高中物理第七章分子动理论第节分子的热运动问题导学案新人教选修

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第2节分子的热运动

课堂合作探究

问题导学

一、扩散现象与分子运动

活动与探究1

小实验：一瓶冷水，一瓶热水，同时滴入一小滴相同的红墨水，请观察哪一瓶里的水颜色变得更快一些？

思考：（1）杯子里的水变红了，说明什么问题？

（2）为什么会出现变化快慢不同的现象？

迁移与应用1

通常萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味只需几分钟，那么造成这种差别的主要原因是（）

A．盐分子太小了，很容易进入萝卜中

B．盐分子间互相碰撞

C．萝卜分子间有空隙，易扩散

D．炒菜时温度高，分子热运动激烈

1．扩散现象是否明显的影响因素

（1）物质处于固态、液态、气态时均能发生扩散现象，只是短时间内，气态物质扩散现象最显著，固态物质的扩散现象非常不明显。

（2）在两种物质状态一定的前提下，扩散现象发生的明显程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著。

（3）扩散现象发生的明显程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当浓度较低时，扩散现象较为显著。

2．扩散现象的成因分析

扩散现象不是外界作用引起的，而是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映。

二、对布朗运动的理解

活动与探究2

冬天，一缕阳光射入教室内，我们看到教室内尘埃上下流动是布朗运动吗？将布朗运动的装置由实验室移到运动的电梯内，小颗粒的运动是否更明显？

迁移与应用2

关于布朗运动，下列说法正确的是（）

A．布朗运动就是分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止

B．微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的

C．布朗运动的无规则性，说明了液体分子的运动是无规则的

D．布朗运动的无规则性，是由于外界条件无规律地不断变化而引起的

1．布朗运动的产生

（1）布朗运动的无规则性。悬浮微粒受到液体分子的撞击不平衡是形成布朗运动的原因，由于液体分子的运动是无规则的，使微粒受到较强撞击的方向也不确定，所以布朗运动也是无规则的。

（2）微粒越小，布朗运动越明显，悬浮微粒越小，某时刻与它相撞的分子数越少，它

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2 来自各方向的冲击力越不平衡；另外微粒越小，其质量也就越小，相同冲击力下产生的加速度越大，因此微粒越小，布朗运动越明显。

（3）温度越高，布朗运动越激烈。温度越高，液体分子的运动（平均）速率越大，对悬浮于其中的微粒的撞击作用也越大，微粒越不易平衡，产生的加速度也越大，因此温度越高，布朗运动越激烈。

1．扩散现象说明（ ）

A ．气体没有固定的形状和体积

B ．分子之间相互碰撞

C ．分子在不停地运动

D ．不同分子之间可以相互转变

2．在有关布朗运动的说法中，正确的是（ ）

A ．液体的温度越低，布朗运动越显著

B ．液体的温度越高，布朗运动越显著

C ．悬浮微粒越小，布朗运动越显著

D ．悬浮微粒越大，布朗运动越显著

3．关于布朗运动和扩散现象的下列说法中正确的是（ ）

A ．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生

B ．布朗运动和扩散现象都是分子的运动

C ．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显

D ．布朗运动和扩散现象都是永不停息的

4．做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是（ ）

A ．分子无规则运动的情况

B ．某个微粒做布朗运动的轨迹

C ．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线

D ．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线

5．下列所列举的现象，哪些能说明分子是不断运动着的（ ）

A ．将香水瓶盖打开后能闻得到香味

B ．汽车开过后，公路上尘土飞扬

C ．洒在地上的水，过一段时间就干了

D ．悬浮在水中的花粉做无规则的运动

答案：

课堂·合作探究

【问题导学】

活动与探究1：答案：热水里的颜色变化更快些。

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（1）该现象说明了分子的无规则运动，不同物质接触，分子能彼此进入对方。

（2）分子无规则运动与温度有关，温度越高，扩散越快。

迁移与应用1：D 解析：萝卜之所以咸的原因是盐分子进入萝卜中，这种现象产生的原因是盐分子的扩散。在扩散现象中，扩散的快慢跟温度有关，温度越高，扩散得越快；温度越低，扩散得越慢。在腌萝卜时，是盐分子在常温下的扩散现象，炒菜时，是盐分子在高温下的扩散现象，因此，炒菜时萝卜咸得快，腌菜时萝卜咸得慢，A、B、C是错误的。故正确选项为D。

活动与探究2：答案：做布朗运动的颗粒直径大约在10－6 m左右，人直接用肉眼是看不见的，需借助显微镜观察，所以教室内看到尘埃的运动不是布朗运动。

布朗运动是液体分子无规则运动撞击悬浮颗粒引起的，运动的激烈程度只与温度和颗粒大小有关，与外界其他因素如实验装置是否移动无关。

迁移与应用2：C 解析：布朗运动是指悬浮在液体中的微粒的运动，它不是指分子的运动；布朗运动的无规则性，是由液体分子对其撞击的不平衡引起的，布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性，它不是由微粒内部分子的无规则运动引起的；布朗运动的无规则性，是由液体分子的无规则运动决定的，并不是由于外界条件的变化引起的。故正确选项为C。

【当堂检测】

1．C 解析：扩散现象是由于分子的无规则运动而使相互接触的物体彼此进入对方的现象。故与物质的状态以及体积、形状无关，更不能说明分子间相互碰撞。另外分子不停地做无规则的热运动，属于物理变化，所以不存在分子间的转变。

2．BC 解析：本题考查对布朗运动的理解程度，温度越高，液体分子运动越激烈，对微粒的碰撞也越频繁，所以布朗运动越明显，微粒的体积大，液体分子在各个方向上的碰撞趋向平衡；同时体积大质量也大，运动状态难以改变，所以布朗运动不明显。

3．CD 解析：（1）布朗运动与扩散现象的研究对象不同：布朗运动研究对象是固体小颗粒，而扩散现象研究的对象是分子。

（2）布朗运动与扩散现象条件不一样：布朗运动只能在气体、液体中发生，而扩散现象可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间。

（3）布朗运动与扩散现象的共同点是两者都是永不停息的，并且温度越高越明显。

由以上分析不难判断，正确选项为C、D。

4．D 解析：布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，而非分子的运动，A 错误；既然无规则，所以微粒没有固定的运动轨迹，B错误；对于某个微粒而言，在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一时刻的速度，也就无法描绘其速度—时间图线，C错误；只有D正确。

5．ACD 解析：香水的扩散、水分子在空气中扩散以及悬浮在水中花粉的运动都说明了分子是不断运动着的，故A、C、D均正确；而尘土不是单个分子，是颗粒，尘土飞扬不是分子的运动。

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