高中物理导学案与练习(全套)新人教版选修3-3.doc

新课程人教版高中物理选修3-3导学练（全套）
热学是物理学的一部分，它研究热现象的规律。用来描述热现象的一个基本概念是温度，温度变化的时候，物体的许多性质都发生变化。例如，多数物体在温度升高是体积膨胀；水在0℃以下是固体，在0℃以上才是液体；橡皮管冷却到－100℃以下会变得像玻璃一样易碎……凡是跟温度有关的现象都叫做热现象。热学知识在实际中有重要的应用。各种热机和致冷设备的研制，化工、冶金、气象的研究，都离不开热学知识。
研究热现象有两种不同的方法。一种是从宏观上总结热现象的规律，引入内能的概念，并把内能跟其他形式的能联系起来；另一种是从物质的微观结构出发，建立分子动理论，说明热现象是大量分子无规则运动的表现。这两种方法相辅相成，使人们对热现象的研究越来越深入。
把宏观和微观结合起来，是热学的特点。学习中要注意统计思想在日常生活和解释自然想象中的普遍意义。
【学习目标】
知识能力目标：明确分子动理论的内容，会用分子动理论和统计观点解释气体压强；了解固体、液晶的微观结构，会区别晶体和非晶体；理解能量守恒定律，用能量守恒观点解释自然现象。
过程方法目标：通过调查、实验的方法理解热学的研究方法，学会用统计思想解释热学现象，体会人们进入微观世界的线索以及对宏观现象的微观解释。
情感态度价值观目标：体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义；感受探索微观世界的科学创新精神的激励作用，树立为科学探索而奋斗的献身精神。通过联系生活和生产实际，学生将进一步认识能源开发、消耗和环境保护等方面的问题，树立可持续发展意识、社会参与意识，培养学生对社会负责的态度。
【内容扫描】
设置意图：本书在重视知识形成的过程、方法的同时，力图挖掘知识所蕴含的能力、情感等多方面的教育价值，帮助学生在把握基础知识的基础上进一步培养观察能力、实验能力、思维能力、自学能力、创新能力，为全面提高综合素质打下坚实的基础。
结构分析：
〔目标导航〕对每节的三维目标细致分析，有的放矢，目标明确。
〔诱思导学〕系统点拨本节知识引入的原因、方法、技巧、意义。力图实现教材知识的逻辑性、系统性，重视知识形成的过程、方法和情感、态度、价值观的渗透，把能力培养放在首位。
〔典例探究〕帮助学生探究解题的规律、技巧和方法，达到举一反三、融会贯通的目的。
〔多维链接〕通过一些阅读材料，提出问题，引导学生自主地研究问题，拓宽知识面。
【学习建议】
（1）重视观察和实验。观察和实验是科学发现的基础，也是分析综合能力的基础，学习本模块要重视对物理现象、过程的观察和检验，只有这样才能不断提高观察能力和实验能力。
（2）重视知识形成的过程。知识的来龙去脉中蕴含着丰富的思维方法，弄清知识形成的过程，也就会从中汲取“能力”的营养，只有这样才能对所学知识有确切的理解，才能应用这些知识解决具体问题。
（3）勤于思考。善于将知识与实际相结合，解释现象，讨论问题，设计实验、获取新知识、解决实际问题等。
（4）加强训练。训练是强化理解物理知识的重要环节，学习是为了应用；要仔细阅读，阅读是思维的基础；要前后结合，前后结合是达到系统条理的前提；要舍得花时间书写和表达，书写和表达是使思维条例、顺畅、敏捷的必不可少的步骤。
第七章 分子动理论
单元透视
本章内容是热学部分的基础，本章研究的就是热现象的基本理论和有关规律。研究热现象有两种不同的方法，一种是从宏观上总结热现象的规律，引入内能的概念，并使内能跟其他形式的能联系起来；另一种是从物质的微观结构出发，建立分子动理论，说明热现象是大量分子无规则运动的表现。这两种方法相辅相成，使人们对热现象的研究越来越深入。本章的学习不仅为后三章的学习打下良好的基础，而且对学好整个物理学都很重要。
这一章主要讲三方面的知识，一是认识分子动理论的基本观点，知道其实验数据，知道阿伏加德罗常数的意义。了解分子运动所遵循的统计规律。二是平衡态和温标，三是有关分子能的概念，充分认识温度是分子平均动能的标志。
根据新课标的要求，要使学生了解分子动理论的基本内容：物质是有大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则的运动，分子之间存在着相互的引力和斥力。本章教材突出了分子动理论的实验基础，这也是进入微观世界的线索。分子动理论的内容，学生并不生疏，他们在初中学过这方面的知识。但与初中所学内容相比，现在的要求有所提高。一是加强了分子动理论的实验基础，这对于分子动理论的学习是很重要的。二是加深了对分子动理论的理解的要求。这不仅是后三章学习不可缺少的基础，也有利于发展学生的思维能力和空间想象能力，对于学好高中物理是十分重要的。本章还讲述了内能的概念，这也是热学中一个基本的概念，不仅对学好热学，而且对学好整个物理学都很重要。希望学生能够对能量这个重要的物理概念的认识更全面、更深入一些。
