第3节　分子的热运动
课前自主学案
核心要点突破
课堂互动讲练
课标定位
知能优化训练
   
第
3
节　
课标定位
学习目标：1.了解扩散现象是由于分子的运动产生的．
2．知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因．
3．知道什么是分子的热运动，理解分子热运动与温度的关系．
4．通过对布朗运动产生原因的分析，培养学生分析问题解决问题的能力．
重点难点：1.理解扩散现象、布朗运动、热运动的区别和联系．
2．理解布朗运动的实质和产生原因．
课前自主学案
一、扩散现象
1．定义：不同物质分子彼此__________的现象．
2．产生原因：物质分子的______________．
3．应用：生产半导体器件时，在高温条件下通过分子的______在纯净半导体材料中掺入其他元素．
4．发生环境：物质处于___________________时都能发生扩散现象．而且温度越_____，扩散进行的就越快．
5．意义：反映分子在做永不停息的_______运动．
进入对方
无规则的运动
扩散
固态、液态、气态
高
无规则
思考感悟
1．一碗小米倒入一碗大米中，小米进入大米的间隙之中是否属于扩散现象？
提示：扩散现象是指由于分子的无规则运动，不同物质(分子)彼此进入对方的现象，显然上述现象不是分子运动的结果，而是两种物质的混合，所以不属于扩散现象．
二、布朗运动及布朗运动的解释
1．概念：是悬浮______在液体(气体)中的_________运动．
2．产生原因：大量液体(气体)分子对悬浮微粒撞击的_________造成的．
3．运动特点：(1) ___________；(2) _________．
4．影响因素：微粒______、温度______，布朗运动越激烈．
5．意义：间接反映了_______________运动的无规则性．
微粒
无规则
不平衡
永不停息
无规则
越小
越高
液体(气体)分子
思考感悟
2．将布朗运动的装置由实验室移动到高速运动的列车上，微粒的运动是否更明显？
提示：布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的，与外界因素如实验装置是否运动无关．
三、热运动
1．定义：分子永不停息的________运动．
2．宏观表现： ______现象和布朗运动．
3．特点
(1)永不停息；
(2)运动________；
(3)温度越高，分子的热运动越______．
无规则
扩散
无规则
激烈
思考感悟
3．扩散现象、布朗运动都叫分子的热运动对吗？
提示：扩散现象、布朗运动都是指宏观现象，其中布朗运动是指小微粒的无规则运动；扩散现象、布朗运动有时不一定发生．而分子的热运动是指微观分子的运动，分子的运动是无条件且永不停息的．
核心要点突破
一、对扩散现象的理解
1．特点
(1)从浓度大处向浓度小处扩散．
(2)扩散快慢除了与物质的状态有关，还与温度有关，且温度越高扩散越快．例如：生产半导体器材时，通常在高温条件下在纯净半导体材料中掺入其他元素．
2．意义：从微观机理上看，扩散现象说明了物质分子都在做永不停息的无规则运动，扩散现象是分子永不停息地做无规则运动的直接证据．
3．注意几点
(1)扩散现象不受外界影响，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的．
(2)物质处于固态、液态和气态时均发生扩散现象,只是气态物质的扩散现象最显著；常温下物质处于固态时扩散现象非常不明显．
(3)在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著，这表明温度越高，分子运动得越剧烈．
(4)扩散现象的显著程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为显著；当进入对方的分子浓度较高时，扩散现象发生得就较缓慢．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
1．扩散现象说明了(　　)
A．物质是由大量分子组成的
B．物质内部分子间存在着相互作用力
C．分子间存在着空隙
D．分子在做无规则运动
解析：选CD.扩散现象是一种物质的分子进入另一种物质内部的现象，因而说明了分子间存在着空隙；而物质混合达到均匀，则表明分子的运动是无规则的．
二、对布朗运动的理解
1．布朗运动产生的原因：液体分子对微粒撞击的不平衡性．
液体是由许许多多分子组成的，液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒．图1－3－1描绘了一颗微粒受到周围液体分子撞击作用的情景．悬浮的微粒足够小时，来自各个方向的液体分子撞击作用的不平衡性便表现出来了．在某一瞬间，微粒在
某个方向受到的撞击作用较强；在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样，就引起了微粒的无规则运动．





