2017粤教版高中物理选修第4点《布朗运动与扩散现象的比较》精讲精练

第二节分子热运动与分子力1．知道扩散、布朗运动、热运动及分子力的概念，能解释相关的自然现象．2．掌握扩散与布朗运动的特点及与温度的关系．理解分子力与分子距离的关系，能分析相关问题．3．通过对布朗运动与扩散规律的探究，能科学地提出相关问题，提高科学探究能力．体验分子动理论的归纳过程，理解科学方法对实际应用的指导．知识点一扩散现象1．定义：物理学中把由于分子不停地运动而产生的物质迁移现象称为扩散．2．普遍性：气体、液体和固体都能发生扩散现象．3．规律：温度越高，扩散越快．4．意义：扩散现象说明了物质中的分子在不停地运动着．扩散是从浓度大的地方向浓度小的地方进行，且温度越高，扩散越快．知识点二布朗运动1．布朗运动(1)定义：把悬浮在液体或气体中的微粒做的这种无规则运动称为布朗运动．(2)产生原因：是由大量液体分子对悬浮微粒的不平衡撞击引起的，是大量液体分子不停地做无规则运动所产生的结果．(3)影响因素：温度越高，布朗运动越剧烈．(4)意义：说明物质中的分子在不停地运动着．2．热运动：物质内部大量分子的无规则运动．温度越高、微粒越小，布朗运动越剧烈，温度是物质内部分子无规则运动剧烈程度的量度．知识点三分子力1．分子力(1)分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是分子引力和斥力的合力．(2)分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力随间距变化得快．在r0处，既有分子引力也有分子斥力，只是合力为零．2．分子动理论：物质是由大量分子组成的；分子总在不停地做无规则运动，运动的剧烈程度与物质的温度有关；分子间存在相互作用的引力和斥力．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)布朗运动的剧烈程度跟温度有关，布朗运动也叫热运动．(×)(2)当物体被压缩时，分子间的引力增大，斥力减小．(×)(3)温度升高时，物体的每个分子的动能都将增大．(×)(4)当r＝r0时，分子势能最小为0．(×) 2．(多选)如图所示是某液体中布朗运动的示意图(每隔30 s 记录一次微粒的位置)，关于布朗运动的特点，下列说法中正确的是()A．图中记录的是微粒无规则运动的情况B．图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C．微粒越大，布朗运动越明显D．反映了液体分子运动的无规则性AD[布朗运动不是固体分子的无规则运动，而是大量液体分子做无规则运动时与悬浮在液体中的微粒发生碰撞，从而使微粒做无规则运动，即布朗运动是固体微粒的无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈，布朗运动也越明显，A正确；微粒越小，某一瞬间与它碰撞的分子数越少，撞击作用的不平衡性也表现得越明显，即布朗运动越显著，C错误；题图中每个拐点记录的是微粒每隔30 s的位置，而在30 s内微粒做的也是无规则运动，而不是直线运动，B错误；布朗运动反映了液体分子在永不停息的做无规则运动，D正确．]3．(多选)以下关于分子动理论的说法中正确的是()A．物质是由大量分子组成的B．分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小C．－2 ℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动D．扩散和布朗运动的实质是相同的，都是分子的无规则运动AB[物质是由大量分子组成的，故A正确；分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小，故B正确；－2 ℃时水已经结为冰，但水分子仍在做无规则的热运动，故C错误；扩散现象是分子的无规则运动，但布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，故D错误．]1．在一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚．这说明温度越高，布朗运动越剧烈，这种说法对吗？2．布朗运动的剧烈程度与温度有关，布朗运动可以叫热运动吗？提示：1．不对．首先，胡椒粉不是布朗微粒，做布朗运动的微粒用肉眼是看不到的，其次，水中的胡椒粉在翻滚，这是由于水的对流引起的，不是布朗运动．2．不可以，分子永不停息地无规则运动才叫热运动，而布朗运动是悬浮小颗粒的运动．布朗运动1．布朗运动的产生(1)布朗运动的无规则性．悬浮微粒受到液体分子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)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，来自各方向的冲力越不平衡；另外，微粒越小，其质量也就越小，相同冲力下产生的加速度越大，因此微粒越小，布朗运动越明显．(3)温度越高，布朗运动越剧烈．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，微粒越不易平衡，产生的加速度也越大，因此温度越高，布朗运动越剧烈．2．布朗运动与扩散现象的比较项目扩散现象布朗运动不同点(1)两种不同的物质相互接触而彼此进入对方的现象，没有受到外力作用(2)扩散快慢，除与温度有关外，还与物体的密度、溶液的浓度有关(3)由于固体、液体、气体在任何状态下都能发生扩散，从而证明任何物体的分子不论在什么状态下都在永不停息地做无规则运动(1)布朗运动指悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，而不是分子的无规则运动，并且是在周围液体分子无规则运动的撞击下运动的(2)布朗运动的剧烈程度除与液体的温度有关，还与微粒的大小有关相同点(1)布朗运动和扩散现象都随温度的升高而表现得更明显(2)它们产生的根本原因相同，都是由于分子永不停息地做无规则运动引起的，因而都能证明分子在做永不停息地无规则运动这一事实3．