第1节 物体是由大量分子组成的
目标导航
（1）知道物体是由大量分子组成的。
（2）知道用油膜法测定分子大小的原理和方法。
（3）知道物质结构的微观模型，知道分子大小、质量的数量级。
（4）理解阿伏加德罗常数的含义，并记住这个常数的数值和单位；会用这一常数进行有关计算或估算；领会阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的纽带。
（５）坚持求真务实、严谨认真的学习态度。
诱思导学
1．分子的大小
自然界中所有物质都是由大量的分子组成的。此处所提出的“分子”是个广义概念，指组成物质的原子、离子或分子。
(1)分子模型
首先，可以把单个分子看做一个立方体，也可以看做是一个小球。通常情况下把分子看做小球，是对分子的简化模型。实际上，分子有着复杂的内部结构，并不真的都是小球。
其次，不同的物质形态其分子的排布也有区别，任何物质的分子间都有空隙。对固体和液体而言，分子间空隙比较小，我们通常认为分子是一个挨着一个排列的，而忽略其空隙的大小。
(2)用油膜法估测分子的大小
估测分子的大小通常采用油膜法。具体方法课本上已经介绍，此处不再赘述。最后根据1滴油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜的厚度()，即油酸分子的尺寸。其线度的数量级为。我们可以用不同的方法估测分子的大小。用不同的方法测出的分子大小并不完全相同，但是数量级是一致的。除了一些高分子有机物之外，一般分子直径的数量级约为。是一个极小的数，同学们应该记住。
2．阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数用表示，。它是微观世界的—个重要常数，是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁，应该理解它的意义。
（1）已知固体和液体（气体不适用）的摩尔体积vmol和一个分子的体积v，则NA=；反之亦可估算分子的大小。
(2）已知物质（所有物质，无论液体、固体还是气体均适用）的摩尔质量M和一个分子的质量m，求NA＝；反之亦可估算分子的质量。
（3）已知固体和液体（气体不适用）的体积V和摩尔体积vmol，则物质的分子数n＝NA＝NA．其中ρ是物质的密度，M是物质的质量。
（4）已知物质（所有物质，无论液体、固体还是气体均适用）的质量和摩尔质量，则物质的分子数 n=NA．
典例探究
例１　将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，已知的溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为，由此可估测油酸分子的直径为多少？
解析：1 cm3油酸酒精溶液中油酸的体积V＝×10－6 m3，1滴油酸酒精溶液中油酸体积V油酸＝V/50＝m3，则油酸分子的直径d＝m＝5×10－10 m。
友情提示：本题关键是知道分子的球形模型，理解用油膜法测分子直径的原理，运用公式d=V/S进行计算，注意单位的统一。除油膜法计算分子大小外，如果在已知分子的体积V的情况下，对固体、液体还有方法：①当分子视为球体时，有V＝ (d/2)3＝πd3/6，d＝；②当分子视为立方体时，d＝。对气体，因分子的间距很大，不考虑气体分子的大小。
例２　水的分子量是18，水的密度，阿伏加德罗常数，则(1)水的摩尔质量M＝________或M＝______；(2)水的摩尔体积V＝________；(3)一个水分子的质量m＝_________kg；(4)一个水分子的体积V′＝__________；(5)将水分子看做是个球体，水分子的直径d＝________m，一般分子直径的数量级都是___________m。
解析：(1)某种物质的摩尔质量用“”做单位时，其数值与该物质的原子量相同，所以水的摩尔质量。如果摩尔质量用国际单位制的单位“”，就要换算成。
(2)水的摩尔体积V。
(3)一个水分子的质量。
(4)一个水分子的体积。
(5)将水分子视为理想球体就有：，水分子直径为这里的“”称为数量级，一般分子直径的数量级就是这个值。
友情提示：解答此类问题时，一定要理清各物理量间的关系。
例3　已知金刚石的密度为ρ＝3.5×103 kg/m3，现有一块体积为4.0×10－8m3的一小块金刚石，它含有多少个碳原子?假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起，试估算碳原子的直径?(保留两位有效数字)
