高中物理選修3-3-第二節(jié)-分子的熱運(yùn)動(dòng)ZM

分子的熱運(yùn)動(dòng)觀察以下現(xiàn)象有什么共性？這里要等待才會(huì)看到現(xiàn)象^-^…….單擊畫面打開這顯然不是由于重力的作用！單擊畫面打開一：擴(kuò)散現(xiàn)象不同物質(zhì)相互接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散（或由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的物質(zhì)遷移現(xiàn)象）(3)擴(kuò)散現(xiàn)象可發(fā)生在氣體、液體、固體在之間,氣態(tài)物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象最顯著。(1)溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯擴(kuò)散原因：分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(2)擴(kuò)散現(xiàn)象還和物體的密度差，溶液濃度差有關(guān)。已進(jìn)入對(duì)方的分子濃度較低時(shí)，擴(kuò)散現(xiàn)象較顯著1.定義：（2）分子間有間隙2.擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明了分子有哪些特點(diǎn)？（1）直接說(shuō)明了組成物體的分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),溫度越高分子運(yùn)動(dòng)越劇烈3.擴(kuò)散現(xiàn)象在科學(xué)技術(shù)上的應(yīng)用

把金片和鉛片放在一起，不管金片放在上面還是下面，金都會(huì)擴(kuò)散到鉛中，鉛也會(huì)擴(kuò)散到金中。在純凈的半導(dǎo)體材料中滲入其他元素，可在高溫條件下通過(guò)分子的擴(kuò)散完成。二、布朗運(yùn)動(dòng)布朗的發(fā)現(xiàn)------1827年，英國(guó)的一位植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察植物的花粉微粒懸浮在靜止水面上的形態(tài)時(shí)，卻驚奇地發(fā)現(xiàn)這些花粉微粒在不停地作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。布朗發(fā)現(xiàn)了花粉顆粒在水中的這種雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng)后，人們對(duì)運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生原因進(jìn)行了種種猜測(cè)：有人認(rèn)為，這種運(yùn)動(dòng)起因于液體蒸發(fā)而造成的容器中液體的緩慢對(duì)流；有人認(rèn)為，這是一種生物現(xiàn)象，它跟這種花粉所屬的植物有關(guān)…..(先讓我們回到從前，聽聽老師講故事吧！^-^)布朗用無(wú)機(jī)物顆粒作了試驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)只要顆粒足夠小，他們懸浮在水中都會(huì)有做這樣的運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)反復(fù)觀察后，寫下了這樣的一段文字：“我確信這種運(yùn)動(dòng)不是由于液體的流動(dòng)所引起，也不是由于液體的逐漸蒸發(fā)所引起，而是屬于粒子本身的運(yùn)動(dòng)?！币粋€(gè)小小的花粉顆粒，卻掀起了一場(chǎng)軒然大波。面對(duì)植物學(xué)家的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家顯得束手無(wú)策。

整整過(guò)了半個(gè)世紀(jì)，直到1877年，才有人指出，布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子的碰撞產(chǎn)生的。1905年愛因斯坦和波蘭物理學(xué)家（M.Smoluchowski）發(fā)表了他們對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的理論研究結(jié)果，對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)做出了理論上解釋。

對(duì)布朗運(yùn)動(dòng)的研究有很重要的意義。愛因斯坦、佩蘭、默頓、斯科爾斯這四位榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家，都對(duì)它進(jìn)行過(guò)研究。。。下面我們來(lái)做實(shí)驗(yàn)。。。布朗運(yùn)動(dòng)：懸浮在液體(氣體）中的固體微粒（直徑數(shù)量級(jí)在10-7--10-6m

）永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)追蹤一個(gè)微粒的運(yùn)動(dòng)將每隔30s觀察到的微粒的位置，用直線把他們依次連接起來(lái)。

花粉微粒的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的

。不同的花粉微粒的運(yùn)動(dòng)路線是不同的

圖中的連線是不是花粉微粒運(yùn)動(dòng)的實(shí)際路線？不是布朗運(yùn)動(dòng)是怎樣產(chǎn)生的？IV一顆微粒受到液體分子撞擊的情景IV思考討論：