布朗运动和热运动的比较比较项布朗运动热运动区别运动对象是悬浮颗粒，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】(多选)如图所示为悬浮在水中的一个花粉颗粒的布朗运动的情况，从A点开始计时，在一段时间内，每隔30 s记下一个位置，依次记为B、C、D、E、F，则()A．图中的折线不是花粉的运动轨迹B．2 min内此花粉的位移大小是AEC．第15 s时，此花粉应在AB的中点D．第15 s时，此花粉可能在AB的中点[思路点拨]布朗运动是无规则的，这一时刻在这里，下一时刻在哪里是不确定的．ABD[题图中折线是每隔30 s花粉颗粒所在位置的连线，并不是花粉颗粒的实际运动轨迹，A项对；2 min内此花粉的位移大小应是AE，B项对；除了每隔30 s记下的位置，其他任一时刻的位置都不能确定，C项错，D项对．]布朗运动中的“颗粒”(1)布朗运动的研究对象是小颗粒，而不是分子，属于宏观物体的运动．(2)布朗小颗粒中含有大量的分子，它们也在做永不停息的无规则运动．(3)液体分子热运动的平均速率比我们所观察到的布朗运动的速率大许多倍．(4)导致布朗运动的本质原因是液体分子的热运动．[跟进训练]1．(多选)把墨汁用水稀释后取出一滴，放在光学显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是()A．在光学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．在光学显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多静止不动的水分子组成的BC[水分子在光学显微镜下是观察不到的，故A错误；悬浮在液体中的小炭粒在不停地做无规则运动，这就是布朗运动，炭粒越小，运动越明显，故B、C正确；水分子不是静止不动的，故D错误．]分子力1．在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的分子力，则是分子引力和斥力的合力．2．分子力与分子间距离变化的关系．分子间的引力和斥力都随分子间距离r的变化而变化，但变化情况不同，如图所示．其中，虚线分别表示引力和斥力随分子间距离r的变化关系，实线表示它们的合力F随分子间距离r的变化关系．当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0．当r＜r0时，F引和F斥都随分子间距离的减小而增大，但F斥增大得更快，分子力表现为斥力．当r＞r0时，F引和F斥都随分子间距离的增大而减小，但F斥减小得更快，分子力表现为引力．当r≥10r0(10-9 m)时，F引和F斥都十分微弱，可认为分子间无相互作用力(F＝0)．【典例2】(多选)如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是()A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10-10 mB．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10-10 mC．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为引力D．若两个分子间距离越来越大，则分子力越来越大[思路点拨](1)随r增大，斥力比引力减小得快．(2)两线交点处为r0，合力为零．BC[分子间同时存在着引力和斥力，且都随r的增大而减小，斥力变化得比引力快，cd为斥力曲线；当r＝r0＝10-10 m(数量级)时，引力和斥力相等，故A错误，B正确；当r>10-10 m(数量级)时，引力大于斥力，分子力表现为引力，故C 正确；当r<r0时，r增大，分子力减小；当r>r0时，r增大，分子力先增大后减小，当r>10r0时，分子力已很微弱，可以忽略不计，故D错误．]r0的意义分子间距离r＝r0时，分子力为零，所以分子间距离等于r0(数量级为10-10m)的位置叫平衡位置．注意：①r＝r0时，分子力等于零，并不是分子间无引力和斥力．②r＝r0时，即分子处于平衡位置时，并不是静止不动，而是在平衡位置附近振动．[跟进训练]2．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图中曲线所示，F>0，分子力表现为斥力；F<0，分子力表现为引力．a、b、c、d为r轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则()A．乙分子从a运动到b的过程中，两分子间无分子斥力B．乙分子从a运动到c的过程中，两分子间的引力先减小后增大C．乙分子从a运动到c的过程中，一直加速D．乙分子从a运动到b的过程中加速，从b运动到c的过程中减速C[分子间的引力和斥力同时存在，乙分子从a运动到b的过程中，两分子间既有引力，也有斥力，只是引力大于斥力，选项A错误；乙分子从a运动到c的过程中，两分子间的引力一直增大，所以乙分子一直做加速运动，选项B、D错误，C正确．]1．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A[高压作用下油会透过钢壁渗出，说明分子间有间隙，油分子可以从铁原子间隙穿过，故A错误；水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，故B正确；存放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒，此现象属于扩散现象，说明煤分子在做无规则的热运动，故C正确；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，故D正确．] 2．(多选)关于分子动理论，下列说法正确的是()A．温度越高，气体扩散得越慢B．布朗运动是固体小微粒的无规则运动C．分子间的引力和斥力不能同时存在D．