第三节 分子的热运动
学 习 目 标
重 点 难 点
1.知道什么是布朗运动，知道影响布朗运动激烈程度的因素，知道布朗运动产生的原因.
2.知道布朗运动是分子无规则运动的反映.
3.知道什么是分子的热运动，知道分子热运动的激烈程度与温度的关系.
1.认识生活中的一些分子热运动的实例．(重点)
2.布朗运动的特点及产生原因．(重点)
3.布朗运动与分子热运动的区别．(难点)
一、扩散现象
1．基本知识
(1)定义：物理学中把由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象称为扩散现象．
(2)产生原因：扩散现象产生的原因是物质分子本身无规则运动的结果，不是由于重力的作用效果．
2．思考判断
(1)扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象． (√)
(2)扩散现象只能在液体中进行． (×)
(3)扩散现象说明分子在做无规则运动，且分子之间是有空隙的． (√)
3．探究交流
将扩散现象的装置由实验室移到高速运动的列车上，扩散现象是否更明显？
【提示】 不是，扩散现象不是外界作用引起的，而是分子本身无规则运动的直接结果．
二、布朗运动
1．基本知识
(1)定义：人们把悬浮在液体或气体中的微粒的无规则运动叫作布朗运动．
(2)产生原因
大量液体分子对悬浮微粒的不平衡撞击引起的，是大量液体分子不停地做无规则运动所产生的结果．
(3)影响因素
微粒越小，布朗运动越明显，温度越高，布朗运动越激烈．
(4)意义
间接反映了液体(气体)分子在不停地做无规则的运动．
2．思考判断
(1)布朗运动是指悬浮在液体中的固体小微粒永不停息的无规则运动． (√)
(2)布朗运动是指液体分子的无规则运动． (×)
(3)布朗运动说明固体小微粒的分子在永不停息地做无规则运动． (×)
3．探究交流
冬天，一缕阳光射入教室内，我们看到教室内尘埃上下流动是布朗运动吗？
【提示】 做布朗运动的颗粒直径大约在10－6 m左右，人直接用肉眼是看不见的，需借助显微镜观察，所以教室内看到尘埃的运动不是布朗运动．
三、热运动
1．基本知识
(1)定义：物理学中把物体内部大量分子的无规则运动，称为热运动．
(2)宏观表现：布朗运动和扩散现象．
(3)特点
①永不停息．
②运动无规则．
③温度越高，分子的热运动越剧烈．
2．思考判断
(1)扩散现象和布朗运动都是分子的热运动． (×)
(2)分子的无规则运动与温度有关系，温度越高，运动越激烈． (√)
(3)将红墨水滴入清水中，清水的颜色变为均匀的红色时，分子热运动就停止了． (×)
3．探究交流
通常把萝卜腌成咸菜需要几十天，而把萝卜炒成熟菜，使之有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的主要原因是什么？
【提示】 萝卜变咸的原因是盐分子扩散到萝卜中去了，温度越高，分子运动越剧烈，扩散的越快，萝卜变咸也就越快.
扩散现象与分子运动
【问题导思】
1．扩散现象的本质是什么？
2．影响扩散现象的因素有哪些？
3．物质分子的运动有什么特点？
1．影响扩散现象是否明显的因素
(1)双方的物态：扩散现象发生时，气态物质的扩散现象最快，最显著，液态次之，固态物质的扩散现象最慢，短时间内非常不明显．
(2)双方的温度：在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的明显程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著．
(3)双方的浓度差：扩散现象发生的明显程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当浓度低时，扩散现象较为显著．
2．扩散现象的原因分析
扩散现象不是外界作用引起的，而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．
3．分子运动的两个特点的理解
(1)永不停息即分子不分白天和黑夜，不分季节，永远在运动．
(2)无规则是指单个分子运动无规则，但大量分子运动又具有规律性，如总体上分子由浓度高的地方向浓度低的地方运动．
1．扩散现象在任何情况下都可以发生，与外界因素无关．
2．当两部分的分子分布浓度相同时，浓度不再变化，宏观上扩散停止，但分子运动并没有停止，因此这种状态是一种动态平衡．
