7.2分子的热运动

在扩散现象中，温度越高，扩散的越快。 在布朗运动中，温度越高，微粒越小，悬浮颗 粒的运动也就越明显。由此可以看出，分子的 无规则运动与温度有关，温度越高，这种运动 越明显。
名词解释
分子的无规则运动又叫做分子的热运动。
①无规则性 由于分子的相互碰撞，致使组成物质的分 子永不停息的做无规则运动。 在任一时刻，物体内既具有速率大的分 子，也具有速率小的分子，但是它们都是少 数，绝大多数分子的速率是接近某一平均速 率的，通常我们所说的分子速率也是指它们 的平均速率。
2. 下面所列举的现象，那些能说明分子是 不断运动着的（ ACD ）
A. 将香水瓶盖打开后能闻到香味
B. 汽车开过后，公路上尘土飞扬
C. 洒在地上的水，过一段时间就干了
D. 悬浮在水中的划分做无规则运动
解析
将香水瓶盖打开后能闻到香味；洒在地上 的水，过一段时间就干了，是因为香水分子和 水分子的扩散而引起的，直接说明了分子的不 断运动，A、C正确。
这些都是因为扩散现象。
名词解释
两种物质相互接触时，物质的分子彼此进入 对方的现象叫做扩散现象。
通过以上事例可以看出，固态、气态、液态 的物质都能发生扩散现象，只是短时间内，气态 物质扩散现象明显，固态物质不明显。
思考
将红墨水分别滴入热水和冷水中，会出现 什么现象？
在热水中扩散远比在冷水中速度要快。
温度越高，分子的热运动越剧烈，温度反 映分子热运动的剧烈程度。 我们可以从扩散现象和布朗运动中发 现，温度越高，扩散现象越明显，布朗运 动也越显著，从而说明了温度越高，分子 热运动越剧烈。
注意
我们需要注意：布朗运动不是热运动。
课堂小结
1.扩散现象是由分子热运动产生的。扩散的快慢与 温度有关，与分子浓度有关，与物质分子结构有关。 2.布朗运动是悬浮颗粒受大量液体分子作用产 生的无规则运动，其激烈程度与固体微粒大小和温 度有关。 3.分子的无规则运动与温度有关，温度越高， 这种运动越剧烈。
课堂练习
1. 关于布朗运动，下列说法正确的是（ BD ） A. 布朗运动就是分子的无规则运动 B. 布朗运动就是液体分子无规则运动的反映 C. 液体中悬浮颗粒越大，布朗运动越显著 D. 温度越高，布朗运动越明显
解析
布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运 动，它仍属于宏观物质的运动，但它是由于分 子的无规则运动造成的，所以A错，B正确。 温度越高，分子热运动越剧烈，布朗运动 越明显，D正确。 微粒越小，布朗运动越明显，C错误。
显微镜下看到的 微粒
名词解释
悬浮在液体或气体中的固体小颗粒， 由于受到液体(或气体)分子无规则的撞击 的不平衡性使固体小颗粒所做的无规则 运动叫布朗运动。
当时布朗观察的是悬浮在水中的花 粉。他刚开始认为花粉的运动不是由外 界因素引起的，而是花粉自发的运动。
花粉微粒的无规则运动
液体不断的做无规则运动，不断撞击 颗粒。当悬浮颗粒足够小时，来自各个方 向的液体分子撞击作用的不平衡性就表现 出来了，在某时刻，微 粒在某方向受到的撞击 强，下一时刻，微粒受 到这个方向的撞击弱， 这样就形成了微粒的无 规则运动。
知识回顾
油酸分子
1. 油膜法测分子大小
V d S
①怎样估算油酸分子的大小？ d
水面上单分子油膜的 示意图
把1滴油酸滴在水面上，水面 上会形成一块单层油酸分子薄膜， 我们把它看做球形，测出油膜厚 度d，就是油酸分子的直径。
②如何获得一滴油酸？怎样测量它的体积？
配制一定浓度（可算出）的油酸酒精溶液，用 注射器吸取溶液，一滴一滴的滴入量筒，记录100 滴的体积，求出每一滴油酸酒精溶液的体积，根据 溶液比例求得油酸每滴体积。
悬浮在水中的花粉做无规则运动，间接反 映了分子的无规则运动，D正确。
汽车开过后，公路上尘土飞扬，尘土是 由于自身重力和空气对流以及其他力的作用而 飞扬，不能说明分子的不断运动，C错误。
3.关于布朗运动的正确说法是（ BD ） A. 因为布朗运动的激烈程度和温度有关，所以布 朗运动也可以叫做热运动 B. 布朗运动反映了分子的热运动 C. 在室内看到的尘埃不停的运动就是布朗运动 D. 用显微镜观察悬浮在水中的小碳粒，小碳粒在 不停的做无规则运动
想一想
第七章 分子动理论
第二节 分 子 热 运 动
教学目标
1.知识与能力
了解扩散现象是由分子热运动产生的。
知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的 原因。 知道什么是热运动以及决定热运动激烈程度 的原因。
2.过程与方法
了解扩散现象是由分子热运动产生的。
通过实验分析和逻辑推理，知道扩散现象和 布朗运动，理解布朗运动的成因。
导入新课
将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，抽取中间 的玻璃板，观察现象。
想一想
一段时间后， 整个瓶子都呈现 浅棕红色。
冬天一般将煤堆在 墙角，等煤用完后，我 们能观察到什么现象？
想一想
