PAGE9-其次節分子的熱運動【素養目標定位】※了解擴散現象，布朗運動以及熱運動的含義※※駕馭布朗運動的確定因素及成因※通過試驗，體會布朗運動現象【素養思維脈絡】課前預習反饋學問點1擴散現象1．定義不同物質分子彼此__進入對方__的現象。2．產生緣由物質分子的__無規則運動__。3．應用生產半導體器件時，在__高溫__條件下通過分子的__擴散__在純凈半導體材料中摻入其他元素。4．發生環境物質處于__固態、液態、氣態__時都能發生擴散現象。5．意義反映分子在做__永不停息__的__無規則__運動。學問點2布朗運動1．概念懸浮__微粒__在液體或氣體中的__無規則__運動。2．產生緣由大量液體分子對懸浮微粒撞擊的__不平衡__造成的。3．運動特點(1)__永不停息__；(2)__無規則__。4．影響因素微粒__越小__、溫度__越高__，布朗運動越激烈。5．意義間接反映了液體分子運動的__無規則性__。學問點3熱運動1．定義分子永不停息的__無規則__運動。2．宏觀表現__擴散__現象和__布朗__運動。3．特點(1)永不停息；(2)運動__無規則__；(3)溫度越高，分子的熱運動越__激烈__。辨析思索『判一判』(1)懸浮微粒越大，越不簡單視察到布朗運動。(√)(2)將布朗運動的裝置由試驗室移動到高速運動的列車上，微粒的布朗運動更明顯。(×)(3)擴散現象與布朗運動的猛烈程度都與溫度有關。(√)(4)當溫度降低到肯定程度，分子就停止熱運動。(×)(5)擴散現象與布朗運動都是分子的熱運動。(×)(6)分子的熱運動人眼不能干脆視察，布朗運動可以干脆用眼睛視察到。(×)『選一選』下列四種現象中屬于擴散現象的是(B)①海綿狀塑料可以吸水②揉面團時，加入小蘇打，小蘇打可以揉進面團內③放一匙食糖于一杯開水中，水會變甜④把盛開的臘梅放入室內，會滿室生香A．①② B．③④C．①④ D．②③解析：海綿狀塑料吸水是水滴進入塑料間隙，不是擴散；小蘇打揉進面團，是機械外力作用的結果；食糖溶于開水中，臘梅香氣釋放是擴散現象。故B正確。『想一想』用顯微鏡視察放在水中的花粉，追蹤幾粒花粉，每隔30s登記它們的位置，用折線分別依次連接這些點，如圖所示。圖示折線是否為花粉的運動徑跡？是否為水分子的運動徑跡？答案：不是花粉的運動徑跡，更不是水分子的運動徑跡。解析：花粉粒的無規則運動，是大量的液體分子撞擊的平均效果的體現，其運動徑跡是沒有規律的。在花粉粒的運動過程中，每秒鐘大約受到1021次液體分子的碰撞。此圖畫出每隔30s視察到的花粉粒的位置，用直線依次連接起來，該圖線既不是花粉粒的徑跡，更不是水分子的徑跡，因為布朗運動不是液體分子的運動。課內互動探究探究擴散現象┃┃思索探討1__■(1)擴散現象是否是由對流和重力引起的？(2)把一碗小米倒入一袋玉米中，小米進入玉米的間隙中，這一現象是否屬于擴散現象？提示：(1)擴散現象不是由對流和重力引起的，是由分子的無規則運動引起的。(2)擴散現象是指由于分子的無規則運動，不同物質的分子彼此進入對方的現象。上述現象中不是分子運動的結果，而是兩種物質的混合，所以不屬于擴散現象。┃┃歸納總結__■1．影響擴散現象是否明顯的因素(1)擴散現象發生時氣態物質的擴散現象最快最顯著，液態次之，固態物質的擴散現象最慢，短時間內特別不明顯。(2)在兩種物質肯定的前提下，擴散現象發生明顯程度與物質的溫度有關，溫度越高，擴散現象越顯著。(3)擴散現象發生的明顯程度還受到“已進入對方”的分子濃度的限制，當濃度低時，擴散現象較為顯著。2．