2024高中物理第七章2分子的熱運動教學案含解析新人教版選修3-3

PAGEPAGE62分子的熱運動[學習目標]1.了解擴散現(xiàn)象是由分子的熱運動產(chǎn)生的.2.知道什么是布朗運動，通過試驗和分析、邏輯推理的過程，使學生理解布朗運動的成因．培育學生勤于視察、勇于探究、擅長思索的良好學習習慣．(重點)3.知道什么是熱運動及確定熱運動猛烈程度的因素．能區(qū)分布朗運動和分子熱運動．(難點)學問點一擴散現(xiàn)象1．定義擴散現(xiàn)象是指不同物質能夠彼此進入對方的現(xiàn)象．2．產(chǎn)生緣由擴散現(xiàn)象不受外界影響，也不是化學反應的結果，而是由物質分子的無規(guī)則運動產(chǎn)生的．3．應用生產(chǎn)半導體器材時，在純凈半導體材料中摻入其他元素，就是在高溫條件下通過分子的擴散來完成的．4．意義反映分子在永不停息地做無規(guī)則運動．[思索]分別向冷水和熱水中滴入一滴紅墨水，可視察到熱水很快變成勻稱的紅色，而冷水變成紅色很慢，怎樣說明這一現(xiàn)象？【提示】這一現(xiàn)象說明擴散進行的快慢與溫度有關，溫度越高，分子無規(guī)則運動越猛烈，擴散就越快．[推斷]1．溫度越高分子擴散越慢，溫度越低分子擴散越快．(×)2．分子的擴散現(xiàn)象，說明分子間存在空隙．(√)3．擴散現(xiàn)象是物質分子永不停息地做無規(guī)則運動的證明．(√)學問點二布朗運動[填空][思索]冬天，一縷陽光射入教室內(nèi)，我們看到教室內(nèi)塵埃上下流淌是布朗運動嗎？將布朗運動的裝置由試驗室移到運動的電梯內(nèi)，小顆粒的運動是否更明顯？【提示】做布朗運動的顆粒直徑大約在10－6m左右，人干脆用肉眼是看不見的，需借助顯微鏡視察，所以教室內(nèi)看到塵埃的運動不是布朗運動．布朗運動是液體分子無規(guī)則運動撞擊懸浮顆粒引起的，運動的激烈程度只與溫度和顆粒大小有關，與外界其他因素照試驗裝置是否移動無關．[推斷]1．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動．(×)2．微粒越小，溫度越高，布朗運動越激烈．(√)3．布朗運動間接地反映了液體分子的無規(guī)則運動．(√)學問點三熱運動1．定義：分子永不停息的無規(guī)則運動．2．宏觀表現(xiàn)：布朗運動和擴散現(xiàn)象．3．特點：(1)永不停息．(2)運動無規(guī)則．(3)溫度越高，分子的熱運動越激烈．[思索]通常把蘿卜腌成咸菜須要幾十天，而把蘿卜炒成熟菜，使之有相同的咸味，只需幾分鐘，造成這種差別的主要緣由是什么？【提示】蘿卜變咸的緣由是鹽分子擴散到蘿卜中去了，溫度越高，分子運動越猛烈，擴散越快，蘿卜變咸也就越快．[推斷]1．擴散現(xiàn)象和布朗運動都是分子的熱運動．(×)2．分子的無規(guī)則運動與溫度有關系，溫度越高運動越激烈．(√)3．將紅墨水滴入清水中，清水的顏色變?yōu)閯蚍Q的紅色時，分子熱運動就停止了．(×)考點一擴散現(xiàn)象與分子的無規(guī)則運動(深化理解)1．影響擴散現(xiàn)象的因素(1)擴散現(xiàn)象發(fā)生時，氣態(tài)物質的擴散現(xiàn)象最快、最顯著，液態(tài)次之，固態(tài)物質的擴散現(xiàn)象最慢，短時間內(nèi)特別不明顯．(2)在兩種物質肯定的前提下，擴散現(xiàn)象發(fā)生的明顯程度與物質的溫度有關，溫度越高，擴散現(xiàn)象越顯著．(3)擴散現(xiàn)象發(fā)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(xiàn)象較為顯著．2．擴散現(xiàn)象的本質擴散現(xiàn)象不是外界作用引起的，而是分子無規(guī)則運動的干脆結果，是分子無規(guī)則運動的宏觀反映．3．對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(jié)，恒久在運動．(2)無規(guī)則是指單個分子運動無規(guī)則，但大量分子運動又具有統(tǒng)計規(guī)律，如總體上分子由濃度大的地方向濃度小的方向運動．【例題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，對于抽去玻璃板后所發(fā)生的現(xiàn)象(已知二氧化氮的密度比空氣的密度大)，下列說法正確的是()A．