分子热运动
分子的热运动
分子的热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
分子做无规则运动的快慢与温度有关，温度越高，热运动越剧烈。
不管温度高低，分子都在无规则运动，只是运动的快慢不同。
扩散运动是分子热运动的宏观体现。
对比法判断分子热运动和物体的机械运动(1)从概念上判断，分子热运动是物体内部大量分子的无规则运动，而机械运动则是一个物体相对于另一个物体位置的改变；(2)从微观与宏观上判断，微观世界中分子的无规则运动是肉眼看不到的，而宏观世界中的物体的机械运动则是用肉眼能看到的；(3)从引起运动因素上判断，分子热运动是自发的，水不停息的，不受外界影响的，而物体的机械运动则要受到外力的影响。
分子动理论1．定义：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。
扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。
2．扩散现象表明一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。
3．影响扩散的因素：温度越高，扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关，温度越高分子无规则运动越剧烈)。
4. 扩散现象的认识和理解（1）扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间不能发生扩散现象，（2）不同物质只有相互接触时，才能发牛扩散现象，没有相互接触的物质，是不会发生扩散现象的。
（3）扩散现象足两种物质的分于彼此进入对方，而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质。
（4）气体、液体和同体之间都可以发生扩散现象，不同状态的物质之间也可以发生。
5. 扩散现象的物理意义将装有两种不同气体的两个容器连通，经过一段时间，两种气体就在这两个容器中混合均匀，这种现象叫做扩散。
用密度不同的同种气体实验，扩散也会发生，其结果是整个容器中气体密度处处相同。
在液体间和固体间也会发生扩散现象。
例如清水中滴入几滴红墨水，过一段时间，水就都染上红色；又如把两块不同的金属紧压在一起，经过较长时间后，每块金属的接触面内部都可发现另一种金属的成份。
在扩散过程中，气体分子从密度较大的区域移向密度较小的区域，经过一段时间的掺和，密度分布趋向均匀。
分子的热运动(共5张PPT)
分子的热运动：一切物质的分子都在永不
显。 定义：悬浮微粒的无规则运动。
不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是物质分子的无规则运动产生的。 意义：布朗运动指悬浮颗粒的无规则运动，间接的反映了液体分子运动的无规则性。
定义：悬浮微粒的无规则运动。 定义：悬浮微粒的无规则运动。 不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是物质分子的无规则运动产生的。 分子的无规则运动与温度有关，故称分子的这种永不停息的无规则运动叫做热运动。 不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是物质分子的无规则运动产生的。 §2 分子的热运动
§2 分子的热运动
§2 分子的热运动
分子的热运动：一切物质的分子都在永不 停息地无规则运动。
证明：
一、扩散现象：
二、布朗运动：
一、扩散现象：
1.定义：不同物质能够彼此进入对
方的现象。
特点：颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显。 §2 分子的热运动
不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而 不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是物质分子的无规则运动产生的。
停息地无规则运动。 方的现象。 应用：生产半导体器件时，需掺入其它元素，利用了高温下分子扩散。
它元素，利用了高温下分子扩散。 不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是物质分子的无规则运动产生的。
§2 分子的热运动 原因：悬浮小颗粒受到周围液体分子紊乱的碰撞（来自各个方向碰撞效果不平衡）。
3.温度影响扩散的速度，还有物质的密度 差、溶液的浓度差。
意义：布朗运动指悬浮颗粒的无规则运动，间接的反映了液体分子运动的无规则性。
高中物理：分子热运动
3．因果关系：由于液体分子的热运动对布朗微粒撞击力的不 平衡，才引起微粒的布朗运动，即分子热运动是布朗运动的原 因，正因为二者存在这种因果关系，才可由布朗运动推测分子 热运动．
分子热运动的“热”字，应该赋予其两层含意：(1)指分子无规 则运动，不是ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ观物体的机械运动．(2)温度越高分子运动越激 烈，与是何种分子无关．
高中物理：分子热运动
二、热运动 分子永不停歇的做
运动叫做热运动.