擴散現象的成因分析擴散現象不是外界作用引起的，而是分子無規則運動的干脆結果，是分子無規則運動的宏觀反映。3．分子運動兩個特點的理解(1)永不停息即分子不分白天和黑夜，不分季節，恒久在運動。(2)無規則是指單個分子運動無規則，但大量分子運動又具有統計規律性，如總體上分子由濃度大的地方向濃度小的地方運動。特殊提示(1)擴散現象在任何狀況下都可以發生，與外界因素無關。(2)當兩部分的分子分布濃度相同時，濃度不再變更，宏觀上擴散停止，但分子的運動并沒有停止，因此這時狀態是一種動態平衡。(3)分子運動猛烈程度雖然受到溫度影響，溫度高運動快，溫度低運動慢，但分子的運動恒久不會停止。┃┃典例剖析__■典例1(多選)如圖所示，一個裝有無色空氣的廣口瓶倒扣在裝有紅棕色二氧化氮氣體的廣口瓶上，中間用玻璃板隔開。當抽去玻璃板后所發生的現象，(已知二氧化氮的密度比空氣密度大)下列說法正確的是(AD)A．過一段時間可以發覺上面瓶中的氣體也變成了淡紅棕色B．二氧化氮由于密度較大，不會跑到上面的瓶中，所以上面瓶中不會出現淡紅棕色C．上面的空氣由于重力作用會到下面的瓶中，于是將下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以會發覺上面瓶的瓶口處顯淡紅棕色，但在瓶底處不會出現淡紅棕色D．由于氣體分子在運動著，所以上面的空氣會到下面的瓶中，下面的二氧化氮也會自發地運動到上面的瓶中，所以最終上、下兩瓶氣體的顏色變得勻稱一樣解題指導：組成物體的分子做永不停息的無規則運動，與溫度有關，與外界的作用無關。解析：逐項分析如下：選項診斷結論A氣體分子做無規則運動，過一段時間上下勻稱分布，故呈淡紅棕色√B分子運動與密度無關×C分子的熱運動不是在重力的作用下進行的×D分子的熱運動使上下氣體分布勻稱√┃┃對點訓練__■1．下列四種現象中，屬于擴散現象的是(CD)A．雨后的天空中懸浮著許多的小水滴B．海綿吸水C．在一杯開水中放幾粒鹽，整杯水很快就會變咸D．把一塊煤貼在白墻上，幾年后鏟下煤后發覺墻中有煤解析：擴散現象是指兩種不同的分子相互進入對方中的現象，它是分子無規則運動引起的。天空中的小水滴不是分子，小水滴也是由大量水分子組成的，這里小水滴懸浮于空氣中并非分子運動所為，故選項A不符合題意。同樣海綿吸水也不是分子運動的結果，海綿吸水是一種毛細現象，故選項B不符合題意。而整杯水變咸是鹽分子進入到水分子之間所致，墻中有煤也是煤分子進入的結果，故選項C、D符合題意。探究布朗運動┃┃思索探討2__■在一鍋水中散一點胡椒粉，加熱時發覺水中的胡椒粉在上下翻滾。(1)胡椒粉的運動是布朗運動嗎？(2)布朗運動就是分子的無規則運動嗎？提示：(1)不是(2)不是┃┃歸納總結__■1．產生緣由當微粒足夠小時，受到來自各個方向的液體分子或氣體分子的撞擊作用是不平衡的，某一瞬間，微粒在某個方向受到的撞擊作用強，致使微粒向這一方向運動；在另一個瞬間，微粒在另一方向受到的撞擊作用強，致使微粒又向另一方向運動，由于分子對微粒的頻繁撞擊，引起了微粒的無規則運動，如圖所示。布朗運動的無規則性，間接反映了液體(或氣體)內部分子運動的無規則性。2．影響布朗運動的因素(1)懸浮的微粒越小，撞擊的不平衡性就越明顯，布朗運動就越明顯。(2)溫度越高，布朗運動越顯著。3．布朗運動的意義盡管布朗運動本身并不是分子的運動，但由于它的形成緣由是由于分子的撞擊所致，所以它能反映分子的運動特征，這就是布朗運動的意義所在。