分子间的引力总是随分子间距离的增大而减小BD[扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，A错误；布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体小微粒的无规则运动，B正确；分子间同时存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，C错误，D正确．] 3．(多选)分子间作用力与分子间距离的关系如图所示，下列说法正确的是()A．当分子间的距离r＜r0时，分子间作用力表现为引力B．当分子间的距离r＞r0时，分子间作用力表现为引力C．当分子间的距离从r0增大到10r0的过程中，分子间作用力在逐渐减小D．当分子间的距离从r0增大到10r0的过程中，分子间作用力先增大，后减小BD[当分子间的距离r＜r0时，分子间作用力表现为斥力，当分子间的距离r＞r0时，分子间作用力表现为引力，A错误，B正确；由题图可知，分子间的距离从r0增大到10r0的过程中，分子间作用力先增大，后减小，C错误，D正确．]4．如图所示是分子间作用力和分子间距离的关系图，下列说法正确的是()A．曲线a是分子间引力和分子间距离的关系曲线B．曲线b是分子间作用力的合力和分子间距离的关系曲线C．曲线c是分子间斥力和分子间距离的关系曲线D．当分子间距离r>r0时，从相距r0处开始，随分子间距离的增大，曲线b对应的力先减小，后增大B[在F-r图像中，随着分子间距离的增大，斥力比引力变化得快，所以a为斥力曲线，c为引力曲线，b为合力曲线，故A、C错误，B正确；当分子间距离r>r0时，随分子间距离的增大，曲线b对应的力先增大，后减小，故D错误．] 5．下面两种关于布朗运动的说法都是错误的，试分析它们各错在哪里．(1)大风天常常看到风沙弥漫、尘土飞扬，这就是布朗运动；(2)布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的，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．[解析](1)能在液体或气体中做布朗运动的颗粒都是很小的，一般数量级为10-6 m，这种颗粒肉眼是看不到的，必须借助于显微镜．大风天看到的风沙、尘土都是较大的颗粒，它们的运动不能称为布朗运动，另外它们的运动基本上属于在气流作用下的定向移动，而布朗运动是无规则运动．(2)布朗运动的确是由液体(或气体)分子对固体小颗粒的碰撞引起的，但只有在固体小颗粒很小时，各个方向的液体分子对它的碰撞不均匀的情况下才能引起它做布朗运动．因此正确的说法是：固体小颗粒体积越小，布朗运动越显著，如果固体小颗粒过大，液体分子对它的碰撞在各个方向上是均匀的，就不会做布朗运动了．[答案]见解析回归本节知识，自我完成以下问题：1．扩散现象与布朗运动跟温度有什么关系？布朗运动和扩散现象证明了什么？提示：温度越高，扩散越快，布朗运动越剧烈．证明分子在永不停息地做无规则运动．2．分子力有什么特点？提示：分子间同时存在引力与斥力，都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力随距离变化得快．3．试写出分子动理论的内容．提示：物质是由大量分子组成的；分子总在不停地做无规则运动，运动的剧烈程度与物质的温度有关；分子间存在相互作用的引力和斥力．课时分层作业(二)分子热运动与分子力题组一布朗运动1．关于布朗运动的下列说法中正确的是()A．布朗运动就是分子的无规则运动B．布朗运动是组成固体小颗粒的分子无规则运动的反映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，布朗运动就越显著C[布朗颗粒是很多固体小颗粒组成的集合体，所以布朗运动不是分子的运动，但它反映了液体分子的无规则运动，所以A、B错误，C正确；布朗运动的运动情况与观察时间无关，故D错误．]2．气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统，这些固态或液态颗粒在气体中做布朗运动．关于气溶胶做的布朗运动，下列说法正确的是()A．布朗运动是气体分子的无规则运动B．布朗运动反映了气体分子之间存在着斥力C．悬浮在气体中的颗粒越小，布朗运动越明显D．当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，这是因为气体的浮力作用C[布朗运动是气溶胶颗粒的无规则运动，不是气体分子的无规则运动，故A错误；布朗运动反映了气体分子运动的无规则性，故B错误；悬浮在气体中的颗粒越小，撞击作用的不平衡性表现得越明显，运动状态越容易改变，布朗运动越明显，故C正确；当固态或液态颗粒很小时，受到气体的浮力作用微乎其微，这些颗粒之所以能很长时间都悬浮在气体中，是因为空气分子对它们的撞击作用，故D错误．]3．(多选)关于布朗运动的激烈程度，下列说法正确的是()A．固体微粒越小，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ABD[布朗运动的激烈程度取决于微粒的大小和温度的高低．在温度不变时，微粒越小，与微粒相碰撞的液体分子就越少，撞击也就越不平衡，则布朗运动越明显，故A、B、D正确．]4．(多选)关于布朗运动，下列说法中不正确的是()A．布朗运动是微观粒子的运动，牛顿运动定律不再适用B．布朗运动是微粒内分子无规则运动的反映C．强烈的阳光射入较暗的房间内，在光束中可以看到浮在空气中的微尘不停地运动，这不是布朗运动D．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫作热运动ABD[布朗运动中的微粒是由很多分子组成的，但它的运动不是微观粒子的运动，牛顿运动定律仍然适用，A项错误；布朗运动反映了微粒周围液体分子的运动，并不反映微粒内分子的运动，B项错误；浮在空气中的微尘不停地运动是微尘周围的气体对流的结果，不是布朗运动，C项正确；热运动是大量分子的无规则运动，布朗运动不是热运动，D项错误．]