将煤用完后，墙角 会留下一层黑。
为什么我们没看到 菜就能闻到菜香？为什 么经过加工过的菜与它 本身的颜色会有差异？
1. 扩散现象
2. 布朗运动
3. 热运动
1.扩散现象
将红墨水滴入清水中观察到什么现象？
一段时间之后，整个试 管都呈现微红色。
想一想
讨论
放在房间内的一瓶香水，为什么打开瓶盖之Байду номын сангаас后，满屋都能闻到香气？
为什么红墨水滴入 清水中，整个试管都变成 淡红色？
为什么煤放久了，会在墙角留下煤痕？ 为什么将空气瓶放在二氧化氮瓶上后，气体会 混合均匀并变成淡红棕色？
高考链接
1. （上海）关于布朗运动的实验，下列说法 正确的是（ D ） A. 该图记录的是分子无规则运动的情况 B. 该图记录的是微粒作为布朗运动的轨迹 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，布朗运动越明显
解析
布朗运动是悬浮颗粒的运动状况，不 是分子的运动，A错。 图中为每隔30s后微粒的位置，并不是 布朗运动的轨迹，B错。 微粒越小，布朗运动越明显，C错。
分子是极其微小的，之前我们了解 到分子直径为数量级为10-10m，我们无 法直接看见分子的无规则运动，悬浮颗 粒的无规则运动并不是分子的运动，布 朗运动说明了液体分子在永不停息的做 无规则运动，它是液体分子的无规则运 动的间接反映。
布朗运动和扩散现象的区别
产生条件 影响快慢 素 因 现象的本质
扩散现象
物质的相互接触
温度的大小
分子的运动
布朗运动
固体颗粒在液体 温度合微粒的大 固体颗粒的运动 中悬浮 小
布朗运动和扩散现象都（间接或直 接）证实了分子在永不停息的做无规则 运动，不同的是布朗运动反映的是液体 分子永不停息的做无规则运动，它是永 不停止的，而扩散现象在达到动态平衡 之后就会停止下来。
3. 热运动
出液体分子运动的无规则性，但布朗运动本 身不是分子运动，在光学显微镜下是看不到分 子运动的。
（2）错误。布朗运动是固体小颗粒的运动， 做布朗运动的每个固体小颗粒是由大量分子组 成的，这些小颗粒在液体分子的频繁碰撞下做 无规则运动，通过小颗粒的分子在做无规则运 动间接反映了液体分子的无规则运动。根据分 子动理论可以知道，尽管组成固体小颗粒的分 子在做无规则运动，但是，通过布朗运动我们 无法推断出组成固体小颗粒的分子是否在做无 规则运动。
3. 阿伏加德罗常数
经过科学家的不断研究，测得了阿伏加德 罗常数NA=6.0221367×1023mol-1。
通常取NA=6.02×1023mol-1，粗略计算时取 NA=6.0×1023mol-1。 阿伏加德罗常数是联系微观物理量与宏观 物理量的桥梁，非常重要。 阿伏加德罗常数是一个非常大的数字，而 分子的体积和质量都非常的小，从而说明了物 质是由大量分子组成的。
布朗运动观察的对象是液体中悬浮的 固体颗粒，如花粉、碳粒等。通过布朗运 动，我们观察到固体颗粒永不停息的做无 规则运动。 悬浮在液体中的颗粒 越小，在某一瞬间跟它撞 击的液体分子数越少，撞 击作用的不平衡性就表现 的越明显，布朗运动也就 越明显；反之，当各个方 向的撞击接近平衡，就很 难观察到布朗运动了。
③如何测量油膜的面积？ 先往浅盘中倒入水，然后将痱子粉或细石膏粉 均匀的撒在水面上，用注射器往水面上滴1滴油酸 酒精溶液，待油酸膜稳定后，将玻璃板放在浅盘 上，在玻璃板上描下油酸膜的形状，计算轮廓面 积内正方形个数。
2. 分子的大小
名词解释
热学中提到的“分子”是指组成物质 的原子，分子或离子等，因为它们都遵循 相同的热运动规律。自然界中所有物质都 是由大量的、不连续的分子组成的。 我们一般把分子看做球型，并假设它们是 紧密排列在一起的，便于计算。 分子直径的数量级为10-10m。
解析
布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒受到液 体分子的作用而做的无规则运动，它反映了液 体分子的无规则运动，所以不能说他就是热运 动，A错误而B正确。
能在液体或气体中做布朗运动的微粒都是 很小的，一般数量级在10-6m，这种微粒用肉眼 不能之间观察到，必须借助于显微镜。室内尘 埃的运动不是布朗运动，而是尘埃在空气气流 作用下所做的宏观运动，因为他的运动不是无 规则运动。只有悬浮的微粒（肉眼看不到）才 能做布朗运动。所以正确答案是BD。
（3）错误。胡椒粉是由于热水的对流而运 动的，而对流是靠宏观流动而实现的热传递过 程，在对流过程中伴有大量分子的定向运动。 胡椒粉的翻滚是有一定规律的，它不是布朗运 动。因此，此例不能说明温度越高，布朗运动 越显著。 （4）正确。在显微镜下观察到煤油中小粒 灰尘的布朗运动，是小粒灰尘受到没有分子不 停的碰撞的结果。通过小粒灰尘运动的无规则 性，可以推知，煤油分子在做无规则运动。
3.情感态度与价值观
注重理论联系实际，善于观察，勇于探索， 勤于思考，养成良好的学习习惯。 注意锻炼自己的表达能力和逻辑思维能力， 更好的研究所学内容。