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1、高中物理新人教版选修- 系列课件7.2分子的热运动第七章第七章分子动理论教学目标教学目标知识目标：知识目标：( 1 )了解扩散现象是由于分子的热运动产生的。( 2 )知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因。( 3 )知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素。 （）注重理论联系实际，勤观察、多思考，养成良好的学习习惯。能力目标：能力目标：分析综合能力，理解推理能力，实验能力情感态度价值观：情感态度价值观：唯物主义世界观，尊重事实教学重点、难点教学重点、难点扩散现象 布朗运动教具：教具：显微镜（大于500倍），火柴，电源接线，布朗运动演示仪（气体）一：扩散现象一：扩散现象1.1.定义：不同物
2、质相互接触时彼此进定义：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做入对方的现象叫做扩散扩散 扩散现象不仅发生在气体扩散现象不仅发生在气体和液体和液体之间，之间，也会发生也会发生固体固体在之间在之间温度越高，扩散现象越明显温度越高，扩散现象越明显扩散原因：分子运动所致扩散原因：分子运动所致（2 2）扩散说明：分子间有间隙）扩散说明：分子间有间隙2.2.扩散现象说明扩散现象说明 （1 1）直接直接说明了组成物体的分子总说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动是不停地做无规则运动, ,温度越高分子温度越高分子运动越剧烈运动越剧烈 二、布朗运动 布朗是英国的一位植物学家。布朗是英国的一位植物学家。18
3、271827年，布朗用显微镜观察植物的花年，布朗用显微镜观察植物的花粉微粒悬浮在静止水面上的形态时，粉微粒悬浮在静止水面上的形态时，却惊奇地发现这些花粉微粒在不停地却惊奇地发现这些花粉微粒在不停地作无规则运动。布朗经过反复观察后，作无规则运动。布朗经过反复观察后，写下了这样的一段文字：写下了这样的一段文字：“我确信这我确信这种运动不是由于液体的流动所引起，种运动不是由于液体的流动所引起，也不是由于液体的逐渐蒸发所引起，也不是由于液体的逐渐蒸发所引起，而是属于粒子本身的运动。而是属于粒子本身的运动。” 1 1布朗运动：悬浮在液体布朗运动：悬浮在液体( (气体）中的固体微气体）中的固体微粒永不停息
4、的无规则运动叫做粒永不停息的无规则运动叫做布朗运动布朗运动追踪一个微粒的运动追踪一个微粒的运动将每隔将每隔30s30s观察到的微粒的位置，用直线观察到的微粒的位置，用直线把他们依次连接起来。把他们依次连接起来。 花粉微粒的运动是无规则的 。不同的花粉微粒的运动路线是不同的 图中的连线是不图中的连线是不是花粉微粒运动的是花粉微粒运动的实际路线？实际路线？4 悬浮的微粒足够小时，受到的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，微粒在某个方向受到的撞击作用强，致使微粒运动。在下一瞬间，微粒在另一方向受到的撞击作用强，致使微粒又向其它方向运动。这样，就引起了微粒的无规则运动。2 2布朗运
5、动产生的原因布朗运动产生的原因：大量液体分子永不停：大量液体分子永不停息地做无规则运动时，对悬浮在其中的微粒撞息地做无规则运动时，对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生布朗运动的原因即：击作用的不平衡性是产生布朗运动的原因即：液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因动的原因 布朗运动是观察到的悬浮小颗粒布朗运动是观察到的悬浮小颗粒( (足够小足够小) )的的无规则运动，不是分子的运动。但它间接反映无规则运动，不是分子的运动。但它间接反映了气体、液体分子在不停地做无规则的热运动。了气体、液体分子在不停地做无规则的热运动。 布朗运动是悬浮于液体中
