第六節(jié)--氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律PPT

1、第一章第一章 分子動(dòng)理論分子動(dòng)理論第六節(jié)第六節(jié) 氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律 欄目鏈接欄目鏈接1 1知道什么是統(tǒng)計(jì)規(guī)律知道什么是統(tǒng)計(jì)規(guī)律2 2知道氣體分子沿各方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等是大量知道氣體分子沿各方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等是大量分子運(yùn)動(dòng)整體表現(xiàn)出來(lái)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分子運(yùn)動(dòng)整體表現(xiàn)出來(lái)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律3 3知道氣體分子速率的分布規(guī)律是知道氣體分子速率的分布規(guī)律是“中間多，兩中間多，兩頭少頭少”，理解氣體分子速率的分布規(guī)律也是統(tǒng)計(jì)規(guī)，理解氣體分子速率的分布規(guī)律也是統(tǒng)計(jì)規(guī)律了解氣體分子速率分布曲線律了解氣體分子速率分布曲線 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接由于氣體分子間的距離很大，其分子幾乎不受到分

2、由于氣體分子間的距離很大，其分子幾乎不受到分子間的相互作用力，每一個(gè)分子都可以稱為自由分子現(xiàn)子間的相互作用力，每一個(gè)分子都可以稱為自由分子現(xiàn)代科學(xué)研究表明，氣體分子一直在高速運(yùn)動(dòng)，常溫下平均代科學(xué)研究表明，氣體分子一直在高速運(yùn)動(dòng)，常溫下平均速率超過(guò)了聲音的速率！在那么小的空間里如此高速運(yùn)動(dòng)，速率超過(guò)了聲音的速率！在那么小的空間里如此高速運(yùn)動(dòng)，碰撞是頻繁的，一個(gè)分子在碰撞是頻繁的，一個(gè)分子在1 s內(nèi)與其他分子間的碰撞次數(shù)內(nèi)與其他分子間的碰撞次數(shù)達(dá)到了達(dá)到了65億次！從這些數(shù)據(jù)可以看出，我們要研究單個(gè)的億次！從這些數(shù)據(jù)可以看出，我們要研究單個(gè)的分子運(yùn)動(dòng)是不可能的分子運(yùn)動(dòng)是不可能的 欄目鏈接欄目鏈接

3、 欄目鏈接欄目鏈接1 1用拋擲硬幣出現(xiàn)的現(xiàn)象可用來(lái)比擬分子的運(yùn)動(dòng)，用拋擲硬幣出現(xiàn)的現(xiàn)象可用來(lái)比擬分子的運(yùn)動(dòng)，一次拋擲的硬幣正面向上還是反面向上可比擬某個(gè)分子運(yùn)一次拋擲的硬幣正面向上還是反面向上可比擬某個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)的_，多次拋擲的正面向上和反面向上的規(guī)律性，多次拋擲的正面向上和反面向上的規(guī)律性可比擬大量分子的運(yùn)動(dòng)具有可比擬大量分子的運(yùn)動(dòng)具有_，大量個(gè)別偶然事件，大量個(gè)別偶然事件整體表現(xiàn)出整體表現(xiàn)出_2大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)使氣體分子間頻繁大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)使氣體分子間頻繁_，造成氣體分子不斷地改變運(yùn)動(dòng)，造成氣體分子不斷地改變運(yùn)動(dòng)_，整體，整體上呈現(xiàn)為雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng)，正是這個(gè)原因，使得分子在各上