1、布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因?2、布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng)?（布朗微粒直徑數(shù)量級(jí)在10-7--10-6m）3、布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度跟什么因素有關(guān)？4、為什么顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯？5、為什么隨溫度升高,微粒布朗運(yùn)動(dòng)越加激烈？6、擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的區(qū)別？7、從較暗的房間里觀察到入射陽(yáng)光的細(xì)光束中有懸浮在空氣里的塵埃微粒在左右上下游動(dòng)，塵埃微粒的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)嗎？

？1．布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因：

大量液體分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)懸浮在其中的微粒撞擊作用的不平衡性是產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)的原因．

布朗運(yùn)動(dòng)是觀察到的懸浮小顆粒(足夠小)的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是分子的運(yùn)動(dòng)。

注意：布朗運(yùn)動(dòng)不是由外界因素引起的，是人力無(wú)法阻擋的?！巴饨缫蛩厮绊憽敝复嬖跍囟炔?、壓強(qiáng)差、液體振動(dòng)等

顆粒越小每一瞬間受到液體分子撞擊的數(shù)目少受力極易不平衡顆粒越大同時(shí)跟它撞擊的分子數(shù)多受力的平均效果互相平衡質(zhì)量大，慣性大運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變4、為什么顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯？5、

為什么隨著溫度的升高微粒的布朗運(yùn)動(dòng)越加激烈？溫度升高，反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大。（1）液體分子對(duì)微粒的碰撞次數(shù)將增加（2）每次撞擊作用將增強(qiáng)。使微粒受到來(lái)自各方向液體分子的撞擊作用的不平衡現(xiàn)象加劇，引起微粒的布朗運(yùn)動(dòng)越加激烈總結(jié)：布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：

1、無(wú)規(guī)則；2、永不停息；3、溫度越高，運(yùn)動(dòng)越激烈；4、顆粒越小，現(xiàn)象越明顯。5、布朗運(yùn)動(dòng)能在液體和氣體中發(fā)生。6、擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的區(qū)別：（1）所謂擴(kuò)散現(xiàn)象，指的是不同物質(zhì)相互接觸時(shí)，可以彼此進(jìn)入對(duì)方中去的現(xiàn)象.（2）所謂布朗運(yùn)動(dòng)，指的是懸浮在液體中的固體顆粒所作的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).（3）擴(kuò)散現(xiàn)象是分子運(yùn)動(dòng)的直接證明；布朗運(yùn)動(dòng)間接證明了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng).思考：7、從較暗的房間里觀察到入射陽(yáng)光的細(xì)光束中有懸浮在空氣里的塵埃微粒在左右上下游動(dòng)，塵埃微粒的運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)嗎？為什么？不是1.從微粒運(yùn)動(dòng)的原因來(lái)說(shuō)，布朗運(yùn)動(dòng)微粒是由于受到周圍作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子的撞擊，且來(lái)自各個(gè)方向撞擊的不均衡而引起的。陽(yáng)光中的塵埃微粒的運(yùn)動(dòng)是由于受到空氣氣流的沖擊裹挾而形成的（氣流運(yùn)動(dòng)不是空氣分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)）。

2.從觀察方式來(lái)說(shuō)，布朗微粒是很小的，需要在顯微鏡里觀看，塵埃粒子在陽(yáng)光下肉眼就可見了，塵埃粒子就是受到周圍作無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的空氣分子的撞擊，也無(wú)法呈現(xiàn)出布朗運(yùn)動(dòng)來(lái)的。

3.從觀察到的情景來(lái)說(shuō)，作布朗運(yùn)動(dòng)的微粒的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的，隨著周圍分子撞擊次數(shù)的變化，微粒會(huì)很快地改變運(yùn)動(dòng)方向。而陽(yáng)光下的塵埃粒子的運(yùn)動(dòng)是隨氣流一起運(yùn)動(dòng)的，其方向改變要緩慢得多，而且由于塵埃受重力作用，其總趨勢(shì)是向下的。小結(jié)：1、擴(kuò)散現(xiàn)象是物體本身的分子作永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，與液體或氣體的溫度及濃度差和密度差有關(guān)。