過一段時間可以發(fā)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(xiàn)淡紅棕色C．空氣和二氧化氮將同時向對方擴散D．當兩種氣體分布勻稱后，分子就不會向上或向下運動【答案】AC【規(guī)律總結】對擴散現(xiàn)象的理解要點擴散現(xiàn)象是分子無規(guī)則運動的干脆結果，是分子無規(guī)則運動的宏觀表現(xiàn)，這是擴散現(xiàn)象與其他類似現(xiàn)象的區(qū)分．【即時訓練】1．(多選)擴散現(xiàn)象說明白()A．物質是由大量分子組成的B．物質內(nèi)部分子間存在著相互作用力C．分子間存在著空隙D．分子在做無規(guī)則的運動【答案】CD2．(多選)下列四種現(xiàn)象中，屬于擴散現(xiàn)象的有()A．雨后的天空中懸浮著很多的小水滴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(fā)覺墻中有煤【答案】CD考點二布朗運動的現(xiàn)象與實質(深化理解)對布朗運動的理解1．無規(guī)則性：懸浮微粒受到液體分子在各個方向上撞擊的不平衡是形成布朗運動的緣由．由于液體分子的運動是無規(guī)則的，使微粒受到較強撞擊的方向也不確定，所以布朗運動是無規(guī)則的．2．影響因素(1)微粒越小，布朗運動越明顯：懸浮微粒越小，某時刻與它相撞的分子數(shù)越少，來自各方向的沖擊力越不易平衡；另外微粒越小，其質量也就越小，相同沖擊力下產(chǎn)生的加速度越大．因此，微粒越小，布朗運動越明顯．(2)溫度越高，布朗運動越激烈：溫度越高，液體分子的運動(平均)速率越大，對懸浮于其中的微粒的撞擊作用也越大，產(chǎn)生的加速度也越大，因此溫度越高，布朗運動越激烈．3．實質：布朗運動不是分子的運動，而是固體微粒的運動．布朗運動的無規(guī)則性反映了液體分子運動的無規(guī)則性；布朗運動與溫度有關，表明液體分子運動的激烈程度與溫度有關．【例題2】關于布朗運動的試驗，下列說法正確的是()A．上圖記錄的是分子無規(guī)則運動的狀況B．上圖記錄的是微粒做布朗運動的軌跡C．試驗中可以看到，微粒越大，布朗運動越明顯D．試驗中可以看到，溫度越高，布朗運動越激烈【答案】D【規(guī)律總結】對布朗運動的三點說明1．布朗運動不是液體分子的無規(guī)則運動，也不是固體顆粒分子的無規(guī)則運動，而是固體小顆粒的無規(guī)則運動．2．布朗運動產(chǎn)生的緣由不是外界因素造成的，如加熱、對流、重力等都不能形成布朗運動，布朗運動是液體分子無規(guī)則運動撞擊小顆粒形成的．3．布朗運動是永不停息的無規(guī)則運動，試驗中的折線是固體顆粒的位置連線，不代表顆粒運動的軌跡．【即時訓練】1．關于懸浮在液體中的固體微粒的布朗運動，下面說法中正確的是()A．小顆粒的無規(guī)則運動就是分子的運動B．小顆粒的無規(guī)則運動是固體微粒分子無規(guī)則運動的反映C．小顆粒的無規(guī)則運動是液體分子無規(guī)則運動的反映D．因為布朗運動的激烈程度跟溫度有關，所以布朗運動也可以叫做熱運動【答案】C2．在視察布朗運動時，從微粒在a點起先計時，每隔30s登記微粒的一個位置，得b、c、d、e、f、g等點，然后用線段依次連接，如圖所示，則微粒在75s末時的位置()A．肯定在cd的中點B．在cd的連線上，但不肯定在cd的中點C．肯定不在cd連線的中點D．可能在cd連線以外的某一點【答案】D考點三布朗運動和分子熱運動的區(qū)分和聯(lián)系布朗運動熱運動不同點探討對象懸浮于流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(guī)則；②永不停息；③溫度越高越激烈聯(lián)系四周液體(氣體)分子的熱運動是布朗運動產(chǎn)生的緣由，布朗運動反映了分子的熱運動【例題3】(多選)(2015·西安一中高二檢測)下面所列舉的現(xiàn)象中，能說明分子是不斷運動著的是()A．將香水瓶蓋打開后能聞到香味B．汽車開過后，馬路上塵土飛揚C．灑在地上的水，過一段時間就干了D．懸浮在水中的花粉做無規(guī)則的運動【答案】ACD【規(guī)律總結】1．擴散現(xiàn)象干脆說明白分子的無規(guī)則運動．2．