分子动理论第2节分子的热运动讲义-人教版高中物理选修3-3讲义练习

第2节分子的热运动

1.不同物质能够彼此进入对方的现象叫扩散现象。

2．布朗运动是指悬浮在液体中的固体微粒不停息的无

规则运动，

它是液体分子无规则运动的反映，但并非液体分子的

运动。

3．悬浮微粒越小，液体温度越高，布朗运动越明显。

4．分子永不停息的无规则运动叫热运动，温度越高，

热运动越激烈。

一、扩散现象

1．定义

不同物质能够彼此进入对方的现象。

2．产生原因

物质分子的无规则运动。

3．意义

反映分子在做永不停息的无规则运动。

4．应用

生产半导体器件时，在高温条件下通过分子的扩散在纯净半导体材料中掺入其他元素。

二、布朗运动

1．概念

悬浮微粒在液体(或气体)中的无规则运动。

2．产生原因

大量液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡性。

3．影响因素

微粒越小、温度越高，布朗运动越激烈。

4．意义

间接反映了液体(或气体)分子运动的无规则性。

三、分子的热运动

1．定义

分子永不停息的无规则运动。

2．宏观表现

布朗运动和扩散现象。

3．特点

(1)永不停息；

(2)运动无规则；

(3)温度越高，分子的热运动越激烈。

1．自主思考——判一判

(1)扩散现象在固体、液体、气体中都能发生。(√)

(2)布朗运动就是液体分子的无规则运动。(×)

(3)悬浮微粒越大，布朗运动越明显。(×)

(4)布朗运动的剧烈程度与温度有关。(√)

(5)物体运动的速度越大，其内部分子热运动越激烈。(×)

(6)扩散现象和布朗运动都是分子的运动。(×)

2．合作探究——议一议

(1)一碗小米倒入一碗大米中，小米进入大米的间隙之中是否属于扩散现象？

提示：扩散现象是指由于分子的无规则运动，不同物质(分子)彼此进入对方的现象。显然，上述现象不是分子运动的结果，而是两种物质的混合，所以不属于扩散现象。

(2)冬天里，一缕阳光射入教室内，我们看到的尘埃上下舞动是布朗运动吗？

提示：不是。布朗运动是用肉眼无法直接看到的。

(3)教材中布朗运动的观察记录图是颗粒的运动轨迹吗？

提示：该记录图是每隔某一相等时间记录的颗粒所在位置的连线，并不是颗粒运动的实际轨迹。

1．布朗运动的理解

(1)布朗运动的特点

①布朗运动是无规则的、永不停息的。

②微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越剧烈。

(2)布朗运动产生的原因

①布朗运动是悬浮在液体中的微小颗粒受到各个方向液体分子撞击作用不平衡造成的。 液体中许许多多做无规则运动的分子不断地撞击微小悬浮颗粒，当微小颗粒足够小时，它受到来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。在某一瞬间，微小颗粒在某个方向受到的撞击作用强，它就沿着这个方向运动；在下一瞬间，微小颗粒在另一方向受到的撞击作用强，它又向着另一个方向运动。任一时刻微小颗粒所受的撞击在某一方向上占优势只能是偶然的，这样就引起了微粒的布朗运动无规则性。

②对布朗运动特点的解释

a ．微粒越小，布朗运动越明显。

悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞击的分子数越少，撞击

作用的不平衡性就表现得越明显，因此，布朗运动越明显。悬浮在液体中的

微粒越大，在某一瞬间跟它相撞击的分子数越多，如图所示，可以认为各个

方向的撞击作用互相平衡，因此布朗运动不明显，甚至观察不到。

b ．温度越高，微粒的布朗运动越明显。

温度越高，液体分子的运动越剧烈，分子运动的速率越大，每次撞击时对微粒的冲力越大，因而同一时刻微粒受到的各个方向的冲力的合力越大，微粒的加速度也越大，而使微粒的运动变得更剧烈。另外，温度升高，分子运动的速率增大的同时，在单位时间内分子对微粒碰撞的次数也增多，而使微粒的运动变得剧烈。综上所述，温度越高，布朗运动越明显。

(3)布朗运动的意义

布朗运动不是固体颗粒中分子的运动，也不是液体分子的无规则运动，而是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，无规则运动的原因是液体分子对它无规则撞击的不平衡性。因此，布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动。

2．布朗运动和扩散现象的区别与联系

1．[多选]下列现象是扩散现象的是( )

A ．冬天早晨的薄霜在太阳升起后便消失了

B．春天在公园里散步，随处都能闻到花香味

C．夏天阵雨过后马路上的雨水过一段时间就干了

D．北方深秋的沙尘暴漫天袭来

解析：选ABC 薄霜在太阳升起后消失了，是由于水分子扩散到空气中；春天各种花的芳香分子扩散到空气中传得很远；马路上的雨水蒸发到空气中，地面就干了；沙尘暴是微粒的运动，不是扩散现象。故A、B、C正确。

2．以下关于布朗运动的说法中，不正确的是( )

A．布朗运动证明，液体分子在做无规则运动

B．布朗运动证明，悬浮微粒的分子在做无规则运动

C．温度越高布朗运动越剧烈

D．悬浮微粒越小布朗运动越明显

解析：选B 布朗运动证明，液体分子在做无规则运动，A选项正确，B选项错误；温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越明显，C、D选项正确。

3．(2017·江苏高考)甲和乙图是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知：若水温相同，________(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，________(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈。

解析：影响布朗运动快慢的因素有两个，即悬浮颗粒的大小和液体温度，颗粒越小布朗运动越明显，液体温度越高布朗运动越明显，从题图可以看出，乙中炭粒的布朗运动明显，因此温度相同时，甲中炭粒的颗粒大；颗粒相同时，乙中水的温度高，水分子的热运动较剧烈。

答案：甲乙

布朗运动和热运动的区别与联系