4、呈現(xiàn)為雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng)，正是這個(gè)原因，使得分子在各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的_偶然性偶然性規(guī)律性規(guī)律性統(tǒng)計(jì)規(guī)律統(tǒng)計(jì)規(guī)律碰撞碰撞方向方向機(jī)會(huì)相等機(jī)會(huì)相等 欄目鏈接欄目鏈接3從氣體分子的速率分布曲線可以看出，氣體分從氣體分子的速率分布曲線可以看出，氣體分子的速率呈現(xiàn)出子的速率呈現(xiàn)出“_”的分布規(guī)律當(dāng)溫的分布規(guī)律當(dāng)溫度升高時(shí)，速率大的分子數(shù)度升高時(shí)，速率大的分子數(shù)_，速率小的分子數(shù)，速率小的分子數(shù)_，分子的平均動(dòng)能，分子的平均動(dòng)能_，總體上仍然表現(xiàn)，總體上仍然表現(xiàn)出出“_”的分布規(guī)律的分布規(guī)律中間多，兩頭少中間多，兩頭少增多增多減少減少增大增大中間多，兩頭少中間多，兩頭少 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目

5、鏈接考點(diǎn)考點(diǎn)1 1 統(tǒng)計(jì)規(guī)律與氣體分子的運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)規(guī)律與氣體分子的運(yùn)動(dòng)1 1統(tǒng)計(jì)規(guī)律統(tǒng)計(jì)規(guī)律(1)(1)擲硬幣實(shí)驗(yàn)擲硬幣實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：把一枚硬幣多次拋出落到地面，要注實(shí)驗(yàn)過(guò)程：把一枚硬幣多次拋出落到地面，要注意每次拋出的高度、方法要相同意每次拋出的高度、方法要相同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：硬幣每次落地時(shí)出現(xiàn)正面或反面的機(jī)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：硬幣每次落地時(shí)出現(xiàn)正面或反面的機(jī)會(huì)具有偶然性，但多次拋幣落地時(shí)正面向上和反面向上的會(huì)具有偶然性，但多次拋幣落地時(shí)正面向上和反面向上的次數(shù)總是分別接近拋幣總次數(shù)的二分之一次數(shù)總是分別接近拋幣總次數(shù)的二分之一(2)(2)統(tǒng)計(jì)規(guī)律統(tǒng)計(jì)規(guī)律大量個(gè)別偶然事件整體表現(xiàn)出來(lái)的規(guī)律大量個(gè)別偶然事件整體

6、表現(xiàn)出來(lái)的規(guī)律 欄目鏈接欄目鏈接2 2氣體分子及其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)氣體分子及其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)(1)(1)分子很小，間距很大，通常認(rèn)為除碰撞外不受力分子很小，間距很大，通常認(rèn)為除碰撞外不受力的作用，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此氣體能充滿它能達(dá)到的整的作用，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此氣體能充滿它能達(dá)到的整個(gè)空間個(gè)空間(2)(2)分子密度大，碰撞頻繁，分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章分子密度大，碰撞頻繁，分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章(3)(3)由于氣體是由數(shù)量極多的分子組成，這些分子并由于氣體是由數(shù)量極多的分子組成，這些分子并沒(méi)有統(tǒng)一的步調(diào)單獨(dú)看來(lái)，各個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)都是不規(guī)則沒(méi)有統(tǒng)一的步調(diào)單獨(dú)看來(lái)，各個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)都是不規(guī)則的，帶有偶然性；但總體來(lái)看，大

7、量分子的運(yùn)動(dòng)遵守統(tǒng)計(jì)的，帶有偶然性；但總體來(lái)看，大量分子的運(yùn)動(dòng)遵守統(tǒng)計(jì)規(guī)律規(guī)律 欄目鏈接欄目鏈接(4)(4)分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等注意：?jiǎn)蝹€(gè)或少量分子的運(yùn)動(dòng)是注意：?jiǎn)蝹€(gè)或少量分子的運(yùn)動(dòng)是“個(gè)性行為個(gè)性行為”，具，具有不確定性大量分子運(yùn)動(dòng)是有不確定性大量分子運(yùn)動(dòng)是“集體行為集體行為”，具有規(guī)律性，具有規(guī)律性即遵守統(tǒng)計(jì)規(guī)律即遵守統(tǒng)計(jì)規(guī)律例例1 1 ( (雙選雙選) )大量氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是大量氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是( () )A A分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空間里分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空間里自由移動(dòng)自由移動(dòng)B B分子的頻繁碰撞致使它做雜亂無(wú)

