高三物理一轮总复习 专题132 分子的热运动名师伴学.docx

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高三物理一轮总复习专题132分子的热运动名师伴学

专题13.2分子的热运动

课前预习●自我检测

1.关于布朗运动的下列说法正确的是（）

A.布朗运动就是分子运动

B.布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映

C.布郎运动是液体或气体分子无规则运动的反映

D.观察时间越长，布朗运动越显著

【答案】C

【解析】从布朗运动的概念去分析，我们发现A、B项错误，C项是正确的，而时间不是影响布朗运动的因素.

2.如图所示，是关于布朗运动的实验，下列说法正确的是（）

A.图中记录的是分子无规则运动的情况

B.图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹

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，布朗运动越激烈

【答案】D

3．下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，正确的是（　　）

A．扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息地无规则运动

B．扩散现象与布朗运动没有本质的区别

C．扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律

D．扩散现象与布朗运动都与温度有关

【答案】　ACD

【解析】　扩散是物质分子的迁移，布朗运动是宏观颗粒的运动，是两种完全不相同的运动，B项错．两者的实验现象说明了分子运动的两个不同侧面的规律，则A、C项正确．两种运动随温度的升高而加剧，所以都与温度有关，D项正确.

4.下面列举的现象，哪些能说明分子是不断运动着的（）

A.将香水瓶盖打开后能闻得到香味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.悬浮在水中的花粉做无规则的运动

【答案】ACD

5.下列说法中正确的是（　　）

A．温度升高，物体分子的热运动变剧烈

B．温度升高，物体运动加快

C．热运动与物体的宏观运动实质是相同的

D．热运动描述的是组成物质的分子的运动

【答案】　AD

【解析】　热运动描述的是组成物质的分子永不停息的无规则运动，这种运动具有无规则性，与温度有关，温度升高，分子热运动的剧烈程度加剧，而物体的宏观运动描述的是组成物体的分子集体的宏观运动情况，描述的是物体的机械运动，与热运动无关．

课堂讲练●典例分析

知识点一：

扩散现象

1．扩散现象：

不同物质能够彼此进入对方的现象．

2．产生原因：

由物质分子的无规则运动产生的．

3．发生环境：

物质处于固态、液态和气态时，都能发生扩散现象．

4．意义：

证明了物质分子永不停息地做无规则运动．

5．规律：

温度越高，扩散现象越明显．

6．应用：

在高温条件下通过分子的扩散在纯净的半导体材料中掺入其他元素来生产半导体器件．

7．影响扩散现象明显程度的因素

（1）物态

①气态物质的扩散现象最快、最显著．

②固态物质的扩散现象最慢，短时间内非常不明显．

③液态物质的扩散现象明显程度介于气态与固态之间．

（2）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）浓度差：

两种物质的浓度差越大，扩散现象越显著．

知识点二：

布朗运动

1．概念：

是悬浮在液体（或气体）中的微粒不停地做无规则运动．

2．产生的原因：

大量液体（气体）分子对悬浮微粒撞击的不平衡造成的．

3．布朗运动的特点：

永不停息、无规则．

4．影响因素：

微粒越小，布朗运动越明显，温度越高，布朗运动越激烈．

5．意义：

布朗运动间接地反映了液体（气体）分子运动的无规则性．

6.布朗运动的特点

1）无规则性

悬浮微粒受到液体分子在各个方向上撞击的不平衡是形成布朗运动的原因．由于液体分子的运动是无规则的，使微粒受到较强撞击的方向也不确定，所以布朗运动是无规则的．

2）影响因素

（1）微粒越小，布朗运动越明显：

悬浮微粒越小，某时刻与它相撞的分子数越少，来自各方向的冲击力越不易平衡；另外微粒越小，其质量也就越小，相同冲击力下产生的加速度越大．因此，微粒越小，布朗运动越明显．

（2）温度越高，布朗运动越激烈：

温度越高，液体分子的运动（平均）速率越大，对悬浮于其中的微粒的撞击作用也越大，产生的加速度也越大，因此温度越高，布朗运动越激烈．

3）实质

布朗运动不是分子的运动，而是固体微粒的运动．布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性；布朗运动与温度有关，表明液体分子运动的激烈程度与温度有关．

知识点三：

热运动

1．定义：

分子永不停息的无规则运动．

2．宏观表现：

扩散现象和布朗运动．

3．特点

（1）永不停息；

（2）运动无规则；

（3）温度越高，分子的热运动越激烈．

4．布朗运动和热运动的比较

布朗运动

热运动

区别

运动对象是固体颗粒，颗粒越小，布朗运动越明显

运动对象是分子，任何物体的分子都做无规则运动

相同点

①无规则运动②永不停息③与温度有关

联系

周围液体（或气体）分子的热运动是布朗运动产生的原因，布朗运动是热运动的宏观表现

【典例1】如图所示，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，中间用玻璃板隔开，当抽去玻璃板后所发生的现象，（已知二氧化氮的密度比空气密度大）下列说法不正确的是（　　）

A．当过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了淡红棕色

B．由于二氧化氮密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色

C．由于下面二氧化氮的摩尔质量大于上面空气的平均摩尔质量，二氧化氮不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色

D．上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上面瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红综色

E．由于气体分子在运动着，所以上面的空气会运动到下面的瓶中，下面的二氧化氮也会自发地运动到上面的瓶中，所以最后上下两瓶气体的颜色变得均匀一致

【答案】　BCD

【解析】　因为分子运动是永不停息的，所以相互接触的两种物质分子会彼此进入对方，也就是扩散，最终空气和二氧化氮分子均匀混合，整体是淡红棕色．

【典例2】．下列四种现象中，属于扩散现象的有（　　）

A．雨后的天空中悬浮着很多的小水滴

B．海绵吸水

C．在一杯开水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸

D．把一块煤贴在白墙上，几年后铲下煤后发现墙中有煤

E．春天在公园里散步，随处都能闻到花香味

【答案】　CDE

【反思总结】

1明确扩散现象的实质是物质的分子彼此进入对方.