6、微粒的无规则运动，这种微粒是由成千上万个分子组成的集合体，因此它的无规则运动不是分子的热运动。液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因，微粒运动的无规则性反映了液体内部分子运动的无规则性。为什么颗粒越小，布朗运动越明显？为什么颗粒越小，布朗运动越明显？颗粒越小颗粒越小每一瞬间受到液体每一瞬间受到液体分子撞击的数目少分子撞击的数目少受力极易不平衡受力极易不平衡颗粒越大颗粒越大同时跟它撞击同时跟它撞击 的分子数多的分子数多受力的平均效果互相平衡受力的平均效果互相平衡质量大，惯性大质量大，惯性大运动状态难改变运动状态难改变 温度越高，布朗运动就越 。表明温度越高，分子的无规则运动越 为为什什
7、么么随随着着温温度度的的升升高高微微粒粒的的布布朗朗运运动动越越加加激激烈烈？ 温度升高，反映了液体温度升高，反映了液体分子运动的平均动能增大。分子运动的平均动能增大。液体分子对微粒的碰撞次数液体分子对微粒的碰撞次数将增加，而且每次撞击作用将增加，而且每次撞击作用将增强。这就使微粒受到来将增强。这就使微粒受到来自各方向的液体分子的撞击自各方向的液体分子的撞击作用的不平衡现象加剧，引作用的不平衡现象加剧，引起微粒的布朗运动越加激烈起微粒的布朗运动越加激烈3.布朗运动的特点：布朗运动的特点： 无规则；无规则；永不停息；永不停息；温度越高，运动越激烈；温度越高，运动越激烈；颗粒越小，现象越明显。颗粒
8、越小，现象越明显。布朗运动能够在布朗运动能够在液体液体和和气体气体中发生！中发生！扩散现象和布朗运动的区别：扩散现象和布朗运动的区别：（1 1）所所谓谓扩扩散散现现象象，指指的的是是不不同同物物质质相相互互接触时，可以彼此进入对方中去的现象接触时，可以彼此进入对方中去的现象. .（2 2）所所谓谓布布朗朗运运动动，指指的的是是悬悬浮浮在在液液体体中的固体颗粒所作的无规则运动中的固体颗粒所作的无规则运动. .（3 3）扩扩散散现现象象是是分分子子运运动动的的直直接接证证明明；布朗运动间接证明了液体分子的无规则运动布朗运动间接证明了液体分子的无规则运动. .综上所述：综上所述： 扩散现象和布朗运动
9、都表明分子在永不扩散现象和布朗运动都表明分子在永不停息地作无规则的运动，而且温度越高，停息地作无规则的运动，而且温度越高，分子的无规则运动就越激烈。分子的无规则运动就越激烈。 这说明物体的这说明物体的温度高低温度高低是与内部分子是与内部分子无规则运动的无规则运动的剧烈程度剧烈程度直接相关的。直接相关的。 因此，物理学中把物体内部大量分因此，物理学中把物体内部大量分子的无规则运动称为子的无规则运动称为热运动热运动。 从较暗的房间里观察到入从较暗的房间里观察到入射阳光的细光束中有悬浮在射阳光的细光束中有悬浮在空气里的尘埃微粒在左右上空气里的尘埃微粒在左右上下游动，尘埃微粒的运动是下游动，尘埃微粒的
10、运动是布朗运动吗？为什么？布朗运动吗？为什么？1.1.从微粒运动的原因来说，布朗运动从微粒运动的原因来说，布朗运动微粒是由于受到周围作无规则运动的微粒是由于受到周围作无规则运动的分子的撞击，且来自各个方向撞击的分子的撞击，且来自各个方向撞击的不均衡而引起的。阳光中的尘埃微粒不均衡而引起的。阳光中的尘埃微粒的运动是由于受到空气气流的冲击裹的运动是由于受到空气气流的冲击裹挟而形成的（气流运动不是空气分子挟而形成的（气流运动不是空气分子的无规则热运动）。的无规则热运动）。2.2.从观察方式来说，布朗微粒是很从观察方式来说，布朗微粒是很小的，需要在显微镜里观看，尘埃小的，需要在显微镜里观看，尘埃粒子在
