǎn)生原因:大量液體(或氣體)分子對懸浮微粒撞擊作用的不平衡性造成的。3.運(yùn)動特點(diǎn):(1)永不停息;(2)無規(guī)則。4.影響因素:微粒的大小和溫度的高低。微粒越小,溫度越高,布朗運(yùn)動就越激烈。5.意義:布朗運(yùn)動雖然不是分子的運(yùn)動,但它間接反映了液體(或氣體)分子運(yùn)動的無規(guī)則性。三一二冬天,當(dāng)一縷陽光射入教室時(shí),常?？梢钥吹疥柟庀掠袘腋≡诳諝庵械膲m埃在做無規(guī)則運(yùn)動。這些塵埃的運(yùn)動是布朗運(yùn)動嗎?為什么?提

3、示:不是。首先,能用肉眼直接觀察到的運(yùn)動肯定不是布朗運(yùn)動;其次,從布朗運(yùn)動產(chǎn)生的原因上來考慮,肉眼看到的塵埃比較大,某時(shí)刻由于分子的運(yùn)動而對它向各個(gè)方向的撞擊幾乎平衡抵消。也就是說,塵埃的運(yùn)動不是由空氣分子對它的撞擊引起的,而是由氣流的流動、重力作用等因素引起的,因此塵埃的運(yùn)動不屬于布朗運(yùn)動。三一三二三、熱運(yùn)動1.定義:我們把分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動叫作熱運(yùn)動。2.特點(diǎn):(1)永不停息;(2)運(yùn)動無規(guī)則;(3)溫度越高,分子的熱運(yùn)動越激烈。3.宏觀表現(xiàn):布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象。一、對擴(kuò)散現(xiàn)象的理解1.影響因素(1)雙方的物態(tài):物質(zhì)處于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)時(shí)均能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象,只是氣態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象最快、

4、最顯著,液態(tài)次之,而固態(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)雙方的溫度:在兩種物質(zhì)一定的前提下,擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度與物質(zhì)的溫度有關(guān),溫度越高,擴(kuò)散現(xiàn)象越顯著。(3)雙方的濃度差:擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度還受到“已進(jìn)入對方”的分子濃度的限制,當(dāng)進(jìn)入對方的分子濃度較低時(shí),擴(kuò)散現(xiàn)象較為顯著。2.成因分析擴(kuò)散現(xiàn)象不是外界作用(例如對流、重力作用等)引起的,也不是化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,而是分子無規(guī)則運(yùn)動的直接結(jié)果,是分子無規(guī)則運(yùn)動的宏觀表現(xiàn)。溫馨提示(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,但分子運(yùn)動并沒有停止,因此這種

5、狀態(tài)是一種動態(tài)平衡。二、對布朗運(yùn)動的理解1.感悟布朗運(yùn)動的條件布朗運(yùn)動的對象是布朗微粒,它必須是足夠微小的顆粒,如果是大顆粒,則其周圍來自各個(gè)方向的許多分子對它的撞擊很容易平衡。布朗運(yùn)動研究的顆粒的直徑數(shù)量級在10-710-6 m之間,人的肉眼是看不到的,只能借助顯微鏡觀察。例如,人能用眼睛觀察到的灰塵顆粒并不能發(fā)生明顯的布朗運(yùn)動。2.明確布朗運(yùn)動的主體布朗運(yùn)動的主體是布朗微粒,不是分子,布朗微粒雖小,但它又比分子大許多倍(分子直徑的數(shù)量級為10-10 m,因此布朗微粒中包含大量的分子,約為1021個(gè)),在顯微鏡(普通顯微鏡)下是觀察不到分子的,所以布朗運(yùn)動不是分子運(yùn)動,但卻是分子運(yùn)動的間接反

6、映。3.了解布朗運(yùn)動產(chǎn)生的原因懸浮在液體中的固體小顆粒會受到來自各個(gè)方向液體分子的撞擊,當(dāng)顆粒較大時(shí),各方向與小顆粒撞擊的分子數(shù)都很多,各方向作用力趨于平衡,布朗運(yùn)動難以發(fā)生或不明顯,當(dāng)顆粒較小時(shí),各方向與小顆粒撞擊的分子數(shù)都很少,數(shù)目的差異、作用的強(qiáng)弱、作用的先后等因素的影響使得各個(gè)方向的作用力很難達(dá)到平衡,再由于顆粒質(zhì)量小、慣性小,運(yùn)動狀態(tài)容易改變,所以布朗運(yùn)動比較明顯?？傊?顆粒越小,某一瞬間來自各個(gè)方向的作用力越不易達(dá)到平衡,布朗運(yùn)動越明顯;另一方面,液體分子溫度越高,分子運(yùn)動越劇烈,液體分子碰撞固體小顆粒時(shí)這種不平衡的作用力更突出,布朗運(yùn)動也越明顯。溫馨提示布朗微粒的運(yùn)動軌跡是無規(guī)則

7、的,它在下一個(gè)時(shí)刻向哪個(gè)方向運(yùn)動是不確定的,也是不可預(yù)測的。溫馨提示布朗運(yùn)動只能在氣體、液體中發(fā)生,擴(kuò)散現(xiàn)象可以發(fā)生在固體、液體、氣體中任何兩種物質(zhì)之間。四、對熱運(yùn)動的理解1.所謂分子的“無規(guī)則運(yùn)動”,是指由于分子之間的相互碰撞,每個(gè)分子的運(yùn)動速度無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1 s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)動是十分混亂的,也就是說是無規(guī)則的。注意:不能把布朗運(yùn)動叫作熱運(yùn)動。2.熱運(yùn)動是對大量分子而言的,對個(gè)別分子無意義。3.分子熱運(yùn)動的劇烈程度雖然受到溫度影響,溫度高運(yùn)動快,溫度低運(yùn)動慢,但分子的運(yùn)動永遠(yuǎn)不會停息。類型一類型二類型三類型