3．分子运动激烈程度虽然受到温度影响，温度高，运动快，温度低，运动慢，但分子的运动永远不会停止．
(双选)下列四种现象中，属于扩散现象的有( )
A．雨后的天空中悬浮着很多的小水滴
B．海绵吸水
C．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸
D．把一块煤贴在白墙上，几年后铲下煤后发现墙中有煤
【审题指导】 解决本题要掌握扩散现象是指两种不同的分子相互渗透到对方的现象，是分子运动引起的．
【解析】 天空中的小水滴不是分子，小水滴也是由大量水分子组成的，这里小水滴悬浮于空气中并非分子运动所为，故A项不对．同样海绵吸水也不是分子运动的结果，故B项也不对．而整杯水变咸是盐分子渗透到水分子之间所致，墙中有煤是煤炭分子渗透的结果，故C、D项正确．
【答案】 CD
1．扩散现象不受外界影响，也不是化学反应的结果．
2．扩散现象的程度受到“已进入对方”的分子浓度的限制．
1．(双选)下列现象中属于扩散的是( )
A．钢笔打水时，墨水流进皮管里
B．揉面团时，加入小苏打，小苏打可以揉进面团内
C．放一匙食糖于一杯开水中，水会变甜
D．把一盆盛开的腊梅放入室内，会满屋生香
【解析】 A、B两个选项中的情况都是在外力作用下发生的运动，不是扩散现象；C、D两个选项中的情况是由于分子的无规则运动引起的．
【答案】 CD
对布朗运动的理解
【问题导思】
1．布朗运动是如何产生的？
2．布朗运动与热运动的区别和联系是什么？
3．影响布朗运动剧烈程度的因素有哪些？
1．对布朗运动的认识
(1)产生原因：当悬浮在液体或气体中的微粒足够小时，受到来自各个方向的液体分子或气体分子的撞击作用是不平衡的，某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用强，致使微粒向另一个方向运动；在另一瞬间，微粒在另一个方向受到的撞击作用强，致使微粒又向其他方向运动，由于分子对微粒频繁撞击，引起了微粒的无规则运动，如图所示．
(2)影响布朗运动的因素
①微粒越小，布朗运动越明显．悬浮微粒越小，某时刻与它相撞的分子数越少，来自各方向的冲击力越不平衡；另外，微粒越小，其质量也就越小，相同冲击力作用下产生的加速度越大．因此，微粒越小，布朗运动越明显．
②温度越高，布朗运动越剧烈．温度越高，液体或气体分子的运动(平均)速率越大，对悬浮于其中的微粒的撞击作用也越大，微粒越不易平衡，产生的加速度也越大，因此，温度越高，布朗运动越剧烈．
2．布朗运动与热运动的区别与联系
布朗运动
热运动
不同点
研究对象
悬浮于流体中的微粒
分子
观察难易程度
可以在显微镜下看到，肉眼看不到
在显微镜下看不到
相同点
(1)无规则；(2)永不停息；(3)温度越高越激烈
联系
周围液体(气体)分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动反映了分子的热运动
1．热运动是分子的运动，布朗运动是微粒的运动．
2．热运动永不停息，液体变成固体时，其中微粒的布朗运动会停止．
3．分子及布朗运动的微粒用肉眼不能直接观察到．
4．热运动是对大量分子而言的，对个别分子无意义．
关于悬浮在液体中的固体微粒的布朗运动，下面说法中正确的是( )
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微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作热运动
【审题指导】 解决本题应把握以下两点：
(1)认识布朗运动的实质，布朗运动是悬浮小颗粒的运动，不是分子的运动．
(2)热运动是分子的无规则运动，而不是固体颗粒的运动．
【解析】 悬浮在液体中的固体微粒虽然很小，需要用显微镜来观察，但它并不是固体分子，而是千万个固体分子组成的分子团体，布朗运动是这千万个分子团体的一致行动，不能看成是分子的运动．故A错误；产生布朗运动的原因是固体微粒受到周围液体分子的撞击力，由于液体分子运动的无规则性，固体微粒受到撞击力的合力也是无规则的，因此，固体微粒的运动也是无规则的．可见，小颗粒的无规则运动不能证明固体微粒分子做无规则运动，而只能说明液体分子在做无规则运动，因此B错误；热运动是指分子的无规则运动，由于布朗运动不是分子的运动，所以不能说布朗运动是热运动，故D错误．
【答案】 C
液体或气体分子永不停息地做无规则运动是产生布朗运动的原因，但微粒的布朗运动并不是分子的运动，而是分子无规则运动的反映.