11、阳光下肉眼就可见了，这样粒子在阳光下肉眼就可见了，这样大的颗粒，就是受到周围作无规则大的颗粒，就是受到周围作无规则热运动的空气分子的撞击，也无法热运动的空气分子的撞击，也无法呈现出布朗运动来的。呈现出布朗运动来的。3.3.从观察到的情景来说，作布朗运动的从观察到的情景来说，作布朗运动的微粒的运动是无规则的，随着周围分子微粒的运动是无规则的，随着周围分子撞击次数的变化，微粒会很快地改变运撞击次数的变化，微粒会很快地改变运动方向。而在阳光下的尘埃粒子的运动动方向。而在阳光下的尘埃粒子的运动是随气流一起运动的，其方向改变要缓是随气流一起运动的，其方向改变要缓慢得多，而且由于尘埃受重力作用，其慢得多，
12、而且由于尘埃受重力作用，其总趋势是向下的。总趋势是向下的。关于布朗运动，如下说法正确的是关于布朗运动，如下说法正确的是：A.A.布朗运动是花粉分子无规则运动。布朗运动是花粉分子无规则运动。B.B.布朗运动是由于花粉微粒内部分子布朗运动是由于花粉微粒内部分子间的碰撞引起的。间的碰撞引起的。C.C.温度越高，布朗运动越明显。温度越高，布朗运动越明显。D.D.布朗运动是分子运动的间接结果布朗运动是分子运动的间接结果。 “布朗运动布朗运动”是说明分子运动的重要是说明分子运动的重要实验事实。则布朗运动是指：（实验事实。则布朗运动是指：（ ）A A：液体分子的运动；液体分子的运动；B B：悬浮在液体中的固
13、体分子的运动；悬浮在液体中的固体分子的运动；C C：悬浮在液体中的固体颗粒的运动；悬浮在液体中的固体颗粒的运动；D D：液体分子和固体分子的共同运动；液体分子和固体分子的共同运动；C 下列现象中下列现象中, ,能说明分子是不断运动着能说明分子是不断运动着的是（的是（ ）A A：将香水瓶打开后能闻到香味；将香水瓶打开后能闻到香味；B B：汽车开过后汽车开过后, ,公路上尘土飞扬；公路上尘土飞扬；C C：洒在地上的水洒在地上的水, ,过一段时间就干了；过一段时间就干了；D D：悬浮在水中的花粉做无规则运动悬浮在水中的花粉做无规则运动；A、 C 、D 如图所示的是做布朗运动小颗粒的运动路线记如图所示
14、的是做布朗运动小颗粒的运动路线记录的放大图以小颗粒在录的放大图以小颗粒在A A点开始计时，每隔点开始计时，每隔30s30s记下小颗粒的位置，得到记下小颗粒的位置，得到B B、C C、D D、E EF F、G G等点，则小颗粒在第等点，则小颗粒在第75s75s末时位置，以下叙述中末时位置，以下叙述中正确的是（正确的是（ ） A A一定在一定在CDCD连线的中点连线的中点B B一定不在一定不在CDCD连线的中点连线的中点C C可能在可能在CDCD连线上，但不一定在连线上，但不一定在CDCD连线中点连线中点D D可能在可能在CDCD连线以外的某点上连线以外的某点上解析： 图图中中的的各各点点的的连连
15、线线不不是是微微粒粒的的运运动动轨轨迹迹，它它是是为为了了表表明明微微粒粒在在做做极极短短促促的的无无定定向向运运动动过过程程中中的的移移动动的的顺序而做的连线顺序而做的连线由以上分析，在第由以上分析，在第75s75s末，小颗粒可能在末，小颗粒可能在CDCD连线上，连线上，但不一定在但不一定在CDCD中点，也可能在中点，也可能在CDCD连线外的位置连线外的位置因此选因此选CDCD，正确答案正确答案CDCD 练习：练习：1 1、关于布朗运动的下列说法中正确的是（、关于布朗运动的下列说法中正确的是（ ）A A布朗运动就是分子运动布朗运动就是分子运动B B布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映