解析：先求这块金刚石的质量
m＝ρV＝3.5×103×4.0×10－8 kg＝1.4×10－4 kg
这块金刚石的物质的量
n＝ mol＝1.17×10－2 mol
这块金刚石所含的碳原子数
n′＝nNA＝1.17×10－2×6.02×1023个＝7.0×1021个
一个碳原子的体积为
V0＝ m3＝5.7×10－30 m3。
把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式V0＝d3可得碳原子直径为
d＝m＝2.2×10－10 m
友情提示：(1)由宏观量去计算微观量，或由微观量去计算宏观量，都要通过阿伏加德罗常数建立联系。所以说，阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁。
(2)在计算金刚石含有的碳原子数时，也可先由Vmol＝求出Vmol，再由V0＝求出一个碳原子的体积V0，然后由n＝求出金刚石含有的碳原子数n。
例４　在标准状况下，水蒸气的摩尔体积是，则水蒸气分子的平均间距约是水分子直径的( )倍。
A．1倍 　　　B．10倍
C．100倍 　 　D．1000倍
解析：水蒸气是气体，在标准状况下的摩尔体积是，每个水分子所占体积(包括水分子和它的周围空间的体积)为
把每个分子和它所占空间看成一个小立方体，分子间距等于每个立方体的边长，即
水的摩尔体积
，一个水分子的体积为，把水分子看成球形，其直径为
答案：B。
友情提示：固体和液体分子是紧密排列的，分子间距可看成分子直径；而气体分子间的距离远大于分子直径，在标准状况下，用摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，得到的是一个分子和它的周围空间的总体积，而不是一个分子的体积。分割气体空间体积时必须分割成紧密相连的立方体，而不应该是球体。这一点同学们一定要弄清楚。
课后问题与练习点击
1．解析：因为薄膜恰能在盐水中悬浮，说明薄膜的密度与盐水密度相等，所以薄膜密度为ρ=1。2×103kg/m3＝1.2g/cm3，质量m=３６g，薄膜体积V＝m/ρ=３６÷１.２＝30cm3，薄膜面积S=１０×２０＝２００cm2，因此薄膜的厚度为d=V/S=30÷200=0.15cm。
２．解析：（１）一滴油酸酒精容易中含有纯油酸的体积是V＝１××＝
（２）油膜的面积S＝１×１１５＝１１５cm2
（３）油膜的厚度即认为是油酸分子的直径d，则有：d＝m＝７.０×10－10 m。
3．解析：铜的摩尔体积==７.2×10－6m3
一个铜原子的体积为V0==１.２×10－２９m3
把铜原子看成球体，则由公式V0＝d3可得铜原子直径为：
d＝m＝2.8×10－10 m
4．解析：在标准状况下氧气的摩尔体积是Vmol=，每个氧气分子所占立方体空间的体积为：
每个分子处在所占立方体空间的中心，相邻两个分子间距离等于每个立方体空间的边长，即
基础训练
一、选择题
1．分子直径和分子的质量都很小，它们的数量级分别为（　）
A．
B．
C．
D．
2．构成物质的单元是多种多样的，它们不可能是（　 ）
A．分子（如有机物）
B．原子（如金属）
C．基本粒子（如电子、中子、原子）
D．离子（如盐类）
3．已知铜的密度为，原子量为64，通过估算可知铜中的每个铜原子所占的体积为( )
A．　　B．
C．　　D．
4．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数 ( )
A．水的密度和水的摩尔质量
B．水的摩尔质量和水分子的体积
C．水分子的体积和水分子的质量
D．水分子的质量和水的摩尔质量
5．某固体物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别是( )
A．NA／M ρNA／M
B．M／NA MNA／ρ
C．NA／M M／ρNA
D．M／NA ρNA／M
6．阿伏加德罗常数是NA，铜的摩尔质量是M，铜的密度是ρ，则下列说法中错误的是( )
A．1 m3铜所含的原子数目是ρNA/M
B．1 kg铜所含的原子数目是ρNA
C．1个铜原子的原子质量是M/NA
D．1个铜原子占有体积是M/(NAρ)
7．体积为10－4 cm3的油滴，滴在水面上展开成单分子油膜，则油膜面积的数量级为 ( )
A．108 cm2
B．106 cm2
C．104 cm2
D．102 cm2
8．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体分子间的平均距离( )