2．墨汁中的小炭粒在水中做布朗运动的现象说明( )
A．小炭粒的分子在做剧烈的热运动
B．水分子在做剧烈的热运动
C．水分子之间是有空隙的
D．水分子之间有分子作用力
【解析】 布朗运动的起因是液体分子做无规则运动撞击颗粒，所以，小炭粒在水中做布朗运动并不说明小炭粒的分子在做剧烈的运动，而只是间接说明水分子在做剧烈的运动．故选项A错误，选项B正确．颗粒产生布朗运动的原因不是因为分子的间隙和分子间作用力，故选项C、D错误．
【答案】 B
对布朗运动示意图的理解
如图所示是关于布朗运动的实验，下列说法正确的是( )
A．图中记录的是分子做无规则运动的情况
B．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹
C．实验中可以看到，微粒越大，布朗运动越明显
D．实验中可以看到，温度越高，布朗运动越剧烈
【审题指导】 解决本题应从以下两个角度理解：
(1)布朗运动的本质和特点．
(2)实验中微粒运动轨迹的记录图线并不是实际运动的轨迹．
【解析】 布朗运动不是液体分子做无规则运动，而是大量液体分子做无规则热运动时与悬浮在液体中的小颗粒发生碰撞，从而使小颗粒做无规则运动．温度越高，分子运动越剧烈，布朗运动也越剧烈，可见A错误，D正确．微粒越小，某一瞬间跟它撞击的分子数越少，撞击作用的不平衡性表现得越明显，即布朗运动越显著，故C错．由于小颗粒运动没有一定规律，采用闪光照相等形式只可以确定研究颗粒在某时刻的位置，但却不能描述其运动轨迹，图中每个拐点记录的是微粒每隔一段时间的位置，而在这段时间内微粒做的也是无规则运动，而不是直线运动，故B错．
【答案】 D
此类题主要考查对布朗运动的理解，要求同学们能从布朗运动产生的原因及其与颗粒大小、温度高低的关系以及运动的轨迹记录等方面去全面认识布朗运动，启示我们对物理现象应该从产生的原因出发，通过观察、分析及正确的记录和描述等方面去整体把握.
1．下列关于布朗运动的说法中正确的是( )
A．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动
B．布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮固体颗粒的无规则运动
C．布朗运动是指液体分子的无规则运动
D．布朗运动是指在显微镜下直接观察到的液体分子的无规则运动
【解析】 布朗运动是悬浮的固体微粒受到液体分子不平衡的撞击而发生的运动，不是固体单个分子的运动，但也不是液体分子的运动，但布朗运动证实了悬浮固体颗粒周围液体分子的无规则运动，所以选项A、C、D错误，选项B正确．
【答案】 B
2．下列事例中，属于分子不停地做无规则运动的是( )
A．秋风吹拂，树叶纷纷落下
B．在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑的气味
C．烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡
D．室内扫地时，在阳光照射下看见灰尘飞扬
【解析】 树叶、灰尘、黑烟(颗粒)都是由若干分子组成的固体微粒，它们的运动都不是分子运动，A、C、D错，B对．
【答案】 B
3．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴．”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗．对于前一句，我们可以从物理角度理解为，花分泌的芳香油分子____________运动加快，说明当时周围的气温突然______，这属于______现象．
【解析】 “花气袭人”说明发生了扩散现象，即花朵中的芳香油分子扩散到了空气中，而造成扩散加快的直接原因是“骤暖”，即气温突然升高．从物理学角度看就是周围气温升高时，分子扩散运动加剧．
【答案】 无规则 升高 扩散
4．(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是________。
A．温度越高，扩散进行得越快
B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
【解析】 扩散现象与温度有关，温度越高，扩散进行得越快，选项A正确．扩散现象是由于分子的无规则运动引起的，不是一种化学反应，选项B错误，选项C正确，选项E错误．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，选项D正确．
【答案】 ACD
课件48张PPT。第一章 分子动理论第三节 分子的热运动无规则运动无规则√ √ × 无规则无规则不平衡无规则越小越高√ × × 剧烈无规则扩散无规则× × √ 扩散现象与分子运动 对布朗运动的理解 对布朗运动示意图的理解 点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(二)
(建议用时：45分钟)
1．分子的热运动是指( )
A．扩散运动 B．热胀冷缩
C．布朗运动 D．物体分子的无规则运动
【解析】 分子的热运动是指分子的无规则运动，扩散现象和布朗运动仅是分子热运动的两个实例；热胀冷缩现象只能说明温度发生变化时，分子间距离发生变化．故选D.
【答案】 D
2．关于分子热运动和布朗运动，下列说法中正确的是( )
A．悬浮微粒越大，同一时刻与之碰撞的液体分子越多，布朗运动越显著
B．布朗运动是分子无规则运动的反映
C．当物体的温度达到0 ℃时，物体分子的热运动就会停止
D．布朗运动的剧烈程度和温度有关，所以布朗运动也叫热运动
【解析】 微粒越大，布朗运动越不显著，A错误；布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性，B正确；热运动在0 ℃不会停止，C错误；热运动是分子的无规则运动，布朗运动是悬浮微粒的运动，D错误．
【答案】 B
3．(双选)在长期堆着煤的墙角处，地面和墙角有相当厚的一层染上黑色，这说明( )
A．分子在不停地运动
B．煤是由大量分子组成的
C．分子间存在空隙
D．分子运动有时会停止
【解析】 地面和墙角有相当厚的一层染上黑色，是固体的扩散现象，说明分子间有空隙，分子在不停地运动，故选项A、C正确．
【答案】 AC
4．下列现象说明分子做无规则运动的是( )
A．水沸腾时冒出的“白汽”在空气中做无规则地运动
B．把少许碳素墨水滴入水中，在显微镜下可以观察到碳颗粒的无规则运动
C．阳光从缝隙射入教室，在阳光下看到尘埃不停地运动
D．经过搅拌，沙粒在水中杂乱地运动
【解析】 白汽无规则运动的原因是气流的影响，故A错误；碳颗粒的无规则运动是由水分子的无规则运动造成的，故B正确；尘埃无规则运动的原因是气流的影响，故C错误；沙粒的运动是水流的原因，故D错误．故选B.
