扩散与粒子运动
没有人搅拌，为什么气味或颜色仍会慢慢散开？
追踪两种粒子如何从局部聚集走向更均匀的分布，并分清扩散、搅拌与化学反应。
学习目标
- 用随机粒子运动解释净扩散方向。
- 预测温度与扩散速率的关系。
- 区分扩散、整体流动和化学反应。
开始前
- 理解物质由持续运动的粒子构成。
- 会比较“多/少”和“快/慢”。
互动科学实验
- 1分隔
- 2移除隔板
- 3升温比较
- 4趋向均匀
正在准备互动模型…
正在准备互动模型…
定性教学模型：数值和图示用于比较趋势，并非精密测量。
边观察，边解释
依次完成四步。按钮会把互动模型切换到对应观察状态。
-
一侧单位体积内示踪粒子较多，另一侧较少，这就是浓度差。
你的任务: 暂停模型，指出高浓度区与低浓度区。
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每个粒子都无规则运动，两个方向都有人越过中线。因为高浓度侧粒子更多，平均而言从高到低越界的数量更多。
你的任务: 运行模型，分别寻找一次向左和一次向右的越界。
-
在同一物态和其他条件不变时，较高温度通常意味着粒子平均运动更快，混合趋势更快出现。
你的任务: 先低温再高温运行相同时间，比较分布。
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均匀并不表示粒子停止；它表示任一时刻仍有双向运动，但长期看没有持续的净浓度变化。
你的任务: 继续运行，说明为什么“动态平衡”不等于静止。
把现象连成解释
净变化来自统计
扩散没有一位“指挥者”告诉粒子去低浓度区。随机运动加上起始数量差，产生了可预测的总体趋势。
没有生成新物质
染料在水中扩散时，染料与水的空间分布改变，但这本身不表示化学键改变或生成了新物质。
检查理解
可打印练习纸
先独立完成练习页；答案和解释在单独一页。
化学
扩散与粒子运动
姓名：________________日期：________________
没有人搅拌，为什么气味或颜色仍会慢慢散开？
- 扩散开始后，粒子会怎样越过中线？
- 分布变得均匀后，粒子怎样运动？
- 其他条件相同时，提高温度通常会怎样影响扩散？
答案页
扩散与粒子运动
- 双向都有，但净变化通常从高到低
随机运动产生双向越界；起始数量差使总体净变化从高浓度区指向低浓度区。
- 继续随机运动
动态均匀状态仍有粒子运动，只是不再有持续的净浓度变化。
- 平均运动更快，扩散更快
较高温度通常提高粒子的平均动能，使分布更快趋于均匀。