辽宁省大连市高中物理第7章分子动理论7.2分子的热运动课件新人教版选修3 .ppt

,1.油膜法测分子大小,把1滴油酸滴在水面上，水面上会形成一块单层油酸分子薄膜，我们把它看做球形，测出油膜厚度d，就是油酸分子的直径。,怎样估算油酸分子的大小？,如何测量油膜的面积？,先往浅盘中倒入水，然后将痱子粉或细石膏粉均匀的撒在水面上，用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，待油酸膜稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下油酸膜的形状，计算轮廓面积内正方形个数。,配制一定浓度（可算出）的油酸酒精溶液，用注射器吸取溶液，一滴一滴的滴入量筒，记录100滴的体积，求出每一滴油酸酒精溶液的体积，根据溶液比例求得油酸每滴体积。,如何获得一滴油酸？怎样测量它的体积？,2.分子的大小,分子直径的数量级为10-10m。,我们一般把分子看做球型，并假设它们是紧密排列在一起的，便于计算。,热学中提到的“分子”是指组成物质的原子，分子或离子等，因为它们都遵循相同的热运动规律。自然界中所有物质都是由大量的、不连续的分子组成的。,3.阿伏加德罗常数,经过科学家的不断研究，测得了阿伏加德罗常数NA=6.02213671023mol-1。通常取NA=6.021023mol-1，粗略计算时取NA=6.01023mol-1。,阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁，非常重要。,阿伏加德罗常数是一个非常大的数字，而分子的体积和质量都非常的小，从而说明了物质是由大量分子组成的。,一段时间后，整个瓶子都呈现浅棕红色。,将一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上，抽取中间的玻璃板，观察现象。,想一想,将煤用完后，墙角会留下一层黑。,第七章分子动理论,第二节,分子热运动,1.知识与能力,了解扩散现象是由分子热运动产生的。,知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因。,知道什么是热运动以及决定热运动激烈程度的原因。,了解扩散现象是由分子热运动产生的。,通过实验分析和逻辑推理，知道扩散现象和布朗运动，理解布朗运动的成因。,注重理论联系实际，善于观察，勇于探索，勤于思考，养成良好的学习习惯。,注意锻炼自己的表达能力和逻辑思维能力，更好的研究所学内容。,2.过程与方法,3.情感态度与价值观,重点,扩散现象是由分子热运动产生的。,布朗运动以及布朗运动产生的原因。,分子永不停息的做无规则运动。,难点,理解布朗运动产生的原因。,1.扩散现象2.布朗运动3.热运动,一段时间之后，整个试管都呈现微红色。,1.扩散现象,讨论,这些都是因为扩散现象。,通过以上事例可以看出，固态、气态、液态的物质都能发生扩散现象，只是短时间内，气态物质扩散现象明显，固态物质不明显。,在热水中扩散远比在冷水中速度要快。,在两种物质一定的情况下，扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越明显。,扩散现象在科学技术中有很多应用，比如生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这就是在高温条件下通过分子的扩散现象来完成的。,扩散现象是分子无规则运动的直接结果，是分子无规则运动的宏观反映。,2.布朗运动,实验,实验装置,把墨汁用水稀释后取出一滴放在高倍显微镜下观察，可以看到悬浮在液体中的碳粒在不停地做无规则运动。,显微镜下看到的微粒,在显微镜下追踪一个小碳粒的运动，每30s把碳粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置按时间顺序依次连接起来，得到如下图所示的图形。,显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线,悬浮在液体或气体中的固体小颗粒，由于受到液体(或气体)分子无规则的撞击的不平衡性使固体小颗粒所做的无规则运动叫布朗运动。,当时布朗观察的是悬浮在水中的花粉。他刚开始认为花粉的运动不是由外界因素引起的，而是花粉自发的运动。,花粉微粒的无规则运动,布朗运动观察的对象是液体中悬浮的固体颗粒，如花粉、碳粒等。通过布朗运动，我们观察到固体颗粒永不停息的做无规则运动。,悬浮在液体中的颗粒越小，在某一瞬间跟它撞击的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性就表现的越明显，布朗运动也就越明显；反之，当各个方向的撞击接近平衡，就很难观察到布朗运动了。,分子是极其微小的，之前我们了解到分子直径为数量级为10-10m，我们无法直接看见分子的无规则运动，悬浮颗粒的无规则运动并不是分子的运动，布朗运动说明了液体分子在永不停息的做无规则运动，它是液体分子的无规则运动的间接反映。,布朗运动和扩散现象的区别,布朗运动和扩散现象都（间接或直接）证实了分子在永不停息的做无规则运动，不同的是布朗运动反映的是液体分子永不停息的做无规则运动，它是永不停止的，而扩散现象在达到动态平衡之后就会停止下来。,3.热运动,在扩散现象中，温度越高，扩散的越快。