一、分子运动何其乱
1．布朗运动：是悬浮在液体(或气体)中的微粒在不停的 做 无规则 运动．它首先是由英国植物学家布朗在 1827 年 用显微镜观察水中的 花粉颗粒 时发现的． 2．产生的原因：大量液体分子对悬浮微粒撞击的 不平衡 造 成的．
命题视角 2 布朗运动观测记录图像 做布朗运动实验，得到某个观测记录如图．图中记录的
是( )
A．分子无规则运动的情况 B．某个微粒做布朗运动的轨迹 C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线 D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
[解析] 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动， 而非分子的运动，故 A 项错误；既然无规则，所以微粒没有固 定的运动轨迹，故 B 项错误；对于某个微粒而言在不同时刻的 速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻 的速度，故也就无法描绘其速度—时间图线，故 C 项错误；故 只有 D 项正确．
2．布朗运动的意义 (1)布朗运动是无规则的―反―映→分子运动是无规则的； (2)布朗运动是永不停息的―反―映→分子运动是永不停息的； (3)温度越高，布朗运动越激烈―反―映→温度越高，分子的运动越 激烈．
3．对布朗运动的认识误区 (1)误认为布朗运动是液体分子的运动. 造成这一误区的原因是：将布朗运动的研究对象认为是液体分 子． (2)误认为布朗运动是固体颗粒分子的运动． (3)误认为固体小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多， 布朗运动就越显著．
分子热运动知识点
第一节、分子热运动一、物质结构1、物质是由极其微小的分子、原子构成的。
2、分子之间有间隔。
二、分子热运动1、扩散现象：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。
扩散可以发生在固液气三种状态之间，但看不到颗粒存在。
扩散的实质：（1）、分子永不停息的做无规则运动。
（2）、分子间有间隔。
2、分子热运动：分子无规则运动与温度有关，所以称为分子热运动。
三、分子间的作用力：分子间有相互作用的引力和斥力。
当分子间距离处于平衡位置r=r0时，分子所受引力和斥力相等；当分子间的距离r﹤r0时，引力小于斥力，作用力表现为斥力；当分子间的距离r﹥r0时，引力大于斥力，作用力表现为引力；如果分子相距很远r﹥10r0，作用力就变得十分微弱，可以忽略第二节、内能一、内能1、内能：物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
注意：内能与机械能是两种形式的能，物体的机械能可以为零，但内能永不为零，也即是说任何物体都具有内能。
2、内能的影响因素：质量、材料、温度、状态。
在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。
3、在所有的表述中，只有说物体温度升高内能一定增加和物体温度降低内能一定减少是对的，其他的只能是不一定。
二、改变内能的方式1、热传递（1）、热传递：使温度不同的物体互相接触时，高温物体将能量传给低温物体的现象。
（能量的转移）（2）、在热传递过程中，传递内能的多少称为热量，用Q表示，单位为J注意：热量是热传递过程中内能的特殊称呼，不能说具有、含有多少热量。
2、做功（1）、做功：通过压缩、摩擦、敲打等方式将机械能转化为内能使物体内能增加。
（能量的转化）（2）、对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减小。
第三节、比热容一、比较不同物质的吸热能力1、选用相同的电加热器（使物体单位时间吸收的热量相同），为质量和初温相同的两种物质进行加热，记录加热时间和温度。
2、加热相同的时间，比较温度的变化量，温度变化量越小说明吸热能力越强；变化相同的温度比较加热时间，用时越长，说明吸热能力越强。
分子热运动
分子热运动
分子热运动是指一切温度高于0k(-273.15℃)物质的分子都在不停地做无规则的运动。
分子的热运动与温度有关，温度越高，热运动就越剧烈。
分子的热运动是微观的，我们用肉眼无法观察，只能借助一些表象来了解。
