同学们,准备好了吗?好,上课。
同学们好,请坐。同学们,炎热的夏天,你最讨厌的是什么呢?对,就是晚上的蚊子。此时如果你插上电,蚊香顷刻间味道就会散布到整个房间,问题也就解决了。那么这其中蕴含着怎样的物理原理?带着这个问题,我们就一起来学习分子热运动。
首先,请同学们拿出准备好的蔗糖和一杯纯净水,把蔗糖放入纯净水中搅一搅。你观察到什么现象?大家说蔗糖不见了,那么蔗糖是消失了吗?嗯,有同学说不是,因为他尝了一下水是甜的。其实蔗糖在水里分解成了更小的微粒——分子。并且通过大量的研究发现,我们的物质通常都是由极小的微粒分子、原子构成的。
那么既然物质是由分子构成的,那构成物质的分子是在静止的还是在运动的?接下来老师做一个小实验,请同学们认真观察。老师这里有一个广口瓶,里面装有二氧化氮气体,上面盖了一个玻璃板,将一个空的广口瓶,瓶口向下倒扣在玻璃板上。此时二氧化氮气体是什么颜色的?对,是棕色的,那么空气是——对,是无色的。现在老师抽出玻璃板,请大家再来观察。好,你来说。嗯,他说他发现两瓶中的气体混合在了一起,颜色也变得均匀了,观察得非常仔细。好,请坐。那么像这样两种物质在互相接触时,彼此进入对方的现象就叫作扩散。
那么气体会发生扩散现象,液体也会发生扩散现象吗?接下来我们来看一段视频,在一个量筒中装入一半的清水,用细管在水下注入硫酸铜溶液,此时我们看到硫酸铜溶液是蓝色的,并且它和清水之间有清晰的界限。可是放置几天之后,我们发现这个界限就逐渐模糊了,这说明液体也会发生扩散。其实固体也会发生扩散,把磨得很光滑的铅片和金片紧贴在一起,放置5年以后切开,发现它们互相渗入对方约一毫米左右。
我们知道物质会扩散,那么它扩散的快慢相同吗?老师这里有两杯水,一杯是凉水,另一杯是热水,现在同时向两杯水中滴入一滴墨水,你观察到什么现象?第三排这位同学,他说墨水在凉水中扩散得慢,在热水中扩散得快,说明物体扩散的速度和物体的温度有关。温度越高,扩散得越快。嗯,你非常善于思考。好,请坐。