题组二分子力5．(多选)下列关于分子动理论的说法中正确的是()A．分子之间既有引力作用也有斥力作用B．组成物质的分子做永不停息的无规则运动C．当r＝r0和r>10r0时，分子力都为零，其实质是一样的D．这里的分子指的是化学上的分子、原子和离子的统称ABD[从分子动理论的内容，很容易看出A、B、D正确．当r＝r0时，分子力为零，是由于分子间引力、斥力相等；当r>10r0时，分子间的引力和斥力都近似为零，故分子力为零，所以C错误．故答案为A、B、D．]6．(多选)如图所示，把一块干净的玻璃板吊在测力计的下端，使玻璃板水平地接触水面，用手缓慢竖直向上拉测力计，则玻璃板在拉离水面的过程中()A．测力计示数始终等于玻璃板的重力B．测力计示数会出现大于玻璃板重力的情况C．因为玻璃板上表面受到大气压力，所以拉力大于玻璃板的重力D．因为拉起时还需要克服水分子间的吸引力，所以拉力大于玻璃板的重力BD[分子间距离大于平衡位置而小于10r0时，分子间表现为引力，玻璃板被拉起时，要受到水分子间的引力，所以拉力大于玻璃板的重力，与大气压无关，所以选B、D．]7．(多选)关于液体和固体，以下说法正确的是()A．液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强B．液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的C．液体分子的热运动没有长期固定的平衡位置D．液体的扩散比固体的扩散快BCD[液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体微粒那样强，所以选项B是正确的，A是错误的；液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定，液体分子可以在液体中移动，也正是因为液体分子在液体里移动比固体容易，所以其扩散也比固体的扩散快，所以选项C、D是正确的．]8．(多选)两个分子从靠近得不能再靠近的位置开始，它们之间的距离逐渐增大，直到大于10r0，这一过程中，关于分子间的相互作用力的下列说法正确的是() A．分子间的引力和斥力都在减小B．分子间的斥力在减小，引力在增大C．分子间相互作用的合力在逐渐减小D．分子间相互作用的合力先减小，后增大，再减小到零AD[分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增大时，二力都在减小，只是斥力减小得比引力快．当分子间距离r＜r0时，分子间的作用力表现为斥力；当r＞r0时，分子间作用力表现为引力；当r＝r0时，二力的合力为零；当r＞10r0时，分子间相互作用的合力可视为零．所以分子间相互作用的合力的变化是先减小，后增大，再减小到零．故A、D正确，B、C错误．]9．甲分子和乙分子距离较远，设甲分子固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过程中()A．分子力总是对乙分子做正功B．乙分子总是克服分子力做功C．先是乙分子克服分子力做功，然后分子力对乙分子做正功D．先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功D[由于分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，因此乙分子从远处移到距甲分子r0处的过程，分子力做正功；由于分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，因此乙分子从距甲分子r0处继续靠近甲时要克服分子力做功，故D正确．]10．如图所示，压紧的铅块甲和乙“粘”在一起，下列说法正确的是()A．甲下表面与乙上表面的铅原子都保持静止B．甲下表面的任一铅原子对乙上表面相邻铅原子的引力一定大于斥力C．甲下表面的所有铅原子对乙上表面所有铅原子引力的合力大于斥力的合力D．甲下表面的铅原子对乙上表面相邻铅原子间只有引力，没有斥力C[根据分子动理论知识知分子永不停息地做无规则运动，故A错误；甲下表面的任一铅原子对乙上表面相邻铅原子的引力不一定大于斥力，与分子间的距离有关，故B 错误；甲下表面的所有铅原子对乙上表面所有铅原子引力的合力大于斥力的合力，压紧的铅块甲和乙“粘”在一起，故C 正确；甲下表面的铅原子对乙上表面相邻铅原子间有引力也有斥力，引力和斥力是同时存在的，故D 错误．]11．对分子的热运动的理解，下列叙述中正确的是( )A ．是布朗运动B ．是分子的无规则运动，同种物质分子的热运动激烈程度相同C ．气体分子的热运动不一定比液体分子激烈D ．物体运动的速度越大，其内部分子的热运动就越激烈C [布朗运动是指固体小颗粒的运动，A 错误；温度越高，分子无规则运动就越激烈，与物质的种类无关，B 错误，C 正确；微观分子的热运动与物体运动速度的大小无关，D 错误．]12．分子间同时存在着引力和斥力，若分子间引力、斥力随分子间距离r 的变化规律分别为F 引＝b r a 、F 斥＝d r c ，则当分子力表现为斥力时，r 必须满足______．[解析] 设当分子间距离为r 0时，有F 引＝F 斥，则由b r 0a ＝d r 0c ，得r 0a−c ＝bd ，即r 0＝√b d a−c ，由分子间作用力的变化规律可知，r ＜r 0时，表现为斥力，即r ＜√b da−c ． [答案] r ＜√bd a−c13．中国是礼仪之邦，接待客人时常常会泡上一杯热茶，某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底，他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢？为此他做了用不同温度的水泡茶的实验，并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间，结果如表所示．温度/℃20 40 60 80 100 时间/min 220 130 25 10 4问题：(2)从实验数据能得出什么结论？。

