高中物理第七章分子动理论2分子的热运动互动课堂学案新人教版选修3_5

学习资料汇编
2 分子的热运动
互动课堂
疏导引导
1.布朗运动
（1）产生原因
大量液体分子不停地做无规则运动，对悬浮颗粒的撞击不平衡.由于悬浮颗粒很小，在某一瞬间从不同方向撞击悬浮颗粒的分子数目和撞击力不同，颗粒顺着撞击较强的方向运动，下一时刻可能另一方向撞击较强，颗粒就会改变运动方向.由于液体分子运动的无规则性，使粒子受较强撞击的方向是偶然的，所以布朗运动也是无规则的.
（2）布朗运动的特点：①永不停息；②无规则；③颗粒越小，现象越明显；④温度越高，运动越激烈.
（3）对布朗运动的理解
①布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，既不是单个固体分子的运动也不是单个液体分子的无规则运动，但反映了液体分子的无规则运动.
②任何悬浮在液体中的固体颗粒，只要颗粒足够小，在任何温度下都会做布朗运动.能做布朗运动的悬浮颗粒数量级一般在10-7—10-6m之间，人的肉眼看不到，需用高倍显微镜观察.
③布朗运动不仅能在液体中发生也能在气体中发生.
2.布朗运动与扩散现象的区别和联系
（1）产生的条件
布朗运动：固体微粒（足够小）悬浮在液体中，也可在气体中发生.
扩散现象：两物质相互接触，在气体、液体、固体中都可发生.
（2）影响快慢的因素
布朗运动：温度的高低和微粒的大小.
扩散现象：温度的高低.
（3）现象的本质
布朗运动：是固体微粒的运动，是液体分子无规则运动的反映.
扩散现象：是分子的运动.
（4）共同点和不同点
共同点：它们都（间接或直接）证实了分子在永不停息地做无规则运动.
不同点：布朗运动永不停止；扩散现象会停止（动态平衡）.
结论：扩散现象是分子热运动的直观表现，布朗运动是分子热运动的间接表现.
3.如何正确理解大量分子的无规则热运动
（1）大量分子的无规则运动，称为热运动.
（2）所谓分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化，标准状况下，一个空气分子在1 s内与其他空气分子的碰撞达到65亿次之多，所以大量分子的运动是十分混乱的.
（3）在任一时刻，物体内既具有速率大的分子，也具有速率小的分子，速率很大和速率很小的分子的个数所占的比例相对较少，大多数分子的速率和平均速率相差很小，通常所说分子运动的速率，均指它们的平均速率.
活学巧用
1.关于布朗运动的下列说法正确的是（）
A.布朗运动就是分子运动
B.布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映
C.布郎运动是液体或气体分子无规则运动的反映
D.观察时间越长，布朗运动越显著
解析：从布朗运动的概念去分析，我们发现A、B项错误，C项是正确的，而时间不是影响布朗运动的因素.
答案：C
2.如图7-2-1所示，是关于布朗运动的实验，下列说法正确的是（）
图7-2-1
A.图中记录的是分子无规则运动的情况
B.图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹
C.实验中可以看到微粒越大，布朗运动越明显
D.实验中可以看到温度越高，布朗运动越激烈
解析：布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是大量液体分子无规则热运动时与悬浮在液体中的小颗粒发生碰撞，从而使小颗粒做无规则运动，即布朗运动反映出分子的热运动.温度越高，分子运动越激烈，布朗运动也越激烈，可见A项错误，D项正确；微粒越小，某一瞬间跟它撞击的分子数越少，撞击作用力的不平衡性表现得越明显，即布朗运动越显著，故C项错，图中每个拐点记录的是微粒每隔30秒的位置，而在30秒内微粒做的也是无规则运动，而不是直线运动，故B项错.
答案：D
3.（1）在较暗的房间内里，从射进来的阳光中，可以看到悬浮在空气里的微粒飞舞，这是布朗运动吗？
（2）大风天常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，这是布朗运动吗？
解析：（1）这不是布朗运动，能在液体或气体中做布朗运动的颗粒都是很小的，一般数量级在10-6m，这种颗粒肉眼是看不到的，必须借助显微镜，悬浮在空气里的可见微粒，以及灰尘都是能用肉眼看到的较大的颗粒，由于微粒较大，空气分子热运动时对它各个方向的碰撞几乎相互抵消，平衡性强，所以这些微粒的运动是由于受气体的流动、空气浮力、重力的作用等外部的原因引起的，不属于布朗运动.
（2）风沙弥漫、尘土飞扬是空气流动而造成的，不是布朗运动.
4.下面列举的现象，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
解析：扩散现象和布朗运动都能说明分子在不停地做无规则运动.香水的扩散、水分子在空气中的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的，故选项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.
答案：ACD
敬请批评指正。