【答案】 B
5．如图所示，把一块铅和一块金的接触面磨平磨光后紧紧压在一起，五年后发现金中有铅，铅中有金，对此现象说法正确的是( )
A．属扩散现象，原因是金分子和铅分子的相互吸引
B．属扩散现象，原因是金分子和铅分子的运动
C．属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中
D．属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中
【解析】 属扩散现象，是由于两种不同物质分子运动引起的，B对．
【答案】 B
6．(双选)如图所示是做布朗运动的小微粒运动路线记录的放大图，小微粒在A点开始计时，每隔30 s记下小微粒所在的一个位置，得到B，C，D，E，F，G，H，K，I等点，则关于小微粒在75 s末时的位置，以下叙述正确的是( )
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连线的中点
D．可能在E点
【解析】 本题考查对布朗运动的正确理解．微粒在大量无规则运动的液体分子的冲击力的作用下，它的运动是无规则性的，即使在短短的30 s内，它也不是按图示的折线运动，故75 s末时微粒在哪个位置就不能肯定，因此A、B两项错误，C、D两项正确．
【答案】 CD
7．下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，错误的是( )
A．扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则的运动
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】 首先，布朗运动与扩散是不同的现象，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，故B错误．两个实验现象说明了分子运动的两个不同侧面的规律，故C正确．其次，布朗运动与扩散现象也有相同之处，他们都反映了分子永不停息地做无规则的运动，故A正确．两种运动都随温度的升高而加剧，所以都与温度有关，故D正确．
【答案】 B
8．(双选)把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是( )
A．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒
B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动
C．越小的炭粒，运动越明显
D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的
【解析】 在光学显微镜下，只能看到悬浮的小炭粒，看不到水分子，故A错；在显微镜下看到小炭粒不停地做无规则运动，这就是布朗运动，且看到的炭粒越小，运动越明显．故B、C正确，D错误．
【答案】 BC
9．(双选)如图所示，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，中间用玻璃板隔开，对于抽去玻璃板后所发生的现象(已知二氧化氮的密度比空气的密度大)，下列说法正确的是( )
A．当过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了淡红棕色
B．二氧化氮由于密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶中不会出现淡红棕色
C．上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上面瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色
D．由于气体分子在运动着，所以上面的空气会到下面的瓶中，下面的二氧化氮也会自发地运动到上面的瓶中，所以最后上、下两瓶气体的颜色变得均匀一致
【解析】 抽去玻璃板后，空气与二氧化氮两种气体接触，由于气体分子的运动，过一段时间空气、二氧化氮气体会均匀分布在上下两广口瓶当中，颜色均匀一致，都呈淡红棕色，A、D对，B、C错．
【答案】 AD
10．往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色．这一现象在物理学中称为________现象，是由于分子的________而产生的．这种现象进行的快慢与________、________有关．
【解析】 红墨水分子进入水中为扩散现象，是分子热运动的结果．扩散现象的快慢与物质状态有关，与物质的温度有关．
【答案】 扩散 热运动 物质的状态 物质的温度
11．取一滴稀释的墨汁放在显微镜下观察，记录下做布朗运动的小炭粒的运动路线，如图所示，这幅图只记录了________个小炭粒每隔30 s的位置，在短短的30 s内，每个小炭粒的运动是________的，这说明________．若使液体的温度升高，会发现小炭粒的运动________，这说明了________．
显微镜下看到的微粒运动位置的连线
【答案】 三 无规则 布朗运动是无规则的 加剧 分子的无规则运动与温度有关，温度越高，这种运动越剧烈
12．在房间的一角打开一瓶香水，如果没有空气对流，在房间另一角的人并不能马上闻到香味，这是由气体分子运动速率不大造成的．这种说法对吗？为什么？
【解析】 这种说法是错误的，气体分子运动的速率实际上是比较大的．过一会儿才闻到香味的原因是：虽然气体分子运动的速率比较大，但由于分子运动是无规则的，且与空气分子不断碰撞，因此要闻到足够多的香水分子必须经过一段时间．
【答案】 见解析