分子的热运动，就是物体都由分子、原子和离子组成(水由分子组成，铁由原子组成，盐由离子组成)，而一切物质的分子都在不停地运动，且是无规则的运动。
分子的热运动跟物体的温度有关(0℃的情况下也会做热运动，内能就以热运动为基础)，物体的温度越高，其分子的运动越快。
悬浮微粒不停地做无规则运动的现象叫做布朗运动。
例如，在显微镜下观察悬浮在水中的藤黄粉、花粉微粒可以看到这种运动，温度越高，运动越激烈。
它是1827年植物学家R.布朗首先发现的。
作布朗运动的粒子非常微小，直径约1~10纳米，在周围液体或气体分子的碰撞下，产生一种涨落不定的净作用力，导致微粒的布朗运动。
如果布朗粒子相互碰撞的机会很少，可以看成是巨大分子组成的理想气体，则在重力场中达到热平衡后，其数密度按高度的分布应遵循玻耳兹曼分布。
J.B.佩兰的实验证实了这一点，并由此相当精确地测定了阿伏伽德罗常量及一系列与微粒有关的数据。
分子热运动
分子热运动引言分子热运动是指分子在物质内部以及物质之间以高速无规则的方式运动的现象。
分子的热运动是所有物质在宏观上呈现出的一些独特的性质和特征的基础。
本文将从分子运动的原理、特性和影响等方面介绍分子热运动的基本概念。
1. 分子运动的原理分子热运动的原理可以从分子动理论的角度来解释。
根据分子动理论，物质是由大量微小的分子组成的，分子又由更小的原子组成。
这些分子具有质量和速度，它们通过碰撞相互作用。
在没有外部作用力的情况下，分子的运动是无规则的和随机的。
分子热运动的速度和方向是由能量的分配和碰撞的影响所决定的。
分子在热运动过程中，会发生弹性碰撞，能量会从一个分子传递给另一个分子，导致速度和方向的变化。
因此，分子的热运动是一个动态平衡的过程。
2. 分子热运动的特性分子热运动具有以下几个特性：2.1 高速运动分子在热运动过程中具有较高的速度，其速度范围从数百米/秒到数千米/秒不等，这取决于物质的性质和温度。
高速运动和碰撞导致了物质的扩散和混合。
2.2 无规则运动分子的运动是无规则、随机的，没有特定的方向。
由于分子之间的碰撞和运动方向的变化，物质在宏观上呈现出的性质是统计平均的，而不是具体的。
2.3 碰撞效应分子之间的碰撞是分子热运动的重要特性之一。
分子之间的碰撞会导致能量的转移和速度的变化。
碰撞效应决定了物质的热传导、扩散和与外界环境的交互等过程。
2.4 热平衡分子热运动是一个动态平衡的过程。
在物质的热平衡状态下，分子的平均能量保持不变，并且处于稳定的温度。
3. 分子热运动的影响分子热运动对物质的性质和现象产生了广泛的影响，主要包括以下几个方面：3.1 温度分子热运动的表现之一是温度。
温度是分子运动速度和能量的度量，与分子的平均动能有关。
分子热运动的速度增加会导致温度的升高，而能量的减少则会导致温度的降低。
3.2 热容量热容量是物质吸收或释放热量的能力的度量。
分子的热运动与物质的热容量密切相关。
在分子热运动过程中，吸收或释放的热量与分子速度和碰撞有关。
高中物理：分子的热运动
高中物理：分子的热运动【知识点的认识】一、分子热运动定义：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
（1）扩散现象相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。
温度越高，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行。
（2）布朗运动悬浮在液体（或气体）中的微粒的无规则运动，微粒越小，温度越高，布朗运动越显著。
二、布朗运动与分子热运动布朗运动分子热运动研究对象悬浮在液（气）体中的固体小颗粒分子是分子本身的特征形成原因由分子无规则运动撞击力的不平衡引起的，是分子运动的反映运动条件固体小颗粒在液体（或气体）中的运动一切状态（固、液、气）的物体中的分子都做热运动共同特点都是永不停息的无规则运动（绝对零度情况下除外），都随温度的升高而变得更加激烈【命题方向】常考题型是与其他知识点结合：下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．当气体分子热运动变剧烈时，气体的压强一定变大C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大D．第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律分析：布朗运动是液体中固体微粒的无规则运动。
温度是分子平均动能的量度，即分子热运动的剧烈程度只与温度有关。