布朗運動間接反映了液體分子的無規(guī)則運動．3．凡是肉眼能干脆看到的現(xiàn)象都不是分子的熱運動．【即時訓練】3、關于熱運動的說法中，正確的是()A．熱運動是物體受熱后所做的運動B．僅溫度高的物體中的分子做無規(guī)則運動C．單個分子做永不停息的無規(guī)則運動D．大量分子做永不停息的無規(guī)則運動【答案】D【課時作業(yè)】[全員參加·基礎練]1．下列關于擴散現(xiàn)象的說法正確的是()A．擴散現(xiàn)象只能發(fā)生在氣體與氣體間B．擴散現(xiàn)象只能發(fā)生在液體與液體間C．擴散現(xiàn)象只能發(fā)生在固體與固體間D．任何物質間都可發(fā)生相互擴散現(xiàn)象【答案】D2．下列事例中，屬于分子不停地做無規(guī)則運動的是()A．秋風吹拂，樹葉紛紛落下B．在箱子里放幾塊樟腦丸，過些日子一開箱就能聞到樟腦的氣味C．煙囪里冒出的黑煙在空中漂浮D．室內(nèi)掃地時，在陽光照耀下望見灰塵飛揚【答案】B3．(多選)把墨汁用水稀釋后取出一滴放在顯微鏡下視察，如圖7-2-4所示，下列說法中正確的是()A．在顯微鏡下既能看到水分子也能看到懸浮的小炭粒，且水分子不停地撞擊炭粒B．小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這就是所說的布朗運動C．越小的炭粒，運動越明顯D．在顯微鏡下看起來連成一片的液體，事實上就是由許很多多的靜止不動的水分子組成的【答案】BC4．(多選)下列關于布朗運動的敘述，正確的是()A．懸浮小顆粒的運動是雜亂無章的B．液體溫度越低，懸浮小顆粒運動越緩慢，當液體的溫度降到零攝氏度時固體小顆粒的運動就停止了C．被凍結在冰塊中的小炭粒不能做布朗運動，是因為冰中的水分子不運動D．做布朗運動的固體顆粒越小，布朗運動越明顯【答案】AD5．(多選)關于布朗運動和擴散現(xiàn)象的下列說法中正確的是()A．布朗運動和擴散現(xiàn)象都能在氣體、液體、固體中發(fā)生B．布朗運動和擴散現(xiàn)象都是分子的運動C．布朗運動和擴散現(xiàn)象都是溫度越高越明顯D．布朗運動和擴散現(xiàn)象都是永不停息的【答案】CD6．(多選)關于布朗運動，下列說法中不正確的是()A．布朗運動是微觀粒子的運動，牛頓運動定律不再適用B．布朗運動是微粒內(nèi)分子無規(guī)則運動的反映C．猛烈的陽光射入較暗的房間內(nèi)，在光束中可以看到有浮在空氣中的微塵不停地運動，這不是布朗運動D．因為布朗運動的激烈程度跟溫度有關，所以布朗運動也叫作熱運動【答案】ABD7．(多選)下列關于布朗運動的說法，正確的是()A．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B．液體溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運動越猛烈C．布朗運動是由于液體各個部分的溫度不同而引起的D．布朗運動是由液體分子從各個方向對懸浮顆粒撞擊作用的不平衡引起的【答案】BD8．“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴．”這是南宋詩人陸游《村居書喜》中的兩句詩，描寫春晴天暖、鳥語花香的山村美景．對于前一句，從物理學的角度可以理解為花朵分泌出的芳香分子速度加快，說明當時周邊的氣溫突然________，屬于________現(xiàn)象．【答案】上升擴散[超越自我·提升練]9．(多選)同學們肯定都吃過味道鮮美的烤鴨，烤鴨的烤制過程沒有添加任何調料，只是在烤制之前，把烤鴨放在腌制湯中腌制肯定時間，鹽就會進入肉里．則下列說法正確的是()A．假如讓腌制湯溫度上升，鹽分子進入鴨肉的速度就會加快B．烤鴨的腌制過程說明分子之間有引力，把鹽分子吸進鴨肉里C．在腌制湯中，有的鹽分子進入鴨肉，有的鹽分子從鴨肉里面出來D．把鴨肉放入腌制湯后立即冷凍，將不會有鹽分子進入鴨肉【答案】AC10．下列各現(xiàn)象中說明正確的是()A．用手捏面包，面包體積會縮小，這是因為分子間有間隙B．在一杯熱水中放幾粒鹽，整杯水很快就會變咸，這是食鹽分子的擴散現(xiàn)象C．把一塊鉛和一塊金的表面磨光后緊壓在一起，在常溫下放置四五年，結果鉛和金相互會滲入，這是兩種金屬分別做布朗運動的結果D．把碳素墨水滴入清水中，稀釋后，借助顯微鏡能夠視察到布朗運動現(xiàn)象，這是由碳分