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1.2 扩散现象

内能及其利用 · 初三
先确认一下:这一关能不能学
先会这个
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。

从哪来 本知识点在图谱中记录的前置知识点为“1. 功的定义、2. 做功的两个必要因素、3. 功的计算、2. 机械效率、3. 机械效率计算”。注意:这些前置知识点属于力学范畴,与扩散现象(热学/分子动理论)无直接逻辑推导关系。 扩散现象真正建立的基础是“分子动理论”(物质由分子组成、分子在永不停息地做无规则运动)。鉴于指令要求“只能引用上面给出的前置知识点”,此处需指出图谱数据可能存在错误,但在教学逻辑上,扩散现象是独立于力学功与效率的新知识模块,不依赖于上述力学基础。

为什么 扩散现象的本质原因是分子在永不停息地做无规则运动。 1. 微观机制:组成物质的分子并非静止,而是在不停地做无规则的热运动。 2. 宏观表现:由于分子的无规则运动,一种物质的分子会进入另一种物质的分子间隙中。 3. 影响因素:温度越高,分子热运动越剧烈,扩散速度越快。 4. 区别宏观运动:扩散不是宏观物体的机械运动(如风吹尘土),而是微观粒子的运动,因此不需要外力推动,且在真空中也能发生(气体扩散)。

适合类型:形象思维强、喜欢直观演示的学生** **核心策略:视觉冲击对比法** 1. **演示实验
在两个玻璃瓶之间放置玻璃板,一瓶装空气,一瓶装红棕色二氧化氮气体(密度比空气大,放在下方)。抽去玻璃板,观察红棕色气体逐渐向上扩散,最终两瓶气体颜色均匀。 2. 关键提问:“没有风吹,也没有搅拌,为什么下面的气体跑到了上面?” 3. 类比:就像教室里有人喷了香水,即使不开窗,全班都能闻到。这不是空气流动(风)带来的,而是香水分子自己在“跑”。 4. 结论:分子自己在动,所以会混合。
适合类型:逻辑推理强、喜欢探究本质的学生** **核心策略:排除法与反证法** 1. **提出假设
如果扩散是因为重力或外力作用,那么重的物体应该下沉,轻的上浮。 2. 反例验证: - 实验1:将密度大的二氧化氮放在上方,密度小的空气放在下方。抽去隔板后,二氧化氮依然会向下扩散进入空气。 - 实验2:在真空中进行气体扩散实验(虽然初中不常做,但可提及原理),扩散依然发生。 3. 逻辑推导:既然与重力方向无关,与外力无关,那唯一剩下的解释就是物质内部微粒自身在运动。 4. 结论:扩散是分子无规则运动的直接证据。
适合类型:数学建模能力强、喜欢量化分析的学生** **核心策略:变量控制与速率分析** 1. **提出问题
扩散快慢受什么影响? 2. 变量控制实验: - 实验组1:冷水滴入红墨水。 - 实验组2:热水滴入红墨水。 3. 观察记录:热水中墨水散开速度明显快于冷水。 4. 建立模型:温度(T)↑ → 分子平均动能↑ → 运动速度↑ → 扩散速率↑。 5. 结论:扩散速率与温度正相关,证明分子运动具有热力学性质。
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练一道
基础题
在烧杯中分别装入等量的冷水和热水,同时向两杯水中各滴入一滴红墨水。观察发现热水中的红墨水扩散得更快。 (1)这一现象说明了什么物理事实? (2)如果将两杯水放在真空中,扩散现象还会发生吗?为什么?
变式
小明认为“尘土飞扬”是扩散现象。请判断他的说法是否正确,并说明理由。
看解答过程
(1)说明了分子在永不停息地做无规则运动,且温度越高,分子运动越剧烈。 (2)会。因为扩散是分子自身的无规则运动,不需要介质(如空气)传递,真空不影响分子的热运动。
试试手自己判
检测题
下列现象中,属于扩散现象的是( ) A. 春天,柳絮飞舞 B. 夏天,荷花飘香 C. 秋天,落叶纷飞 D. 冬天,雪花飘落
看答案和判分标准
答案:B
判对标准:
- 选B:正确。荷花飘香是花香分子在空气中做无规则运动的结果,属于扩散现象。
- 选A、C、D:错误。柳絮、落叶、雪花都是宏观物体,其运动是机械运动,不是分子运动。
- 若学生能解释“为什么B是扩散,而ACD不是”,则判定为真掌握。
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