A．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量
B．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度
C．阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积
D．该气体的密度、体积和摩尔质量
二、填空题
９．冰的摩尔质量为，冰的密度为，那么冰分子的直径大约为　　　 。　　
１０．水的摩尔质量为，则水中含有的水分子的个数是　　　 ，1个水分子的质量是　　　 。
１１． 由油滴实验测得油酸分子的直径为1.12×10-9m，已知油酸的密度为6.37×102kg/m3。油酸的摩尔质量为282g/mol，由此求得阿伏加德罗常数为　　　 。　
１２． 铁的密度是7。8×103kg/m3，有一小块铁的体积是5.7×10-8m3，这块铁中含有　　　 个原子。　　
１３．某种气体摩尔质量用M表示，气体体积用V表示，分子数用n表示，分子体积用V0表示，阿伏加德罗常数用NA表示，现除了已知该气体的密度为ρ，还告诉了下列四组数据：
A．M 　　　B．M，　NA 　C．V，　n 　D．V，　V0
要估算该气体分子间的平均距离，只要再知道一组数据即可，可行的办法是选　　　组数据（填字母代号）。
１４．气体分子的直径为d＝2×10-10m，试估算标准状态下，相邻气体分子的平均距离L0与分子直径的比值为　　　　(取两位有效数字)。 　　　　　　　　　　　　　　　　
三、计算题
１５．黄金的密度为19。3 g/cm3，摩尔质量为197 g/mol。求：
(1)黄金分子的质量； (2)黄金分子的体积； (3) 黄金分子的半径。
１６．在做“用油膜法测分子的大小”实验时，油酸酒精溶液的浓度为每104ml溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有液滴75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图7．1–1所示，坐标中正方形小方格的边长为1cm，问：
(1)油酸膜的面积是多少cm2?(此问可直接写出答案)
(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?
(3)按以上数据，估测出油酸分子的直径是多少?
１７．课题研究
[课题] 纳米技术
[目的] 通过收集、查询、讨论有关纳米技术的资料，了解纳米技术在现实生活中的作用以及对未来社会发展的影响，激发学生对新技术的兴趣和热情。
[问题]
1．知道纳米是长度单位，知道什么是纳米技术，纳米技术的研究对象是什么？
2．纳米技术与扫描隧道显微镜。
3．纳米技术在电子和通信方面的应用。
4．纳米技术在医疗和生命科学方面的应用与展望。
5．我国在纳米技术领域的研究状况和发展前景。
[方法] 到图书馆查资料；上相关的网站查询；收集资料信息讨论交流。
多维链接
1.阿伏加德罗（1776－1856）
意大利化学家、物理学家。1776年8月9日生于都灵市，出自于律师家庭。20岁时获得法学博士学位，做过多年律师。24岁起兴趣转到物理学和数学方面，后来成为都灵大学的物理学教授。阿伏加德罗的主要贡献是他于1811年提出了著名的阿伏加德罗假说，即在同一温度、同一压强下，相同体积的任何气体所包含的分子个数相同。根据这一假说可以得到下面的结果：在相同温度相同压强之下，任何两种气体的相对分子质量都与其气体密度成正比。这样相对分子质量（或化学式量）就可以被直接测定了。但是由于当时阿伏加德罗没有对他的假说提出实验证明，以致其假说不易被人接受。直到1860年康尼扎罗用实验论证并在卡尔斯鲁厄化学会议上予以阐述后，该假说才获公认，成为现在的阿伏加德罗定律。
2. 热学中的分子模型
在化学课中我们知道分子是保持物质化学性质的最小微粒，而在热学研究中，分子、原子、离子遵循相同的热运动规律，这与它们自身的内部结构无关。这样我们将它们视为"小球"，并统称为分子。
3. 分子大小的估算
用油膜法可以估算分子的大小，但问题是怎样计算油膜的体积。为此，可采用以下方法:在水盘内的水面上，先均匀撒上一层痱子粉，然后，再滴入油酸液滴，这样油酸扩展开的边缘形状，就非常明显了。在水盘上方，放上玻璃板，用彩笔在其上画下油酸膜的轮廓。
"将油酸膜轮廓放在坐标纸上，就可算出其面积S。注意:(1)坐标纸上的小正方格边长要测出;(2)计算轮廓内的正方格个数时，不足半个的舍去，多于半个的算一个。
4. 纳米技术
