引入
用显微镜观察水中的花粉颗粒，为什么会看到它不停地抖动、走折线？
花粉颗粒自己会动吗？
为什么温度越高，抖动越剧烈？
布朗运动是分子热运动最直观的实验证据。它看到的不是分子本身，而是分子运动留下的“痕迹”。
正文
定义
布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体微粒所做的无规则运动，由英国植物学家布朗于 1827 年首先观察到。
运动特征
| 特征 | 说明 |
|---|---|
| 无规则 | 方向和快慢不断随机变化 |
| 永不停息 | 只要温度不为绝对零度就存在 |
| 温度越高越剧烈 | 分子平均动能随温度增大 |
| 颗粒越小越明显 | 受力不平衡更显著 |
| 永不停止 | 达到均匀分布后仍在运动 |
轨迹是折线，但不是分子运动的轨迹，而是微粒位置的连续记录。
产生原因
微粒受到周围分子各个方向撞击的不平衡：
- 微粒足够小时，某一瞬间某个方向的撞击数可能多于其他方向
- 净撞击力使微粒改变运动方向
- 下一瞬间撞击分布又变，运动方向再次改变
如果微粒较大，各方向撞击数趋于平衡，净力接近于零，运动就不明显。这是“颗粒越小越明显”的原因。
为什么能证明分子做热运动
布朗运动本身是微粒的运动，不是分子的运动。但它的随机性、温度依赖性和永不停止，只能由“周围分子在不停地无规则运动”来解释。
这是间接证据，但足够有力。分子本身太小，光学显微镜看不到。
与扩散的关系
两者都由分子热运动引起：
| 项目 | 布朗运动 | 扩散 |
|---|---|---|
| 观察对象 | 悬浮微粒 | 物质分子 |
| 表现 | 位置随机变化 | 浓度趋于均匀 |
| 关系 | 微粒的随机行走导致扩散 | 扩散是宏观统计结果 |
爱因斯坦 1905 年用分子动理论定量解释了布朗运动，并由此估算出阿伏伽德罗常数。
常见误区
| 错误说法 | 问题 |
|---|---|
| “布朗运动就是分子的运动” | 是微粒的运动，不是分子 |
| “布朗运动是化学反应” | 纯粹是物理撞击的统计结果 |
| “温度降低到某值时布朗运动停止” | 只要温度不为绝对零度就存在 |
| “微粒越大运动越明显” | 恰好相反 |
引出
爱因斯坦如何从布朗运动估算阿伏伽德罗常数？
布朗运动的均方位移与时间成正比，这个结论如何推导？
为什么布朗运动在生物学中被用来研究细胞内的物质运输？