分子的热运动学案

1、第2节 分子的热运动【知识目标】1、知道扩散现象、布朗运动都是由于分子的热运动引起的2、知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因，正确解释布朗运动3、知道什么是分子热运动及决定热运动剧烈程度的因素【过程与方法】实验和分析、逻辑推理的过程，了解解决物理问题的一般方法【情感、态度与价值观】注重理论联系实际、勤于观察、勇于探究、善于思考的良好学习习惯。【学习重点】关于分子运动的个体无序和整体统计有序的“微观情景”理解【学习关键点】对布朗运动的解释【前置学习】1、哪些物理事实证明物体是由分子组成的？花粉或空气中的尘埃是单个分子吗？2、分子的大小数量级是多少？3、试表述单分子油膜法测分子直径的原理和操

2、作技巧有哪些？4、什么是机械运动？【探究过程】问题探究一：扩散运动想一想：在化学课上是否学过扩散现象？请你提供相关素材1、 2、 3、 4、(对比)实验一：墨水在热水和冷水中扩散快慢1、 观察现象： 2、 现象分析： (模拟)实验二:气体的扩散1、观察现象： 2、现象分析： 请你对以上现象进行归类：小结：1、 扩散的定义:2、影响扩散现象的影响因素，温度越 ，分子运动越 ，扩散越 。3物质的扩散现象，它是两种物质的简单混合吗？它直接证明了什么？问题挑战：扩散现象除了说明分子在运动之外，还能说明什么其它问题？ 问题探究二：布朗运动1、布朗运动实验自学课本P6页的布朗运动实验（类似实验）实验器材：

3、 实验现象： 2、布朗运动的定义： 3、布朗运动是怎样产生的呢？（小组讨论） 提出猜想，分析论证布朗运动的条件是什么？课本第6页图7.2-5中的无规则连线，说明了什么问题？（微粒的运动是 ）在显微镜下观察三个“非常靠近”的悬浮微粒的运动，是否可能通过我们所熟知的宏观因素譬如震动、对流等引起的呢？4、布朗运动的实质和意义布朗运动是固体颗粒悬浮在 或 中 的运动。布朗运动是分子 、 运动的反映。5、 布朗运动的影响因素：问题：颗粒越小，运动越剧烈，大家会想到是什么解释？悬浮的微粒越 ，撞击的不平衡性就越 ，布朗运动就越 。 温度越高，布朗运动越 。 小结：布朗运动的特点例题1、关于布朗运动，如下说

4、法正确的是：A.布朗运动是花粉分子无规则运动。 B.布朗运动是由于花粉微粒内部分子间的碰撞引起的。C.温度越高，布朗运动越明显。 D.布朗运动是分子运动的间接结果。同步训练：“布朗运动”是说明分子运动的重要实验事实，则布朗运动是指：（ ）A、液体分子的运动； B、悬浮在液体中的固体分子的运动；C、悬浮在液体中的固体颗粒的运动； D、液体分子和固体分子的共同运动；问题探究三：分子热运动思考：以上事实表明，分子的无规则运动与温度有关，温度越高，这种运动越 。1、定义： 热运动。2、理解： 3、比较分析：热运动与机械运动的区别？讨论题：在漆黑的夜晚，你用手电筒照亮前进的道路而前行，试问形成电流的电子

5、可能参与哪些形式的运动？【达标测试题】1下列现象中,能说明分子是不断运动着的是（ ）A、将香水瓶打开后能闻到香味； 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、悬浮在水中的花粉做无规则运动；2如图所示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A点开始计时，每隔30s记下小颗粒的位置，得到B、C、D、EF、G等点，则小颗粒在第75s末时位置，以下叙述中正确的是（ ） A一定在CD连线的中点 B一定不在CD连线的中点C可能在CD连线上，但不一定在CD连线中点D可能在CD连线以外的某点上3、关于布朗运动的下列说法中正确的是（ ）A布朗运动就是分子运动 B布朗运

6、动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映C布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映 D观察时间越长，布朗运动就越显著E阳光从缝隙射入教室， 从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动 4、关于布朗运动，以下说法正确的是（ ）A、布朗运动是指液体分子的无规则运动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引起的C、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D、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 5、在显微镜下观察布朗运动时，布朗运动的激烈程度（ ）A、与悬浮颗粒大小有关，微粒越小，布朗运动越激烈B、与悬浮颗粒的分子大小有关，分子越小，布朗运动越激烈

7、C、与温度有关，温度越高布朗运动越激烈D、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 6、较大的颗粒不做布朗运动原因是（ ）A、液体分子停止运动 B、液体温度太低C、跟颗粒碰撞分子数较多，各方向撞击作用相互平衡 D、分子冲击力很难改变大颗粒的运动状态 7、关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是（ ）A、布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生B、布朗运动和扩散现象都是分子的运动C、布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显D、布朗运动和扩散现象都是永不停息的8、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（ ）A、分子是在不停的运动着 B、煤是由大量分子组成的C、分子之

8、间是有空隙的 D、物体之间有相互作用力【课堂小结】【布置作业】课本P7第2、3题阅读材料：实验的价值-1827年实用植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在水中的花粉颗粒时，发现这些颗粒总是不停地作无规则的运动。这些颗粒的直径大约在1微米。布朗起初认为这可能是由于这些颗粒来自有生命的植物，但随后证实无生命的矿务颗粒也有同样的现象。这种微小颗粒在液体中的永不停息的无规运动后来被称为“布朗运动”。布朗运动在被发现后的几十年内没有得到科学家的重视。人们对布朗运动的机制有过各种猜想，比如有人认为小尺度的液体流动可能导致布朗运动，就像室内悬浮在空气中的灰尘在阳光下游走不定。也有人认为布朗运动可能是一种电现象。因

9、为缺少一个定量地理论描述，关于布朗运动机制的各种猜想未能得到深入的研究。到19世纪末，科学家们在物质光谱、放射性、带电粒子等领域已经积累了十分丰富的知识。结合那时已经被人们掌握的化学知识和热学知识，可以说，物质结构的分子、原子理论已经有了充分的实验证据。但迟至20世纪初仍然有很多科学家对分子学说持怀疑态度，一直到爱因斯坦、贝兰等人的研究结果公布后才最终接受分子假说。为什么会这样呢？一个可能原因是，对光谱、放射性的研究都是借助以前没有的新设备，而布朗运动只要用普通的显微镜就可以观察，应了“眼见为实”这句老话。另一个重要原因是，为了推导玻尔兹曼分布和爱因斯坦方程而引进的假设以分子热运动为主，不包含其他的不确定因素。而对光谱、阴极射线等现象的解释最终还要引入其他革命性的观念，比如波粒二象性和量子，因此这些现象作为分子学说的证据就不如布朗运动那样恰如其分。对布朗运动的理论研究导致一类重要的数学工具的诞生。在观察的时间尺度上看，如果把布朗颗粒的运动轨迹看作一条连续的曲线，这条曲线是处处不可导的。每个颗粒在下一时刻的位置是不可预测的，而只能用概率来描述。严格地描述布朗运动的努力最终促生了如维纳过程，伊藤积分等现代概率论中被广泛使用的概念。金融领域的一些衍生工具的诞生也得益与布朗运动的研究，比如，诺贝尔经济奖得主Bl