纳米是一个长度单位，符号是nm，1nm=10-9m.一般分子的直径大约为0.3 nm～0.4 nm，蛋白质分子比较大，可达几十纳米；病毒的大小为几百纳米。纳米科学技术是纳米尺度内（0.1nm～100nm）的科学技术，研究对象是一小堆分子或单个的分子、原子。
我国在纳米技术领域占有一度之地，处于国际先进行列。已成功制备出包括金属、合金、氧经化物、氢化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料，合成出多种同轴纳米电缆，掌握了制备纯净碳纳米管技术，能大批量制备长度为2至3毫米的超长纳米管。合成的最细的碳纳米管的直径只有0.33纳米，这不但打破了我国科学家自已不久前创造的直径只为0.5纳米的世界纪录，而且突破了日本科学家1992年所提出的0.4纳米的理论极限值。《稻草变黄金──从四氯化碳制成金刚石》的文章高度评价。最近又研制成功新型纳米材料──超双疏性界面材料。这种材料具有超疏水性及超疏油性，制成纺织品，不染油污，不用洗染。
纳米技术应用前景十分广阔，经济效益十分巨大，美国权威机构预测，2010年纳米技术市场估计达到14400亿美元，纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业。纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性，纳米功能涂层材料的设计和应用，将给传统产生和产品注入新的高科技含量。专家指出，纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域，将免不了一场因纳米而引发的“材料革命”现在我国以纳米材料和纳米技术注册的公司有近100个，建立了10多条纳米材料和纳米技术的生产线。纳米布料、服装已批量生产，象电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。加入纳米技术的新型油漆，不仅耐洗刷性提高了十几倍，而且无毒无害无异味。一张纳米光盘上能存几百部，上千部电影，而一张普通光盘只能存两部电影。纳米技术正在改善着、提高着人们的生活质量。
5.课本P4页思考与讨论
（1）3.0×10-29m3
（2）6.0×1023mol-1
第2节 分子的热运动
目标导航
(1)了解扩散现象是由于分子的热运动产生的。
(2)知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因。
(3)知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素。
（４）注重理论联系实际，勤观察、多思考，养成良好的学习习惯。
诱思导学
１．扩散现象
扩散现象是指当两种物质相接触时，物质分子可以彼此进入对方的现象。
例如：某些物质的气味可以传得很远，又如堆在墙角的煤可以深入到墙壁中去。
说明：①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，处于固态时扩散现象非常不明显。
②在两种物质一定的前提下，扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关，温度越高，扩散现象越显著。这表明温度越高，分子运动得越剧烈。
③扩散现象发生的显著程度还受到“已进入对方”的分子浓度的限制，当进入对方的分子浓度较低时，扩散现象较为显著；当进入对方的分子浓度较高时，扩散现象发生得就较缓慢。
2．布朗运动
悬浮在液体中的固体微粒不停地做无规则运动，称为布朗运动。
说明：①布郎运动是悬浮的固体微粒的运动，不是单个分子的运动，但是布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动。
②固体微粒的运动是极不规则的，课本中画出的图７．２—５并非固体微粒的运动轨迹，而是每隔30s微粒位置的连线。即使在这30s内，分子的运动也是极不规则的。
③做布朗运动的固体颗粒非常的小，肉眼是看不到的，人们必须借助显微镜才能观察到。
④影响布朗运动的因素。
布朗运动是大量液体分子对固体微粒撞击的集体行为的结果。影响布郎运动的因素有二：即颗粒的大小和液体温度的高低，具体解释如下：布朗运动在相同温度下，悬浮颗粒越小，它的线度越小，表面积亦小，在某一瞬间跟它相撞的分子数越少，颗粒受到来自各方向的冲击力越不平衡；另外，颗粒线度越小，它的体积和质量比表面积减少得更快，因冲击力引起的加速度更大；因此悬浮颗粒越小，布朗运动就越显著。
相同的颗粒悬浮在同种液体中，液体温度升高，分子运动的平均速率大，对悬浮颗粒的撞击作用也越大，颗粒受到来自各方向的冲击力越不平衡，由冲击力引起的加速度更大，所以温度越高，布朗运动就越显著。
3．热运动及其特点