图1－3－1
2．影响布朗运动的因素
(1)固体微粒的大小
悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越少，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因而布朗运动越明显．如果悬浮在液体中的微粒很大，在某一瞬间跟它相撞的分子数很多，各个方向的撞击作用接近平衡，这时就很难观察到布朗运动了．
(2)液体温度的高低
相同的颗粒悬浮在同种液体中，液体温度越高，分子运动的平均速率越大，对悬浮颗粒的撞击作用也越大，颗粒受到来自各个方向的冲击作用的不平衡性越明显，由冲击作用引起的加速度越大，所以温度越高，布朗运动就越显著．
3．布朗运动的意义
(1)布朗运动的永不停息，说明液体(或气体)分子的运动是永不停息的．
(2)布朗运动的无规则,说明分子的运动是无规则的．
4．注意
(1)布朗运动是悬浮固体微粒的运动，不是单个液体分子的运动，但布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性；
(2)固体微粒的运动是极不规则的，课本中图1－3－3并非固体微粒的运动轨迹，而是每隔30 s时间微粒位置的连线，其轨迹无法知道．
(3)任何固体微粒悬浮在液体内，在任何温度下都会做布朗运动．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
2．在较暗的房间里，从室外射进来的阳光中，可以看到悬浮在空气中的微粒在不停地运动，这些微粒的运动(　　)
A．是布朗运动
B．不是布朗运动
C．是自由落体运动
D．是由气流和重力引起的运动
解析：选BD.这些用肉眼可以看到的微粒是较大的，某时刻它们受到的各方向空气分子碰撞的合力几乎为零，这么微小的合力对相当大的微粒来说，是不能使它做布朗运动的，这些微粒的运动是气流和重力作用引起的．
三、扩散现象、布朗运动、热运动的比较
1．布朗运动与扩散现象的比较
2.布朗运动和热运动的比较
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
3．关于布朗运动和扩散现象的下列说法中正确的是(　　)
A．布朗运动和扩散现象都在气体、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
解析：选CD.(1)布朗运动与扩散现象的研究对象不同：布朗运动的研究对象是固体小颗粒，而扩散现象研究的是分子的运动．
(2)布朗运动与扩散现象条件不一样：布朗运动只能在气体、液体中发生，而扩散现象在固体、液体、气体中均可发生．
(3)布朗运动与扩散现象的共同点是两者都是永不停息的，并且温度越高越明显．
由以上分析不难判断，正确选项为C、D.
课堂互动讲练
           下列关于扩散现象的说法正确的是(　　)
A．扩散现象只能发生在气体与气体间
B．扩散现象只能发生在液体与液体间
C．扩散现象只能发生在固体与固体间
D．任何物质间都可发生相互扩散现象
【精讲精析】　不同物质之间，由于分子的运动，总会存在着扩散现象，只是有着快慢差别(受温度、物体形态等因素影响)．如墙角放一堆煤，墙及墙体内都会变黑，所以扩散现象不仅存在于液体与液体、气体与液体、气体与气体之间，同样也存在于固体与固体、气体与固体、液体与固体之间．
【答案】　D
【方法总结】　对扩散现象的认识注意以下三点：
(1)两种不同的物质；
(2)以单个分子为单位彼此进入对方；
(3)固、液、气体之间都可以进行．
            用显微镜观察放在水中的花粉，追踪几粒花粉，每隔30 s记下它们的位置，用折线分别依次连接这些点,如图1－3－2所示．图示折线是否为花粉的运动径迹？是否为水分子的运动径迹？



图1－3－2
【精讲精析】　此图画出的是每隔30 s观察到的花粉微粒的位置用直线依次连接起来的图线，实际上在两位置间的短短30 s内，花粉的运动仍是极其复杂和无规则的，并非沿着两位置的连线运动．因此，图示折线并不是花粉的运动径迹，更不是水分子的运动径迹，这是因为花粉微粒受到液体分子频繁的碰撞．花粉运动的路线是在许许多多液体分子撞击下的平均效果的体现．
【答案】　不是　不是
【方法总结】　布朗运动示意图的分析方法
布朗运动是无规则的，分析布朗运动示意图时要注意：
(1)布朗运动示意图中每个拐点记录的是微粒每隔一段时间(如30 s)的位置，可采用频闪照相的办法记录．
(2)两位置所画直线是人为画的，在30 s内，微粒仍做无规则运动．
(3)不能将示意图中的折线当作微粒的运动轨迹，每一段直线也不可认为是对应这段时间内的匀速直线运动轨迹，在这段时间内运动仍然是很复杂的．
(4)布朗运动示意图只能说明每隔一段时间微粒的位置，无法确定微粒运动的轨迹．
             (2011年南京质检)下列关于布朗运动与分子的运动(热运动)的说法中正确的是(　　)
A．微粒的无规则运动就是分子的运动
B．微粒的无规则运动是固体颗粒分子无规则运动的反映
C．微粒的无规则运动是液体分子无规则运动的反映
D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动
【自主解答】　微粒由大量分子组成，是一个小物体,它的运动不是分子的运动，A错，微粒的无规则运动是由液体分子的无规则撞击引起的，它反映的是液体分子的运动特点，所以B错，C对，布朗运动的对象是固体小颗粒，热运动的对象是分子，二者不可能等同，D错．
【答案】　C
【方法总结】　布朗运动的实质是固体颗粒的运动，是由液体或气体分子的运动引起的，与布朗粒子自身的分子运动无关．
变式训练　下列有关扩散现象与布朗运动、分子运动的叙述中，正确的是(　　)
A．扩散现象与布朗运动都说明了分子在做无规则的运动
B．扩散现象与布朗运动没有本质的区别
C．扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律
D．扩散现象与布朗运动都与温度有关
解析：选ACD.扩散现象与布朗运动都是分子做无规则运动的结果，所以A对；扩散是物质分子的迁移，布朗运动是宏观颗粒的运动，是两种完全不相同的运动，则B错C对．两个实验现象说明了扩散现象和布朗运动随温度的升高而加剧，所以都与温度有关，D对．
知能优化训练
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