2用肉眼直接看到的尘埃的运动不是布朗运动.判断微粒是否做布朗运动，就要看它的运动是否是由于分子运动的撞击而产生的.

扩散现象不是外界作用引起的，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.

【典例3】下列关于布朗运动的叙述，正确的是（　　）

A．悬浮小颗粒的运动是杂乱无章的

B．液体的温度越低，悬浮小颗粒的运动越缓慢．当液体的温度降到零摄氏度时，固体小颗粒的运动就会停止

C．被冻结的冰块中的小炭粒不能做布朗运动，是因为在固体中不能发生布朗运动

D．做布朗运动的固体颗粒越小，布朗运动越明显

E．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫热运动

【答案】　ACD

【解析】　布朗运动的特征之一就是无规则性，故A对；布朗运动只能发生在液体或气体中，在固体中不能发生，并不是因为固体分子不运动，任何物质的分子都在永不停息地运动；布朗运动的剧烈程度与温度有关，当温度越低时，布朗运动越不明显，但不会停止，故B错，C对；布朗运动的明显程度受颗粒大小的影响，颗粒越小，受力越不容易平衡，运动越剧烈，故D对；热运动是分子的无规则运动，由于布朗运动不是分子的运动，所以不能说布朗运动是热运动，E错．

【典例4】如图所示是做布朗运动的小颗粒的运动路线记录的放大图，以小颗粒在A点开始计时，每隔30s记下小颗粒的一个位置，得到B、C、D、E、F、G等点，则小颗粒在经75s末时的位置，以下叙述中正确的是（　　）

A．一定在CD连线的中点

B．一定不在CD连线的中点

C．可能在CD连线靠近C的位置

D．可能在CD连线上，但不一定是CD连线的中点

E．可能在CD连线以外的某点上

【答案】　CDE

【反思总结】

对布朗运动认识的误区

1．误认为布朗运动是液体分子的运动．布朗运动是液体分子做无规则运动的反映．

2．误认为布朗运动是固体颗粒分子的运动.它是固体小颗粒的运动．

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．其实颗粒越小，布朗运动越显著．

4．大风天常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，误认为这就是布朗运动.能用肉眼看到的颗粒的运动不是布朗运动．

课后巩固●课时作业

题组一　扩散与分子热运动

1．通常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，那么造成这种差别的主要原因是（　　）

A．加热后盐分子变小了，很容易进入萝卜中

B．炒菜时萝卜翻动地快，盐和萝卜接触多

C．加热后萝卜分子间空隙变大，易扩散

D．炒菜时温度高，分子热运动激烈

【答案】　D

2．在长期放着煤的墙角处，地面和墙角有相当厚的一层染上黑色，这说明（　　）

A．分子是在不停地运动B．煤是由大量分子组成的

C．分子间没有空隙D．分子运动有时会停止

【答案】　A

【解析】　煤分子不停地运动，进入地面和墙角，正确选项为A.

3．（多选）扩散现象说明了（　　）

A．物体是由大量分子组成的

B．物质内部分子间存在着相互作用力

C．分子间存在着空隙

D．分子在做无规则的运动

【答案】　CD

【解析】　扩散现象是一种物质的分子进入另一种物质内部的现象，因而说明了分子间存在着空隙；而物质混合达到均匀，则表明分子的运动是无规则的．故正确【答案】为C、D.

题组二　布朗运动与热运动

4．关于布朗运动，下列说法中正确的是（　　）

A．说明了悬浮颗粒做无规则运动的剧烈程度与温度无关

B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映

C．布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映

D．观察时间越长，布朗运动越显著

【答案】　C

【解析】　布朗运动是固体颗粒的无规则运动，其剧烈程度与温度和颗粒大小有关，与时间无关，选项C正确，A、B、D错误．

5．某同学做布朗运动实验，得到某个观测记录如图所示，关于该记录下列说法正确的是（　　）

A．图中记录的是某个液体分子做无规则运动的情况

B．图中记录的是某个布朗微粒的运动轨迹

C．图中记录的是某个微粒做布朗运动的速度—时间图线

D．图中记录的是按等时间间隔依次记录的某个布朗微粒位置的连线

【答案】　D

6．（多选）把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒

B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动

C．越小的炭粒，运动越明显

D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许许多多的静止不动的水分子组成的

【答案】　BC

【解析】　在光学显微镜下，只能看到悬浮的小炭粒，看不到水分子，故A错；在显微镜下看到小炭粒不停地做无规则运动，这就是布朗运动，且看到的炭粒越小，运动越明显，故B、C正确，D显然是错误的．

题组三　综合应用

7．如图所示，把一块铅和一块金的接触面磨平、磨光后紧压在一起，五年后发现金中有铅，铅中有金，对此现象说法正确的是（　　）

A．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的相互吸引

B．属扩散现象，原因是由于金分子和铅分子的运动

C．属布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中

D．属布朗运动，由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方中

【答案】　B

【解析】　属扩散现象，是由于两种不同物质分子运动引起的，不是分子间的相互吸引