16、布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映C C布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映D D观察时间越长，布朗运动就越显著观察时间越长，布朗运动就越显著E E阳光从缝隙射入教室，阳光从缝隙射入教室， 从阳光中看到的尘埃的运动就是从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动布朗运动 2 2、关于布朗运动，以下说法正确的是（、关于布朗运动，以下说法正确的是（ ）A A、布朗运动是指液体分子的无规则运动布朗运动是指液体分子的无规则运动B B、布朗运动产生的原因是液体分子对小颗粒的吸引力不平衡布朗运动产生的原因是液体分子对小颗粒的吸引力不平衡引起的引起的C C、布朗
17、运动产生的原因是液体分子对小颗粒碰撞时产生冲力布朗运动产生的原因是液体分子对小颗粒碰撞时产生冲力不平衡引起的不平衡引起的D D、在悬浮微粒大小不变情况下，温度越高，液体分子无规则在悬浮微粒大小不变情况下，温度越高，液体分子无规则运动越激烈运动越激烈 CC D3 3、在显微镜下观察布朗运动时，布朗运动的激烈程度（、在显微镜下观察布朗运动时，布朗运动的激烈程度（ ）A A、与与悬浮颗粒大小有关，微粒越小，布朗运动越激烈悬浮颗粒大小有关，微粒越小，布朗运动越激烈B B、与悬浮颗粒的分子大小有关，分子越小，布朗运动越与悬浮颗粒的分子大小有关，分子越小，布朗运动越激烈激烈C C、与温度有关，温度越高布朗
18、运动越激烈与温度有关，温度越高布朗运动越激烈D D、与观察的时间长短有关，观察时间越长布朗运动越趋与观察的时间长短有关，观察时间越长布朗运动越趋于平缓于平缓 4 4、较大的颗粒不做布朗运动原因是（、较大的颗粒不做布朗运动原因是（ ）A A、液体分子停止运动液体分子停止运动B B、液体温度太低液体温度太低C C、跟颗粒碰撞的分子数较多，各方向的撞击作用相互平跟颗粒碰撞的分子数较多，各方向的撞击作用相互平衡衡 D D、分子冲击力很难改变大颗粒的运动状态分子冲击力很难改变大颗粒的运动状态 A C C D5 5、关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是（、关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是（ ）A A、
19、布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生B B、布朗运动和扩散现象都是分子的运动布朗运动和扩散现象都是分子的运动C C、布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显D D、布朗运动和扩散现象都是永不停息的布朗运动和扩散现象都是永不停息的6 6、在长期放着煤的墙角处，地面和墙角相当厚的一层染、在长期放着煤的墙角处，地面和墙角相当厚的一层染上黑色，这说明（上黑色，这说明（ ）A A、分分子是在不停的运动着子是在不停的运动着B B、煤是由大量分子组成的煤是由大量分子组成的C C、分子之间是有空隙的分子之间是有空隙的D D、物体之间有相互作用力物体之间有相互作用力C DA C小结：小结：1 1、扩散现象是物体本身的分子作永不停息的无、扩散现象是物体本身的分子作永不停息的无规则运动的结果规则运动的结果2 2、布朗运动反映了液体或气体内部分子作永不、布朗运动反映了液体或气体内部分子作永不停息、无规则的热运动。停息、无规则的热运动。4 4、布朗运动的运动剧烈程度跟液体或气体的温度、布朗运动的运动剧烈程度跟液体或气体的温度及小颗粒的大小直接相关。及小颗粒的大小直接相关。3 3、布朗运动是悬浮小颗粒的运动，不是分子的运、布朗运动是悬浮小颗粒的运动，不是分子的运动。动。