分子的无规则运动，称为热运动。
所谓分子的“无规则运动”，是指由于分子之间的相互碰撞，每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化。标准状况下，一个空气分子在1 s内与其他空气分子的碰撞达到65亿次之多。所以大量分子的运动是十分混乱的、无规则的。
说明：①无规则不是毫无规律。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。速率很大和速率很小的分子的个数所占的比例相对较少，大多数分子的速率和某一平均速率相差很小。通常所说分子运动的速率，均指它们的平均速率而言。
②分子的平均速率是很大的，且和物体的温度以及分子的种类有关。通常情况下，气体分子热运动的平均速率的数量级为。
典例探究
例１　在有关布朗运动的说法中，正确的是( )
A．液体的温度越低，布朗运动越显著
B．液体的温度越高，布朗运动越显著
C．悬浮微粒越小，布朗运动越显著
D．悬浮微粒越大，布朗运动越显著
解析： 本题考查学生对布朗运动的理解程度，温度高，液体分子运动剧烈，对微粒的碰撞也越剧烈，所以布朗运动明显，微粒的体积大，液体分子在各个方向上的碰撞趋向平衡；同时体积大质量也大，运动状态难以改变，所以布朗运动不明显。
答案：选BC。
例２　关于布朗运动的正确说法是( )
A．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，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地运动是布朗运动
D．室内尘埃的运动是空气分子碰撞尘埃造成的现象
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，而不能说它的运动就是热运动，所以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10－6 m，这种微粒用肉眼不能直接观察到，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，并不是无规则运动。只有微小的颗粒(肉眼看不到)才能做布朗运动。综上所述，可知正确答案为B、D。
友情提示：弄清什么是布朗运动、布朗运动的特点以及布朗运动产生的条件和原因，是分析判断此类问题的关键。
课后问题与练习点击
1．略
２．（１）错误。
解析：布朗运动是固体微粒在流体（液体或气体）分子的频繁碰撞下所做的一种无规则运动。这些固体微粒虽然要在光学显微镜下才能看到，但它们也是由大量分子组成的，属于宏观粒子，通过固体微粒的无规则运动可反映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的运动的。
（２）错误。
解析：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）错误。
解析：加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这是因为胡椒粉在水流作用下的运动，并不是布朗运动，不能说明温度越高，布朗运动越明显。
（４）正确。
解析：在显微镜下观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，是小粒灰尘受到煤油分子不停地碰撞的结果。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．(1)略
(2)解析：假如花粉不停地运动真的是由微小的气温变化形成的水的微弱对流引起的，那花粉的运动方向是相同的定向运动，即沿水流的方向运动，花粉的运动就很有规则。而事实上，花粉的运动是无规则的、杂乱无章的，这种无规则的运动也就否定了“花粉不停地运动是由微小的气温变化形成的水的微弱对流引起的”这种猜想。
（３）解析：的确，地球每时每刻都在发生微弱的震动，只是我们感觉不到罢了。同样，水也“感觉不到”这种震动，微弱震动对水及水中悬浮的花粉没什么大的影响。退一步说，假如地球的震动足够强，水就会形成“波涛”，在这些波涛的作用下，水中悬浮的花粉就会“随波逐流”，而不会做永不停息的无规则的运动；可见，水中悬浮的花粉所做的无规则运动，不可能是“随波逐流”的结果，更何况地球的微弱震动根本就不可能形成水的“波涛汹涌”。所以说，花粉的无规则运动不可能是地球的微弱震动引起的，肯定另有原因。
４．小李的看法是错误的。