分子表现为引力时，距离增大，要克服引力做功，所以分子势能增加。
第二类永动机不可能制成，是因为它违反了热力学第二定律。
解答：A、布朗运动是液体中固体微粒的无规则运动，反映的是液体分子的无规则运动，故A错。
B、气体分子热运动的剧烈程度与温度有关，而与压强无关，故B错。
C、分子表现为引力时，距离增大，要克服引力做功，所以分子势能增加，故C对。
D、第二类永动机不可能制成，是因为它违反了热力学第二定律，故D错。
故选：C点评：本题主要考查基本知识点，只要记住即可。
生活中十种分子热运动现象
1.液体中的扩散：分子在液体中不断运动、碰撞和互相交换位置。
2.蒸发：液体表面的分子获得足够的能量，跃出液体成为气体。
3.水的沸腾：在高温下液体内部分子的运动速度增加，液体变为气体并产生气泡。
4.固体的熔化：固体中分子的热运动增加，使得间隙增大，固体变为液体。
5.气体的扩散：气体分子以高速和无规律的方式在容器内扩散。
6.气体的压力：气体中分子不停运动并撞击容器壁，产生压力。
7.气体的扩散：气体中的分子以高速和无规律方式在空气中扩散。
8.气体的膨胀：加热气体中分子热运动增加，分子间的作用力减弱，使气体体积膨胀。
9.液体的融化：液体中分子热运动增加，分子间的作用力弱，使固体变为体。
10. 固体的振动：低温下，分子的热运动仅限于固体内原子间的微小振动。
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一、教材分析
《分子的热运动》是人教版高中物理选修3–3《热学》第七章《分子动理论》的第二节的教学内容，分子动理论是物质的微观结构学说，是宏观与微观本质间联系的纽带，是热学的基础。
“分子的热运动”是构成分子动理论的重要组成部分。
因此，本节课在本章中起着十分重要的作用，同时它也是高中阶段物理教学中非重点知识中的重点。
布朗运动是分子热运动的实验基础，对分子热运动的认识，是建立在对布朗运动正确理解的基础上的，因此，知道布朗运动产生的原因，知道布朗运动的无规则性反映了液体分子的无规则性，是学好本节课的基础。
二、教学目标
．知识目标：
（1）知道什么是布朗运动，观察其特点，分析其产生原因。
（2）学习用统计的观点分析问题，知道布朗运动是分子无规则运动的反映，对宏观现象作微观解释。
（3）知道大量分子无规则运动的激烈程度与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越激烈。
2．能力目标：
通过演示实验，说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，使学生知道，物体温度越高，分子热运动越剧烈，培养学生通过物理现象归纳规律的能力。
3．情感、态度和价值观目标：
（1）激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索微观世界和日常生活中的物理学原理。
（2）用实验和多媒体教学素材激发学生对大千世界的兴趣。
使学生了解，可以通过直接感知的现象，认识无法直接感知的事实。
（3）培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。
三、教学重点、难点
难点：从宏观出发通过直接感知的现象，推测无法感知的事实；
用分子热运动观点解释有关现象。
四、学情分析
五、教学方法
1．实验法：多媒体展示演示实验。
2．学案导学：见后面的学案。
3．设计理念：按照探究性学习方式所阐述的“有规律性更有艺术性” 为目的，充分利用多媒体辅助教学及实验演示，使学生置身于探索问题的情境之中，通过动眼看、动口议、动手做、动笔写、动耳听等，激活学生内在的潜力
4．教学的基本环节：提出问题→进行猜想→实验探究→分析归纳→得出结论
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习学案与课本中的图片。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，实验器材的准备。
七、课时安排：1课时
八、教学过程
（一）观察实验整体感知
1．（课件投影）观察演示实验（把盛有二氧化氮的玻璃瓶与另一个玻璃瓶竖直方向对
口相接触，看到二氧化氮气体从下面的瓶内逐渐扩展到上面瓶内。
）这是什么物理现象？这
现象说明什么问题？
（设计意图：用实验引入激发学生学习新知识的欲望，将学生注意力集中起来。
）
2．（课件投影）请观察课件演示的扩散过程。