布朗运动与扩散现象的异同点相同点:分子运动不同点:布朗运动说明分子做无规则和永不停息运动.扩散则不能说明这两点不同点：扩散运动指的是分子的布朗运动，即扩散运动属于布朗运动的一种而布朗运动是一切物体都具有的，不论大小，都具有，唯一的差别就是物体越大，越不明显。

共同点：都是无规则的运动扩散应是一种宏观现象，当系统热平衡（无温差）与物相平衡（无浓度差）时，就没有扩散现象了。

不宜把扩散推广到微观世界，这类似于把温度概念应用于微粒就将变得没有什么意义一样。

扩散与温度都带有对微观过程进行某种平均的意味。

微观世界永不停息的分子运动及与之相伴的统计涨落应与宏观的扩散相区别——微观的某种动态平衡就是宏观的某种静态平衡。

说扩散会终止就象说热平衡时热传递终止了一样。

辞海》【扩散】物理学名词。

由于微粒（分子、原子等）的热运动而产生的物质迁移现象。

可由一种或多种物质在气、液或固相的同一相内或不同相间进行。

主要由于浓度差或温度差所引起，而以前者为较常见。

一般从浓度较高的区域向较低的区域扩散（严格讲，在不同相间，微粒应从吉布斯自由能较大的地方向较小的地方扩散），直到相内各部分的浓度达到均匀或两相间的浓度达到平衡为止。

