第1章 第3节 分子的热运动（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第三册（教科版2019）

第3节　分子的热运动 核心素养导学 物理观念 (1)知道扩散现象及影响扩散快慢的因素，知道其在实际中的应用。 (2)知道布朗运动及其产生原因。 (3)知道决定热运动激烈程度的因素，理解分子动能和分子平均动能。 科学思维 通过对布朗运动的成因分析，体会并归纳其中科学的研究方法。 科学探究 通过实验了解布朗运动，观察并能解释布朗运动的成因及特点。 科学态度与责任 通过科学家们对布朗运动成因的研究历程介绍，培养相应的科学精神。 一、扩散现象 1．定义：不同物体相互接触时彼此进入的现象。 2．产生原因：物质分子的无规则运动。 3．应用：生产半导体器件时，需要在纯净半导体材料中掺入其他元素，在高温条件下通过分子的扩散来完成。 二、布朗运动　布朗运动的解释 1．布朗运动：悬浮微粒的无规则运动。 2．影响因素：温度越高，运动越明显，微粒越小，运动越明显。 3．布朗运动的解释：大量液体分子对悬浮微粒撞击的不平衡造成的，微粒越小，质量越小，其运动状态越容易改变，布朗运动越明显。 三、热运动和分子动能 1．热运动：分子的无规则运动，温度越高就越剧烈。 2．分子动能 (1)做热运动的分子具有动能。 (2)分子热运动的平均动能：大量分子动能的平均值。 (3)温度越高，物体分子热运动的平均动能就越大，所以温度是分子热运动平均动能的标志。 1.如图所示，在广口瓶中滴几滴溴，溴会蒸发为气体，请对以下有关说法作出判断： (1)溴变为气体，与广口瓶中的空气发生扩散现象。(√) (2)当瓶内气体变为稳定的红色后，扩散现象也停止了。(×) (3)环境温度较高时，瓶内气体变为稳定红色用时较短。(√) 2.如图所示，刚刚打扫完卫生的教室，在阳光下可以看到上下飞舞的灰尘在运动。请对以下有关说法作出判断： (1)灰尘上下飞舞的运动是灰尘在做布朗运动。(×) (2)灰尘上下飞舞的运动是空气流动引起的。(√) (3)灰尘上下飞舞的运动是空气分子无规律运动引起的。(×) (4)灰尘能用肉眼直接看到，不是“布朗微粒”。(√) 新知学习(一)|对扩散现象的认识 [任务驱动] 把一碗小米倒入一袋玉米中，小米进入玉米的间隙中，这一现象是否属于扩散现象？ 提示：扩散现象是指由于分子的无规则运动，不同物质的分子彼此进入对方的现象。题述现象中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。　　　　 [重点释解] 1．影响扩散现象的三个因素 (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，短时间内现象不明显。 (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“已进入对方”的分子浓度低时，扩散现象较为显著。 2．扩散现象的原因分析 扩散现象不是由外界作用引起的，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．对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大的地方向浓度小的地方运动。 [典例体验] [典例]　“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，描写春暖天晴，鸟语花香的山村美景。对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子________加快，说明当时周边的气温突然________。 [解析]　从诗句中可知，“花气袭人”说明发生了扩散现象，而造成扩散加快的直接原因是“骤暖”，即温度突然升高。从物理学的角度看就是当周围气温升高时，花香扩散加剧，这说明扩散现象发生的明显程度与温度有关，温度越高，扩散现象越显著。 [答案]　扩散　升高 [针对训练] 1．通常把萝卜腌成咸菜需要几天，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟。造成这种差别的主要原因是(　 ) A．盐分子很小，很容易进入萝卜中 B．盐分子间有相互作用的斥力 C．萝卜分子间有空隙，易扩散 D．炒菜时温度高，分子热运动剧烈 解析：选D　分子无规则热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，热运动越剧烈，扩散进行得越快，故选D。 2．对下列相关物理现象的解释错误的是(　 ) A．高压下油会透过钢壁渗出，说明分子是不停运动着的 B．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙 C．存放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动 D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸，这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果 解析：选A　高压作用下油会透过钢壁渗出，说明分子间有空隙，油分子可以从铁原子间的空隙穿过，故A错