1.3 分子的热运动（word教参）- 【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册配套教参（教科版）

4．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中： (1)某同学操作步骤如下： ①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液； ②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积； ③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定； ④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。 改正其中的错误：_______________________________________________________。 (2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－4 mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为________m。 解析：(1)②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差。 ③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大，甚至使实验失败。 (2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得d＝＝ m＝1.2×10－10 m。 答案：(1)②在量筒中滴入N滴溶液；③在水面上先撒上痱子粉　(2)1.2×10－10 3　分子的热运动 新课程标准 素养目标 1.了解扩散现象是由分子的热运动引起的。 2.知道布朗运动的特点及产生原因。 3.了解扩散现象、布朗运动与分子热运动的区别和联系。 4.知道分子热运动的无规则性和随温度的升高而加剧。 1.扩散现象、布朗运动。(物理观念) 2.扩散现象和布朗运动的成因。(科学思维) 3.探究影响布朗运动快慢的因素。(科学探究) [知识梳理] 一、扩散现象 1．定义：不同物体相互接触彼此进入的现象称为扩散。 2．产生原因：是由物质分子的无规则运动引起的。 3．意义：扩散现象证明物质分子永不停息地做无规则运动。 4．特点：温度越高，扩散越快。 5．应用：利用真空、高温条件下固体原子的扩散，可以向半导体材料中掺入其他元素，制成各种半导体器件。 二、布朗运动及解释 1．定义：悬浮在液体(或气体)中的颗粒的无规则运动叫作布朗运动。 2．产生原因：大量液体(或气体)分子对悬浮微粒撞击作用的不平衡性造成的。 3．影响因素：微粒的大小和温度的高低。微粒越小，温度越高，布朗运动就越明显。 4．意义：布朗运动虽然不是分子的运动，但它间接反映了液体(或气体)分子运动的无规则性。 三、热运动和分子动能 1．定义：我们把分子永不停息的无规则运动叫作热运动。 2．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。 3．分子的平均动能 (1)定义：大量分子做热运动的动能的平均值。 (2)影响因素：温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大。 4．温度是分子平均动能的标志，只要温度相等，不管是什么分子，做热运动的平均动能都相同。相同温度下1摩尔氧气和1摩尔氢气的分子的平均动能相同，但由于氧气分子和氢气分子的质量不同，故两者的平均速度大小不相等。 [自主评价] 1．判断正误 (1)扩散现象和布朗运动都与温度有关，它们都叫热运动。(×) (2)悬浮颗粒越大，越容易观察到布朗运动。( ×) (3)风沙弥漫，尘土飞扬。可以用分子的热运动来解释。(×) (4)高速运动的物体，其内部分子的热运动一定更剧烈。(×) (5)温度降低，分子的热运动变慢。当温度降低到0 ℃以下时，分子就停止运动了。(×) 2．情景思考 (1)固体物质都有固定的形状，它们之间也会发生扩散吗？扩散过程是否永远不会停止？ 提示：会。物质处于固态、液态和气态时均能发生扩散现象，只是气态物质的扩散现象最显著，固态物质扩散现象不明显，需要经过较长的时间才能观察到固态物质明显的扩散现象。当物质在这一能达到的空间里实现了分布均匀，扩散现象就结束了，但此时分子的运动并没有停止。 (2)大风天气里常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，这种情况下空气中的微粒所做的运动是布朗运动吗？ 提示：不是。能用肉眼直接看到的微粒的运动都不是布朗运动，因为用肉眼可以直接观察到的微粒从微观角度来看都是相当大的，某一时刻它所受到的各个方向空气分子碰撞的合力几乎为零，所以不是布朗运动。 要点一　扩散现象 　观察图示， 当一滴红墨水滴入一杯 清水中，最后这一杯水 完全变成了红色。请回 答下列问题： (1)这是一种什么物理现象？ (2)这种物理现象产生的原因是什么？ (3)这种物理现象在固体中能发生吗？ 提示：(1)扩散现象； (2)物质分子的无规则运动； (3)能，在气体、液体、固体中均能发生扩散现象，气体的扩散现象最明显，扩散现象在任何情况下都可以发生，与外界因素无关。 1．影响扩散现象是否明显的因素 (1)物态：扩散现象发生时，气态物质的扩散现象最快最显著，液态物质次之，固态