解析：首先说明一点，图７．２－７中的折线，并非细微粉笔颗粒的运动轨迹，而是每隔一定时间细微粉笔颗粒所在位置的连线，即使在这段时间内，细微粉笔颗粒的运动也是极不规则的，绝不是沿折线运动的，我们根本不能够画出细微粉笔颗粒运动的轨迹。正因为细微粉笔颗粒在水分子不停的碰撞下所做的运动是无规则的，才能使我们认识到水分子运动的无规则性。
基础训练
一、选择题
1．扩散现象说明了( )
A．气体没有固定的形状和体积
B．分子之间相互排斥
C．分子在不停地运动着
D．不同分子之间可以相互转变
２．关于布朗运动，下列说法中正确的是 ( )
A．布朗运动就是分子的运动
B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则的反映
C．布朗运动是液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
３．关于布朗运动的剧烈程度，下面说法中正确的是 ( )
A．固体微粒越大，布朗运动越显著
B．液体的温度越高，布朗运动越显著
C．与固体微粒相碰撞的液体分子数目越多，布朗运动越显著
D．与固体微粒相碰撞的液体分子数目越少，布朗运动越显著
４．关于布朗运动和扩散现象，下列说法正确的是 ( )
A．布朗运动和扩散现象都能在气体、液体、固体中发生
B．布朗运动和扩散现象都是分子的运动
C．布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
D．布朗运动和扩散现象都是热运动
５．如图7．2–1所示，是观察布朗运动中，每隔10 s记录一次小颗粒所在位置的连线，有关折线的说法中正确的是 ( )
A．是液体分子运动的轨迹
B．是小颗粒运动的轨迹
C．表示小颗粒在做极短促的、无定向的跳动
D．观察时间内小颗粒的实际运动比图示更复杂
６．关于布朗运动，下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动反映了分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止
B．固体微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是做不停的无规则的运动
C．布朗运动是无规则的，说明大量液体分子的运动也是无规则的
D．布朗运动的无规则性是由于温度，压强无规则的不断变化而引起的
７．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．分子是在不停的运动
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
８．关于布朗运动，以下说法正确的是( )
A．布朗运动是指液体分子的无规则运动
B．布朗运动产生的原因是液体分子对小颗粒的吸引力不平衡引起的
C．布朗运动产生的原因是液体分子对小颗粒碰撞时产生的作用力不平衡引起的
D．在悬浮颗粒大小不变的情况下，温度越低，液体分子无规则运动越激烈
９．下面所列举的现象，不能说明分子是不断运动着的是( )
A．将香水瓶盖打开以后能闻到香味
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．悬浮在水中的花粉做无规则运动
１０．较大的颗粒不做布朗运动是因为
A．液体分子停止运动
B．液体温度太低
C．跟颗粒碰撞的分子数较多，各方向的撞击作用趋于相互平衡，而且分子冲击力很难改变大颗粒的运动状态
D．以上说法都不正确
１１． 有下列四种现象
①海绵状塑料可以吸水
②揉面团时，加入小苏打，小苏打可以揉进面团内
③放一匙食糖于一杯开水中，水会变甜
④把一盆盛开的腊梅放入室内，会满室生香
以上几种现象中属于扩散的是（ ）
A．①②　 B．③④ 　C．①④　 D．②③
１２．放在房间一端的香水，打开瓶塞后，位于房间另一端的人将( )
A．立即嗅到香味，因为分子热运动速率很大，穿过房间所需时间极短
B．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动的速率不大，穿过房间需要一段时间
C．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽然很大，但由于是无规则运动，且与空气分子不断碰撞，要嗅到足够多的香水分子必须经一段时间
D．过一会儿才能嗅到香味，因为分子热运动速率虽然很大，但必须有足够多的香水分子，才能引起嗅觉
二、问答题
１３．取一杯热水和一杯冷水，分别滴入一滴红墨水，然后注意观察，可得出什么结论？
１４．通常把萝卜腌成咸菜需要几天或更长的时间，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟时间，思考一下，造成这种差别的主要原因是什么?