8、一類型二類型三解析:此圖畫出的是每隔30 s觀察到的花粉微粒的位置用直線依次連接起來的圖線,實(shí)際上在兩位置間的短短30 s內(nèi),微粒的運(yùn)動仍是極其復(fù)雜和無規(guī)則的,并非沿著兩位置的連線運(yùn)動。因此,圖示折線并不是花粉微粒的運(yùn)動軌跡,更不是水分子的運(yùn)動軌跡,這是因?yàn)榛ǚ畚⒘Ｃ棵胧艿郊s1021次液體分子的碰撞,微粒運(yùn)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:不是不是類型一類型二類型三題后反思布朗運(yùn)動中微粒的運(yùn)動是“無規(guī)則”的,即實(shí)驗(yàn)中不同時(shí)刻微粒位置的連線并非其運(yùn)動軌跡,而是人為畫出的,這是理解該實(shí)驗(yàn)非常關(guān)鍵的一點(diǎn)。觸類旁通類型一類型二類型三在觀察布朗運(yùn)動時(shí),從微粒在A點(diǎn)開始計(jì)時(shí),每隔3

9、0 s記下微粒的一個(gè)位置,得B、C、D、E、F、G等點(diǎn),然后用線段依次連接,如圖所示,則微粒在75 s末時(shí)的位置()A.一定在CD的中點(diǎn)B.在CD的連線上,但不一定在CD的中點(diǎn)C.一定不在CD連線的中點(diǎn)D.可能在CD連線以外的某一點(diǎn)答案:D類型一類型二類型三對布朗運(yùn)動的理解【例2】 關(guān)于懸浮在液體中的固體微粒的布朗運(yùn)動,下列說法正確的是()A.小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動就是分子的運(yùn)動B.小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動是固體顆粒分子無規(guī)則運(yùn)動的反映C.小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動是液體分子無規(guī)則運(yùn)動的反映D.因?yàn)椴祭蔬\(yùn)動的劇烈程度跟溫度有關(guān),所以布朗運(yùn)動也可以叫作熱運(yùn)動點(diǎn)撥:弄清布朗運(yùn)動的實(shí)質(zhì)、意義及它與熱運(yùn)動的關(guān)系是分析問

10、題的關(guān)鍵。類型一類型二類型三解析:懸浮在液體中的固體顆粒雖然很小,需要用顯微鏡來觀察,但它并不是固體分子,而是千萬個(gè)固體分子組成的分子團(tuán),布朗運(yùn)動是這千萬個(gè)分子的一致行動,不能看作分子的運(yùn)動。產(chǎn)生布朗運(yùn)動的原因是固體微粒受到周圍液體分子的撞擊,由于液體分子運(yùn)動的無規(guī)則性,固體微粒受到撞擊力的合力也是無規(guī)則的,因此固體微粒的運(yùn)動也是無規(guī)則的。組成微粒的固體分子既有各自特有的無規(guī)則運(yùn)動,又有我們通過顯微鏡看到的分子團(tuán)的布朗運(yùn)動?？梢?小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動不能證明固體微粒分子做無規(guī)則運(yùn)動,而只能說明液體分子在做無規(guī)則運(yùn)動。熱運(yùn)動是指分子的無規(guī)則運(yùn)動,由于布朗運(yùn)動不是分子的運(yùn)動,因此不能說布朗運(yùn)動是熱運(yùn)

11、動。答案:C類型一類型二類型三題后反思1.布朗運(yùn)動是懸浮顆粒的無規(guī)則運(yùn)動,它不是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動,更不是懸浮顆粒內(nèi)分子的無規(guī)則運(yùn)動。2.布朗運(yùn)動不是分子的運(yùn)動,但它是液體分子無規(guī)則運(yùn)動的反映。類型一類型二類型三對分子熱運(yùn)動的理解【例3】 下列說法正確的是()A.熱的物體中的分子有熱運(yùn)動,冷的物體中的分子無熱運(yùn)動B.氣體分子有熱運(yùn)動,固體分子無熱運(yùn)動C.高溫物體的分子熱運(yùn)動比低溫物體的分子熱運(yùn)動激烈D.運(yùn)動物體中的分子熱運(yùn)動比靜止物體中的分子熱運(yùn)動激烈點(diǎn)撥:熱運(yùn)動是指大量分子的無規(guī)則運(yùn)動,而不是受熱后物體分子的運(yùn)動,它有兩個(gè)特點(diǎn):一是永不停息,二是劇烈程度與溫度有關(guān)。解析:不論物體處于何種狀態(tài)以及溫度高低,分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,只是劇烈程度與溫度有關(guān),而與宏觀物體的運(yùn)動無關(guān)。答案:C類型一類型二類型三題后反思分子熱運(yùn)動的“熱”字,應(yīng)該賦予其兩層含義:(1)指分子的無規(guī)則運(yùn)動,不是宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動;(2)溫度越高,分子運(yùn)動越激烈,與何種分子無關(guān)。