在布朗运动中，温度越高，微粒越小，悬浮颗粒的运动也就越明显。由此可以看出，分子的无规则运动与温度有关，温度越高，这种运动越明显。,无规则性,由于分子的相互碰撞，致使组成物质的分子永不停息的做无规则运动。,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，但是它们都是少数，绝大多数分子的速率是接近某一平均速率的，通常我们所说的分子速率也是指它们的平均速率。,分子的平均速率是很大的，与物体的温度以及分子的种类有关，温度越高，分子的平均速率越大，通常情况下，气体分子热运动的平均速率数量级为102m/s。,单个分子的运动我们无法找到其规律，但是大量分子的运动就有一定规律可循，也就是我们所说的统计规律。,永不停息,通过对布朗运动的观察可以看出，液体分子只要存在就会一直运动，而在它内的花粉粒就会因水分子的碰撞而不停运动，所以，只要液体不干涸，这种运动就不会停下来。,这种运动也不分白天黑夜，不分季节永远进行着。,温度越高，分子的热运动越剧烈，温度反映分子热运动的剧烈程度。,我们可以从扩散现象和布朗运动中发现，温度越高，扩散现象越明显，布朗运动也越显著，从而说明了温度越高，分子热运动越剧烈。,注意,我们需要注意：布朗运动不是热运动。,1.扩散现象是由分子热运动产生的。扩散的快慢与温度有关，与分子浓度有关，与物质分子结构有关。,2.布朗运动是悬浮颗粒受大量液体分子作用产生的无规则运动，其激烈程度与固体微粒大小和温度有关。3.分子的无规则运动与温度有关，温度越高，这种运动越剧烈。,D,布朗运动是悬浮颗粒的运动状况，不是分子的运动，A错。图中为每隔30s后微粒的位置，并不是布朗运动的轨迹，B错。微粒越小，布朗运动越明显，C错。,解析,1.关于布朗运动，下列说法正确的是（）,A.布朗运动就是分子的无规则运动B.布朗运动就是液体分子无规则运动的反映C.液体中悬浮颗粒越大，布朗运动越显著D.温度越高，布朗运动越明显,BD,解析,布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运动，它仍属于宏观物质的运动，但它是由于分子的无规则运动造成的，所以A错，B正确。温度越高，分子热运动越剧烈，布朗运动越明显，D正确。微粒越小，布朗运动越明显，C错误。,2.下面所列举的现象，那些能说明分子是不断运动着的（）,A.将香水瓶盖打开后能闻到香味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.悬浮在水中的划分做无规则运动,ACD,将香水瓶盖打开后能闻到香味；洒在地上的水，过一段时间就干了，是因为香水分子和水分子的扩散而引起的，直接说明了分子的不断运动，A、C正确。悬浮在水中的花粉做无规则运动，间接反映了分子的无规则运动，D正确。汽车开过后，公路上尘土飞扬，尘土是由于自身重力和空气对流以及其他力的作用而飞扬，不能说明分子的不断运动，C错误。,解析,3.关于布朗运动的正确说法是（）,A.因为布朗运动的激烈程度和温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动B.布朗运动反映了分子的热运动C.在室内看到的尘埃不停的运动就是布朗运动D.用显微镜观察悬浮在水中的小碳粒，小碳粒在不停的做无规则运动,BD,解析,布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒受到液体分子的作用而做的无规则运动，它反映了液体分子的无规则运动，所以不能说他就是热运动，A错误而B正确。能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是很小的，一般数量级在10-6m，这种微粒用肉眼不能之间观察到，必须借助于显微镜。室内尘埃的运动不是布朗运动，而是尘埃在空气气流作用下所做的宏观运动，因为他的运动不是无规则运动。只有悬浮的微粒（肉眼看不到）才能做布朗运动。所以正确答案是BD。,1.将1滴红墨水分别滴入等量的冷水和热水中，你会发现，热水变成一杯均匀的红水的速度快。也可向等量的冷水和热水中加入等量的红糖，如不加搅拌，热水会很快变甜。这些现象说明温度越高，分子运动越激烈。,2.（1）错误。布朗运动是固体微粒在流体(液体或气体）分子的频繁碰撞下所做的一种无规则运动，这些固体微粒虽然要在光学显微镜下才能看到，但他们也是有大量分子组成，属于宏观粒子，通过固体微粒的无规则运动可以反映,出液体分子运动的无规则性，但布朗运动本身不是分子运动，在光学显微镜下是看不到分子运动的。,（2）错误。布朗运动是固体小颗粒的运动，做布朗运动的每个固体小颗粒是由大量分子组成的，这些小颗粒在液体分子的频繁碰撞下做无规则运动，通过小颗粒的分子在做无规则运动间接反映了液体分子的无规则运动。根据分子动理论可以知道，尽管组成固体小颗粒的分子在做无规则运动，但是，通过布朗运动我们无法推断出组成固体小颗粒的分子是否在做无规则运动。,（3）错误。胡椒粉是由于热水的对流而运动的，而对流是靠宏观流动而实现的热传递过程，在对流过程中伴有大量分子的定向运动。胡椒粉的翻滚是有一定规律的，它不是布朗运动。因此，此例不能说明温度越高，布朗运动越显著。,（4）正确。在显微镜下观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，是小粒灰