┃┃典例剖析__■典例2(2024·山西省長治、運城、大同、朔州、陽泉五地市高三上學期期末聯考)小張在顯微鏡下視察水中懸浮的微小粉筆末的運動，從A點起先，他把小顆粒每隔20s的位置記錄在坐標紙上，依次得到B、C、D等點，把點連線形成如圖所示折線圖，則關于該粉筆末的運動，下列說法正確的是(BDE)A．該折線圖是粉筆末的運動軌跡B．粉筆末的無規則運動反映了水分子的無規則運動C．經過B點后10s，粉筆末應當在BC的中點處D．粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度E．若變更水的溫度，再記錄一張圖，則僅從圖上不能確定記錄哪一張圖時的溫度高解題指導：(1)布朗運動不是分子的無規則運動，它是液體分子無規則運動的反映。(2)布朗運動示意圖是不同時刻的小顆粒位置的連線并非其運動軌跡。解析：該折線圖不是粉筆末的實際運動軌跡，分子運動是無規則的，故A錯；粉筆末受到水分子的碰撞，做無規則運動，所以粉筆末的無規則運動反映了水分子的無規則運動，故B正確；由于運動的無規則性，所以經過B點后10s，我們不知道粉筆末在哪個位置，故C錯誤；隨意兩點之間的時間間隔是相等的，所以位移越大，則平均速度就越大，故粉筆末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D正確；由于運動的無規則性，所以我們無法僅從圖上就確定哪一張圖的溫度高，故E正確；綜上所述本題答案是BDE。┃┃對點訓練__■2．(2024·河北省張家口市一中高二上學期期中)關于布朗運動，下列說法正確的是(A)A．布朗運動是無規則的，反映了大量液體分子的運動也是無規則的B．微粒做布朗運動，充分說明白微粒內部分子在不停地做無規則運動C．布朗運動是由于懸浮微粒受周邊其它微粒撞擊的不平衡性引起的D．懸浮微粒越大，在相同時間內撞擊它的分子數越多，布朗運動越猛烈解析：布朗運動是無規則的，是由外界條件無規律的不斷變更引起的，因此它說明白液體分子的運動是無規則的，故A正確；布朗運動是液體分子做無規則運動的反映，不是微粒內部分子不停地做無規則運動的反應，故B錯誤；布朗運動是由于懸浮微粒受周邊液體分子撞擊的不平衡性引起的，故C錯誤；布朗運動形成的緣由是由于液體分子對懸浮微粒無規則撞擊引起的，懸浮顆粒越小，溫度越高，顆粒的受力越不均衡，布朗運動就越明顯。故D錯誤。所以A正確，B、C、D錯誤。探究分子的熱運動┃┃思索探討3__■暮春季節，金黃的油菜花鋪滿了原野，微風拂過，飄來陣陣的花香。你有沒有想過，為什么離很遠，人們就能夠聞到這沁人心脾的香味呢？提示：分子的熱運動┃┃歸納總結__■1．熱運動及其特點(1)熱運動指微觀上的大量分子的無規則運動，一個分子的運動不能說是熱運動。(2)熱運動與溫度有關，溫度越高，分子熱運動越激烈，不要認為溫度過低，分子就停止熱運動。(3)分子熱運動是擴散現象形成的緣由，布朗運動是分子熱運動的反映，但不能說擴散現象和布朗運動是熱運動。2．布朗運動與熱運動的關系布朗運動熱運動不同點探討對象懸浮于液體中的微粒分子視察難易程度可以在顯微鏡下看到，肉眼看不到在顯微鏡下看不到相同點①無規則運動②永不停息③與溫度有關聯系四周液體(或氣體)分子的熱運動是布朗運動產生的緣由，布朗運動是熱運動的宏觀表現特殊提示(1)熱運動是分子運動，布朗運動是微粒的運動。(2)熱運動永不停息，液體變成固體時，其中微粒的布朗運動會停止。(3)分子及布朗運動的微粒用肉眼不能干脆視察到。(4)熱運動是對大量分子而言的，對個別分子無意義。┃┃典例剖析__■典例3下列關于熱運動的說法中，正確的是(D)A．熱運動是物體受熱后所做的運動B．