（设计意图：用计算机演示扩散过程，可以把抽象的问题具体化，使学生理解起来更容
易说明分子做无规则热运动）
3．（课件投影）请完成实验（在两个烧杯中分别装有冷水和热水，滴入1-2滴红墨水后，红墨水在水中逐渐扩展开来。
），然后回答：扩散现象的剧烈程度与温度有关吗？举例说明。
（设计意图：在学生亲自实验基础上，来解决自己的问题，同学间可以合作讨论，彼此
交流，自己得出结论加深理解，巩固记忆，并培养科学探索精神。
）
4．（课件投影）请观察布朗运动。
（设计意图：布朗运动是分子无规则运动的实验基础，对分子热运动的认识，是建立在
对布朗运动的正确理解的基础上。
介绍并演示实验起着十分重要的作用，不但能使学生知道
什么是布朗运动，还能使学生发现布朗运动的特点，为布朗运动产生原因的分析奠定了实验
基础。
）
（简要实录：在载物玻璃上的凹槽内用滴管滴入几滴有小炭粒的水滴，将盖玻片盖上，
放在显微镜载物台上，然后通过显微镜观察，在视场中看到大大小小的许多颗粒，仔细观察
其中某一个很小的颗粒，会发现在不停地活动，很像是水中的小鱼虫的运动。
将一台显微镜
放在讲台上，用显微摄像头拍摄布朗运动，经过电脑在大屏幕上显示投影成像，让全体学生
观察，然后教师指着一个颗粒在屏幕上的位置，以此点为参考点，让学生观察这颗微粒在以
后的一段时间内相对参考点的运动情况，并用计算机课件（动画）演示小炭粒运动情况。
实
验进行的很顺利，学生十分注意观察,许多学生看出小炭粒运动的无规则性，从而师生一起总
结出布朗运动的概念。
）
（二）分析原因认识本质
（课件投影）阅读课本中有关布朗运动的叙述，了解布朗运动的特点。
（设计意图：通过阅读加深理解布朗运动。
）
（投影）：
1、固体微粒的运动是极不规则的。
如图画的几个布朗颗粒运动的路线，这不是布朗微
粒运动的轨迹，它只是每隔30秒观察到的该颗粒位置的一些连线，实际上在这短短的30秒
内微粒运动也极不规则，绝不是直线运动。
2、布朗运动是永不停息的。
因为连续观察布朗运动，发现在多天甚至几个月时间内，
只要液体不干涸，这种运动就永不停息。
3、任何固体微粒悬浮在液体中，在任何温度下都会做布朗运动。
若悬浮的颗粒越小，
布朗运动越明显；颗粒越大，布朗运动越不明显，甚至观察不到。
布朗运动随着温度的升高
而愈加激烈。
）
（课件投影）悬浮颗粒无规则运动的原因是什么？是由外界因素影响产生的，还是液体
内部原因？
（设计意图：此问题是解决问题的根本。
学生只有认识到不是外界因素的影响，才能推
理到内部分子作用的结果。
）
（课件投影）请观察演示课件演示的动画：悬浮在液体中的微小颗粒，当它足够小时，受到来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。
在某一瞬间，在某个方向受到撞击作用强，它就沿着这个方向运动。
在下一瞬间，微小颗粒在另一方向受到的撞击作用强，它又向着另一个方向运动。
（设计意图：课件的展示使抽象的事物变成可以感知的事物，起到降低台阶、化抽象为具体、变难为易的作用。
同时从对悬浮颗粒无规则运动的原因分析，使学生初步接触到用概率统计的观点分析大量偶然事件的必然结果。
）
（三）课堂小结
（四）及时反馈巩固提高
、布朗运动是说明分子运动的重要事实，则布朗运动是指（）
A、液体分子的运动
B、悬浮在液体中的固体分子的运动
C、固体微粒的运动
D、液体分子与固体分子的共同运动
2、关于布朗运动剧烈程度，下面说法不正确的是（）
A、固体微粒越小，布朗运动越显著
B、液体温度越高，布朗运动越显著
C、与固体微粒碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著
D、与固体微粒碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著
3、下列说法正确的是（）
A、温度越高，物体的运动越剧烈
B、温度越高，物体内大量分子的无规则运动越剧烈
C、温度升高，物体内每个分子的运动速度都增大
D、温度降低，对于物体内的某个分子而言，其运动速度可能增大
（四）发导学案、布置预习
九、板书设计
1、扩散现象：不同的物质接触时，互相进入对方的现象。
2、扩散现象说明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
3、由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫分子的热运动。
温度越高，热运动越剧烈。
十、教学反思。