例如氨在静止空气中的散播，墨汁同静水的搀和，钢件表面的渗碳等。

扩散速度在气体中最大，液体中次之，固体中最小，并且浓度差越大、微粒质量越小、温度越高、扩散也越快。

在化学、冶金、半导体、原子能等工业中常应用扩散作用，以达到某种目的，如通过蒸馏、吸收等以分离某些物质；通过扩散退火以消除铸造合金中的“枝晶偏析”等。

1827年英国植物学家布朗首先在显微镜下观察到，水中的小花粉在不停地作不规则的运动。

仔细观察，可以发现任何悬浮在液体或气体中的非常小的微粒，都永远处于无休止的没有规则的运动状态之中。

这个悬浮的微粒愈小，它的运动就愈激烈；温度愈高，这种运动也愈激烈。

后来人们把这种运动叫布朗运动，把像小花粉那样小的微粒叫布朗微粒。

必修一*第一章运动的描述第一节认识运动参考系质点第二节时间位移时间与时刻路程与位移第三节记录物体的运动信息打点计时器数字计时器第四节物体运动的速度平均速度瞬时速度第五节速度变化的快慢加速度第六节用图象描述直线运动匀速直线运动的位移图像匀速直线运动的速度图像匀变速直线运动的速度图像本章复习与测试*第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动落体运动的思考记录自由落体运动轨迹第二节自由落体运动规律猜想与验证自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律两个有用的推论第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试*第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系认识形变弹性与弹性限度探究弹力力的图示第二节研究摩擦力滑动摩擦力研究静摩擦力第三节力的等效和替代共点力力的等效力的替代寻找等效力第四节力的合成与分解力的平行四边形定则合力的计算分力的计算第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系牛顿第三定律本章复习与测试*第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验牛顿第一定律第二节影响加速度的因素加速度与物体所受合力的关系加速度与物体质量的关系第三节探究物体运动与受力的关系加速度与力的定量关系加速度与质量的定量关系实验数据的图像表示第四节牛顿第二定律数字化实验的过程及结果分析牛顿第二定律及其数学表示第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重超重和失重超重和失重的解释完全失重现象第七节力学单位单位制的意义国际单位制中的力学单位本章复习与测试必修二*第一章抛体运动第一节什么是抛体运动抛体运动的速度方向抛体做直线或曲线运动的条件第二节运动的合成与分解分运动与合运动运动的独立性运动的合成与分解第三节竖直方向的抛体运动竖直下抛运动竖直上抛运动第四节平抛物体的运动平抛运动的分解平抛运动的规律第五节斜抛物体的运动斜抛运动的分解斜抛运动的规律射程与射高弹道曲线本章复习与检测*第二章圆周运动第一节匀速圆周运动认识圆周运动如何描述匀速圆周运动的快慢第二节向心力感受向心力向心加速度生活中的向心力第三节离心现象及其应用离心现象离心现象的运用本章复习与检测*第三章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律天体究竟做怎样的运动苹果落地的思考：万有引力定律的发现第二节万有引力定律的应用计算天体的质量理论的威力：预测未知天体理想与现实：人造卫星和宇宙速度第三节飞向太空飞向太空的桥梁——火箭梦想成真——遨游太空探索宇宙奥秘的先锋——空间探测器本章复习与检测*第四章机械能和能源第一节功怎样才算做了功如何计算功功有正、负之分吗？第二节动能势能动能重力势能弹性势能第三节探究外力做功与物体动能变第四节机械能守恒定律动能与势能之间的相互转化机械能守恒定律的理论推导第五节验证机械能守恒定律第六节能量能量转化与守恒定律各种各样的能量能量之间的转化能量守恒定律能量转化和转移的方向性第七节功率如何描述物体做工的快慢怎么计算功率功率与能量第八节能源的开发与利用能源及其分类能源危机与环境污染未来的能源本章复习与检测*第五章经典力学与物理学的革命第一节经典力学的成就与局限性经典力学的发展历程经典力学的伟大成就经典力学的极限性和适用范围第二节经典时空观与相对论时空观经典时空观相对论时空观第三节量子化现象黑体辐射：能量子假说的提出光子说：对光电效应的解释光的波粒二象性：光的本性揭示原子光谱：原子能量的不连续第四节物理学——人类文明进步的阶物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学与现代技术——人类文明进步的推动力本章复习与检测选修3-1*第一章电场第一节认识电场起点方式的实验探究电荷守恒定律第二节探究静电力点电荷库仑定律第三节电场强度电场电场的描述怎样“看见”电场第四节电势和电势差电势差电势等势面第五节电场强度与电势差的关系探究场强与电势差的关系电场线与等势面的关系第六节示波器的奥秘带电离子的加速带电离子的偏转示波器探秘第七节了解电容器识别电容器电容器的充放电电容器的电容决定电容的因素第八节静电与新技术锁住黑烟防止静电危害本章复习与测试*第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素电阻定律的实验探究电阻率第二节对电阻的进一步研究导体的伏安特性电阻的串联电阻的并联第三节研究闭合电路电动势闭合电路的欧姆定律路端电压跟负载的关系测量电源的电动势和内阻第四节认识多用电表多用电表的原理学会使用多用电表第五节电功率电功和电功率焦耳定律和热功率闭合电路中的功率第六节走进门电路与门电路或门电路非门电路门电路的实验探究第七节了解集成电路集成电路概述集成电路的分类集成电路的前景本章复习与测试*第三章磁场第一节我们周围的磁象无处不在的磁场地磁场磁性材料第二节认识磁场磁场初探磁场有方向吗图示磁场安培分子电流假说第三节探究安培力安培力的方向安培力的大小磁通量第四节安培力的应用直流电动机磁电式电表第五节研究洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小第六节洛伦兹力与现代技术带电粒子在磁场中的运动质谱仪回旋加速器本章复习与测试本册复习与测试,选修3-2*第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件第三节探究感应电流的方