0℃的物體中的分子不做無規則運動C．熱運動是單個分子的永不停息的無規則運動D．熱運動是大量分子的永不停息的無規則運動解題指導：分子熱運動的“熱”字，應當給予其兩層含義：①指分子無規則的運動，不是宏觀物體的機械運動；②溫度越高，分子運動越猛烈，與何種分子無關。解析：熱運動是組成物質的大量分子所做的無規則運動，不是單個分子的無規則運動，因此A、C錯誤，D正確；分子的熱運動永不停息，因此0℃的物體中的分子仍做無規則運動，B錯誤。┃┃對點訓練__■3．放在房間一端的香水，打開瓶塞后，位于房間另一端的人將(C)A．馬上嗅到香味，因為分子熱運動速率很大，穿過房間所需時間極短B．過一會兒才能嗅到香味，因為分子熱運動的速率不大，穿過房間須要一段時間C．過一會兒才能嗅到香味，因為分子熱運動速率雖然很大，但由于是無規則運動，且與空氣分子不斷碰撞，要嗅到香水味必需經過一段時間D．過一會兒才能嗅到香味，因為分子熱運動速率不大，且必需有足夠多的香水分子，才能引起嗅覺解析：分子的運動是特別混亂的、無規則的。分子熱運動速率雖然很大(約幾百米每秒)，但無規則運動過程中與其他分子不斷碰撞，使分子沿迂回曲折路途運動，要嗅到足夠多的香水分子必需經過一段時間，因此選C。核心素養提升布朗運動與擴散現象的比較項目擴散現象布朗運動定義不同物質能夠彼此進入對方的現象懸浮在液體(或氣體)中的固體微粒的無規則運動緣由物質分子永不停息地做無規則運動干脆緣由：大量液體(或氣體)分子對懸浮微粒的撞擊而導致的不平衡性。根本緣由：液體(或氣體)分子的無規則運動影響因素(1)溫度：溫度越高擴散越快(2)濃度：從濃度大處向濃度小處擴散(3)還與物質的狀態、物體的密度差有關(1)溫度：溫度越高，布朗運動越顯著(2)固體微粒的大小：微粒越小，布朗運動越明顯微觀機制擴散現象說明白物質分子都在永不停息的做無規則運動布朗運動是懸浮微粒的無規則運動，但不是分子的無規則運動，而是間接反映了液體(或氣體)分子的無規則運動相同點：①產生的根本緣由相同，都是分子永不停息地做無規則運動；②它們都隨溫度的上升而表現得越明顯。案例(多選)下列有關擴散現象與布朗運動的敘述中，正確的是(CD)A．擴散現象與布朗運動都能說明分子在做無規則的永不停息的運動B．擴散現象與布朗運動沒有本質的區分C．擴散現象突出說明白物質的遷移規律，布朗運動突出說明白分子運動的無規則性規律D．擴散現象與布朗運動都與溫度有關解析：布朗運動沒有終止，而擴散現象有終止，當物質在這一能到達的空間實現了分布勻稱，那么擴散現象結束，擴散現象結束不能再反映分子運動是否結束，因此能說明分子永不停息地運動的只有布朗運動，所以A錯。擴散是物質分子的遷移，布朗運動是宏觀顆粒的運動，是兩種完全不相同的運動，則B錯。兩個試驗現象說明白分子運動的兩個不同側面的規律，則C正確。兩種運動都隨溫度的上升而加劇，所以都與溫度有關。故D正確。課堂鞏固達標1．(2024·湖北省部分重點中學高二下學期期中)下列說法中不正確的是(B)A．擴散現象是由物質分子無規則運動產生的B．布朗運動是液體分子的運動，它說明分子永不停息地做無規則運動C．熱運動是分子的無規則運動，同種物質的分子的熱運動激烈程度可能不相同D．擴散現象、布朗運動和分子熱運動都隨溫度的上升而變得猛烈解析：擴散現象是由物質分子無規則運動產生的，故A正確；布朗運動是指固體懸浮顆粒的無規則運動，不是液體分子的無規則運動，故B錯誤；熱運動是大量分子的無規則運動，同種物質的分子的猛烈程度可能不同，故C正確；擴散現象、布朗運動和分子熱運動都隨溫度的上升而變得猛烈，