１５．下面关于布朗运动的两种说法都是错误的，试分析它们各错在哪里？
(1)冬天的大风天，常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，这就是布朗运动。
(2)一滴碳素墨水滴在清水中，整杯水慢慢都变黑了，这是碳分子做无规则运动的结果。
多维链接
1. 布朗（Robert Brown，1773—1858）
英国植物学家。1773年12月21日诞生于苏格兰的蒙特罗斯。
布朗从小就很聪明，性格倔强。他先在阿巴丁的马里歇尔学院学习，毕业后进入爱丁堡大学攻读医学。1795年应征入伍，前往爱尔兰服役，在英军中任助理外科医师。服役期间，他边为军队工作，边进行自修。他利用业余时间收集各种植物，制作标本。1789年布朗来到伦敦，一个偶然的机会，拜见了英国伦敦皇家学会公长尤素福?彭克斯，并跟随他作了一段研究工作。1800年布朗取得博士学位，后由彭克斯介绍参加澳大利亚远洋考察船“调查者号”，负责研究植物。1801年开始远行，在大洋洲进行了为期五年的考察活动，收集近3900种的标本，系统地整理写入《澳洲植物志》一书中，对植物分类学作出贡献。
布朗在物理学中的贡献是发现了著名的布朗运动。1827年6月，布朗用显微镜观察克拉花花粉，发现悬浮在液面上的花粉微粒在杂乱无章地、不断地运动。布朗对这个现象进行了反复研究。开始，他错误地认为，花粉虽然死了，但是好像有一种具有生命潜力的东西遗留下来，促使花粉微粒不断地运动。他这样写道：“它们（花粉微粒）的运动既不是由液体的流动引起的，也不是液体渐渐蒸发引起的、而是由于微粒本身的原因引起的。”接着，他把这个研究推广到各种各样的植物，观察了他收集到的所有新鲜花粉，都看到了类似现象。后来布朗又对煤粉、玻璃粉、各种岩石粉、金属粉等无生命物质的微粒进行了观察，也都看到了类似花粉的不停地运动的现象，各种粉末都存在着某种活性。布朗感到问题不那么简单，一时无法正确解释这个现象。1828年6月到8月，布朗接连发表了《论植物花粉中的微粒》、《论有机物和无机物中活性分子的普遍存在》两篇文章，宣布了他的重大发现。以后人们就把这种现象叫做“布朗运动”。对于布朗运动，直到1860年才由英国物理学家麦克斯韦根据他自己建立的分子运动论作出初步的解释，他认为这种杂乱无章的运动是水分子对悬浮微粒不断撞击引起的。布朗运动的发现，给物质是由分子组成的理论提供了第一个直接的证据。
1811年布朗当选为英国伦敦皇家学会会员。1820年，任大英博物馆馆长。1822年当选为柯尼斯学会会员，1849到1853年任会长。布朗还兼任几个国家的科学院院士。
2.能否说“某个分子的热运动”？
提示：某个分子的热运动这种说法是不正确的。
因为单个分子的运动，从原则上讲是遵循力学规律的。设想我们追踪气体中某个分子的运动，那会看到这个分子忽左、忽右、忽前、忽后。有时速度快，有时速度慢.其动能也时大时小。其轨迹是一条极不规则的折线.总之，对个别分子来说，速度、能量以及运动路程都是偶然的量值。
我们讲的热运动是指大量分子的无规则运动。随着分子数量的增加，它们的运动就逐渐偏离力学规律。它们的运动呈现出混乱状态，不再遵循力学规律，而遵从统计规律.这时，对个别分子的运动来说，是完全偶然的。大量分子的运动虽然是无序的，但并不是无规律的，它们也能表现出一些必然的规律。
3. 观察扩散现象
准备一杯冷水和一杯热水，将两小颗高锰酸钾分别投入两杯水中，试观察比较高锰酸钾在两杯水中的扩散情况。如果你观察到了两杯水中高锰酸钾发生扩散的差异，想一想这说明了什么问题？
提示：温度越高，分子扩散越快。
4.在日常生活中那些现象是扩散？你能举几个例子吗？为什么说布朗运动是分子运动引起的，而不是外界因素如风吹等引起的？是说明几个理由？
提示：理由：①尽量排除外界干扰，布朗运动仍永不停止；②不同悬浮微粒在相同的外界条件下运动情况不同。
5.课本图7.2-5所示的无规则折线是不是三颗微粒分别作布朗运动的轨迹？为什么？
提示：不是，因为每一段线段是每隔相同的时间微粒出现位置的连线。
第3节 分子间的作用力
目标导航
(1)知道分子间存在空隙；且同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。
(2)了解分子力为零时，分子间距离r0的数量级。
(3)知道分子间的距离r＜r0时，实际表现的分子力为斥力，这个斥力随r的减小而迅速增大。
(4)知道分子间的距离r＞r0时，实际表现的分子力为引力，这个引力随r的增大而减小。
(5)了解r增大到什么数量级时，分子