向感应电流的方向楞次定律右手定则第四节法拉弟电磁感应定律影响感应电动势大小的因素法拉第电磁感应定律感应电动势的另一种表述第五节法拉弟电磁感应定律的应用（一）法拉第电机电磁感应中的电路第六节法拉弟电磁感应定律的应用（二）电磁流量计电磁感应中的能量第七节自感现象及其应用自感现象自感系数日光灯第八节涡流现象及其应用涡流现象电磁灶与涡流加热涡流制动与涡流探测本章复习与检测*第二章交变电流第一节认识变交电流观察交变电流的图象交变电流的产生第二节交变电流的描述用函数表达式描述交变电流用图象描述交变电流第三节表征交变电流的物理量交变电流的周期和频率交变电流的峰值和有效值第四节电感器对交变电流的作用认识电感器电感器对交变电流的阻碍作用低频扼流圈和高频扼流圈第五节电容器对交变电流的作用电容器仅让交变电流通过电容器对交变电流的阻碍作用隔直电容器和高频旁路电容器第六节变压器认识变压器探究变压器的电压与匝数的关系理想变压器原副线圈中的电流第七节远距离输电从发电站到用户的输电线路为什么要用高压输电直流输电本章复习与检测*第三章传感器第一节认识传感器什么是传感器传感器的分类第二节探究传感器的原理温度传感器的原理光电传感器原理第三节传感器的应用生活中的传感器农业生产中的传感器工业生场中的传感器飞向太空的传感器第四节用传感器制作自控装置第五节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3*第一章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的分子的大小阿伏伽德罗常数第二节测量分子的大小实验原理实验器材实验与收集数据分析与论证第三节分子的热运动扩散现象布朗运动第四节分子间的相互作用力第五节物体的内能分子的动能温度分子势能物体的内能第六节气体分子运动的统计规律分子沿各个方向运动的机会相等分子速率按一定的规律分布本章复习与检测*第二章固体、液体和气体第一节晶体的宏观特征单晶体多晶体非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料新材料的基本特征新材料的未来第四节液体的性质液晶液体分子的排列液体分子的热运动液晶长丝状液晶螺旋状液晶第五节液体的表面张力液体的表面现象液体的表面张力及其微观解释第六节气体状态量体积温度压强第七节气体实验定律(Ⅰ)玻意耳定律第八节气体实验定律(Ⅱ)查理定律盖.吕萨克定律对气体实验定律的微观解释第九节饱和蒸汽空气的湿度饱和蒸汽饱和气压空气的湿度本章复习与检测*第三章热力学基础第一节内能功热量改变物体内能的两种方式第二节热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律运用举例第三节能量守恒定律能量守恒定律第一类永动机是不可能造成的第四节热力学第二定律热传导的方向性机械能和内能转化过程的方向性热力学第二定律热力学第二定律的微观实质熵第五节能源与可持续发展能源与环境温室效应酸雨能量降退与节约能源第六节研究性学习能源的开发利用与环境保护本章复习与测试选修3-4*第一章机械振动第一节初识简谐运动弹簧振子描述简谐运动的物理量第二节简谐运动的力和能量特征简谐运动的力的特征简谐运动的能量的特征第三节简谐运动的公式描述第四节探究单摆的振动周期单摆振动周期的实验探究第五节用单摆测定重力加速度第六节受迫振动共振受迫振动共振共振的利用和防止本章复习与检测*第二章机械波第一节机械波的产生和传播认识机械波机械波的产生机械波的传播纵波与横波第二节机械波的图象描述波的图象描述波的特征的物理量第三节惠更斯原理及其应用惠更斯原理波的反射波的折射第四节波的干涉与衍射波的干涉波的衍射第五节多普勒效应认识多普勒效应多普勒效应的成因多普勒效应的运用本章复习与检测*第三章电磁振荡与电磁波第一节电磁振荡电磁振荡电路的演变与构成电磁振荡过程中电场能和磁场能的转化电磁振荡的周期和频率第二节电磁场与电磁波麦克斯韦电磁场理论的基础思想电磁波的产生及其特点电磁场的物质性麦克斯韦电磁场理论的意义第三节电磁波的发射、传播和接收模仿赫兹实验电磁波的发射电磁波的传播无线电波的接收第四节电磁波谱光是电磁波电磁波谱第五节电磁波的应用无线电广播与电视移动通信电磁波与科技、经济、社会发展的关系本章复习与检测*第四章光第一节光的折射定律光的折射规律的实验探究折射角与光速的关系折射率第二节测定介质的折射率测量折射率第三节认识光的全反射现象光的全反射光导纤维的结构与应用第四节光的干涉双缝干涉现象光产生干涉的条件第五节用双缝干涉实验测定光的波长第六节光的衍射和偏振光的衍射光的偏振第七节激光激光激光的特性激光的应用全息照相用激光观察全息照片本章复习与检测*第五章相对论第一节狭义相对论的基本原理狭义相对论的诞生狭义相对论的基本原理“同时”的相对性第二节时空相对性时间间隔的相对性空间距离的相对性相对论的时空观第三节质能方程与相对论速度合成相对论质量质能方程相对论的速度合成定理第四节广义相对论广义相对论基本原理广义相对论的主要结论第五节宇宙学简介人类对宇宙演化的认识宇宙学的新进展本章复习与检测选修3-5*第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞历史上对碰撞问题的研究生活中的各种碰撞现象弹性碰撞和非弹性碰撞第二节动量动量守恒定律动量及其改变一维碰撞中的动量守恒定律第三节动量守恒定律在碰撞中的应. 第四节反冲运动第五节自然界中的守恒定律守恒与不变守恒与对称本章复习与检测*第二章波粒二象性第一节光电效应光电效应与光电流光电流的变化极限频率遏止电压电磁理论解释的困难第二节光子能量量子假说光子假说光电效应方程对光电效应的解释第三节康普顿效应及其解释第四节光的波粒二象性光的波粒二象性的本质概率波第五节德布罗意波德布罗意波假说电子衍射电子云不确定关系本章复习与检测*第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门探索阴极射线电子的发现第二节原子的结构α粒子散射实验原子的核式结构的提出第三节氢原子光谱巴耳末系氢原子光谱的其他线系原子光谱第四节原子的能级结构能及结构猜想氢原子的能级本章复习与检测*第四章原子核第一节走进原子核放射性的发现原子核的组成第二节核衰变与核反应方程原子核的衰变核反应方程半衰期第三节放射性同位素同位素放射性同位素的应用放射性的危害及防护第四节核力与结合能核力及其性质重核与轻核结合能第五节裂变和聚变核裂变链式反应受控热核反应第六节核能利用反应堆核电站核能利用第七节小粒子与大宇宙从小粒子到大宇宙——空间跨度从粒子寿命到宇宙年龄——时间跨度本章复习与检测。

第4点布朗运动与扩散现象的比较
布朗运动间接反映了分子的运动,而扩散现象直接证实了分子的运动。

二者在产生原因上的本质是一致的，但在研究对象和影响因素方面是有区别的、
对点例题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可以在气体、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永不停息的
解题指导布朗运动不能在固体中发生，扩散现象可以在固体中发生,选项A错误；布朗运动不是分子的运动,而扩散现象是分子的运动，选项B错误；布朗运动是永不停息的,而扩散现象当达到动态平衡后就会停止,选项D错误；布朗运动和扩散现象的相同点是温度越高越明显，选项C正确.故正确答案为C、
答案 C
技巧点拨(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分子运动的撞击而引起的.
关于扩散现象和布朗运动，下列说法不正确
．．．的是()
A。

扩散现象发生的条件是两种物质浓度不同，而布朗运动发生的条件是固体颗粒在气体或液体中
B.扩散现象证实分子在做无规则运动,布朗运动说明小颗粒在做无规则运动
C.扩散现象和布朗运动都说明分子在做无规则运动
D。

扩散现象和布朗运动之所以发生是因为分子间有空隙
答案 B
解析A对扩散现象和布朗运动产生的条件的描述是正确的;B对布朗运动的研究对象描述是正确的，但布朗运动说明了液体分子的无规则运动,故B错，C对;分子运动需要空间,故D 对.。

高一物理布朗运动知识点
1.概念：悬浮在液体中的固体颗粒所做的无规则运动
2.条件：任何固体微粒，在任何温度下悬浮在液体中都可做布朗运动
3.起因：液体分子对微粒撞击的不平衡
4.特点：①只要液体不干涸，布朗运动就不停息
②微粒越小，布朗运动越显著
③液体温度越高，布朗运动越显著
5.意义：布朗运动虽不是分子的运动，但反映了分子运动的情况
6.备注：①分子的运动是无规则的，但不是无规律的，遵从统计规律
②布朗粒子的等时位置连线图不是粒子运动的轨迹
布朗运动和热运动的比较：。

交流Experience ExchangeDI G I T C W 经验240DIGITCW2019.031 引言生活中我们周围存在着很多物体会在一定的条件或者环境下产生向周边进行扩散的现象，这些现象或多或少会对我们的生活产生一定的影响，而且这一现象是一部分科学家们一直在致力研究的方向，但一般情况下，在没有足够的知识储备和好奇心时，但人们不会对这些现象产生了解和求知的兴趣。

我在生活中对常见的一些现象都保持着一种求知欲望，且在学校的物理学习过程中了解到了与扩散现象极为相像的布朗运动。

本文通过探寻发生这两种现象的原理，从而将两种现象应用于生活。

2 研究过程2.1 认识扩散现象在生活中我们对扩散现象的认识大概是物体会从一个中心点往四周伸展出去，或者这个物体扩散之前受到约束的话他会向着特定的方向扩散。

通过对扩散现象相关文献的进一步研究，我发现学者们已经对扩散现象已经有了较为明确的分类界定，他们将扩散现象分为互扩散、自扩散、热扩散三种，随后我通过相关视频对学者们的分类分别进行了认识和区分。

什么是互扩散呢？例如把白墨水和红墨水放在同一个密闭容器里，黑墨水放在左边，红墨水放在右边，中间用隔板隔开，两部分液体压强、温度全部相等。

如果把隔板抽出，我们会观察到，右边的红墨水逐渐向左边的黑墨水扩散，与此同时，左边的黑墨水也逐渐向右边的红墨水扩散。

经过一段时间后，两种颜色不同的液体会融为一体，直至均匀分布在容器中，这就是互扩散。

而自扩散是一种使发生互扩散的两种气体分子之间的量变小，使它们相互扩散的速率趋于相等的互扩散过程，而自扩散现象只有用放射性同位素技术才能测出。

最后一种热扩散，是指流体分子因温度差而引起的扩散。

通过对文献的查找，结合老师的讲解，我认识到扩散现象是气体分子的内迁现象。

微观角度是大量气体分子做无规则热运动时，分子之间不断碰撞的结果。

在分子分布多的地方，分子之间碰撞的几率大，次数多，所以向周围扩散的幅度大，不断这样扩散形成均匀分布的状态。

高中物理选修热学知识点总结一、分子运动论1.物质是由大量分子组成的2.分子永不停息地做无规则热运动（1）分子永不停息做无规则热运动的实验事实：扩散现象和布郎运动。

（2）XXX运动布朗运动是悬浮在液体（或气体）中的固体微粒的无规则运动。

布朗运动不是分子本身的运动，但它间接地反映了液体（气体）分子的无规则运动。

（3）实验中画出的布朗运动路线的折线，不是微粒运动的真实轨迹。

因为图中的每一段折线，是每隔30s时间观察到的微粒位置的连线，就是在这短短的30s内，小颗粒的运动也是极不规则的。

（4）XXX运动产生的原因大量液体分子（或气体）永不停息地做无规则运动时，对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生XXX运动的原因。

简言之：液体（或气体）分子永不停息的无规则运动是产生XXX运动的原因。

（5）影响XXX运动激烈程度的因素固体微粒越小，温度越高，固体微粒周围的液体分子运动越不规则，对微粒碰撞的不平衡性越强，XXX运动越激烈。

（6）能在液体（或气体）中做布朗运动的微粒都是很小的，一般数目级在，这类微粒肉眼是看不到的，必须借助于显微镜。

3.分子间存在着相互作用力（1）分子间的引力和斥力同时存在，实践表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力。

分子间的引力和斥力只与分子间距离(相对位置)有关，与分子的运动状态无关。

（2）分子间的引力和斥力都随分子间的距离r的增大而减小，随分子间的距离r的减小而增大，但斥力的变化比引力的变化快。

（3）分子力F和距离r的关系如下图4.物体的内能（1）做热运动的分子具有的动能叫分子动能。

温度是物体分子热运动的平均动能的标志。

（2）由分子间相对位置决定的势能叫分子势能。

分子力做正功时分子势能减小；分子力作负功时分子势能增大。

当r=r0即分子处于平衡位置时分子势能最小。

不论r从r0增大还是减小，分子势能都将增大。

如果以分子间距离为无穷远时分子势能为零，则分子势能随分子间距离而变的图象如上图。