8、章的熱運(yùn)動(dòng)分子的頻繁碰撞致使它做雜亂無(wú)章的熱運(yùn)動(dòng)C C分子沿各方向的運(yùn)動(dòng)具有偶然性分子沿各方向的運(yùn)動(dòng)具有偶然性D某個(gè)分子在某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向遵從一定的規(guī)律某個(gè)分子在某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向遵從一定的規(guī)律 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：氣體分子除碰撞外可以認(rèn)為是在空間內(nèi)自由氣體分子除碰撞外可以認(rèn)為是在空間內(nèi)自由移動(dòng)的，因而氣體分子沿各方向的運(yùn)動(dòng)機(jī)會(huì)相等，個(gè)別分移動(dòng)的，因而氣體分子沿各方向的運(yùn)動(dòng)機(jī)會(huì)相等，個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)具有偶然性，大量分子的運(yùn)動(dòng)遵守統(tǒng)計(jì)規(guī)律，綜子的運(yùn)動(dòng)具有偶然性，大量分子的運(yùn)動(dòng)遵守統(tǒng)計(jì)規(guī)律，綜上所述，選項(xiàng)上所述，選項(xiàng)A A、B B正確正確答案：答案：ABAB 欄目鏈接欄目鏈接課課 堂堂訓(xùn)訓(xùn)

9、 練練1 1( (雙選雙選) )關(guān)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中關(guān)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是正確的是( () )A A某一時(shí)刻具有任一速率的分子數(shù)目是相等的某一時(shí)刻具有任一速率的分子數(shù)目是相等的B B某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向是偶然的某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向是偶然的C C某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目相等某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目相等D D某一溫度下大多數(shù)氣體分子的速率不會(huì)發(fā)生變某一溫度下大多數(shù)氣體分子的速率不會(huì)發(fā)生變化化 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：氣體分子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律應(yīng)從兩個(gè)方面去理解，氣體分子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律應(yīng)從兩個(gè)方面去理解，一是個(gè)別分子運(yùn)動(dòng)的偶然

10、性，二是大量分子整體具有的規(guī)一是個(gè)別分子運(yùn)動(dòng)的偶然性，二是大量分子整體具有的規(guī)律性不可把大量分子的統(tǒng)計(jì)結(jié)果用在個(gè)別分子上，也不律性不可把大量分子的統(tǒng)計(jì)結(jié)果用在個(gè)別分子上，也不能因?yàn)樯倭康牟町惾ヒ笳w上規(guī)律的嚴(yán)密性能因?yàn)樯倭康牟町惾ヒ笳w上規(guī)律的嚴(yán)密性具有任一速率的分子數(shù)目并不是相等的，呈具有任一速率的分子數(shù)目并不是相等的，呈“中間中間多，兩頭少多，兩頭少”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，選項(xiàng)的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于分子之錯(cuò)誤；由于分子之間頻繁地碰撞，分子隨時(shí)都會(huì)改變自己運(yùn)動(dòng)速度的大小和間頻繁地碰撞，分子隨時(shí)都會(huì)改變自己運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向，因此在某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向完全是方向，因此在某

11、一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向完全是偶然的，選項(xiàng)偶然的，選項(xiàng)B正確；雖然每個(gè)分子的速度瞬息萬(wàn)變，但正確；雖然每個(gè)分子的速度瞬息萬(wàn)變，但是大量分子的整體存在著統(tǒng)計(jì)規(guī)律是大量分子的整體存在著統(tǒng)計(jì)規(guī)律課課 堂堂訓(xùn)訓(xùn) 練練 欄目鏈接欄目鏈接由于分子數(shù)目巨大，某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分由于分子數(shù)目巨大，某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目只有很小的差別，可以認(rèn)為是相等的，選項(xiàng)子數(shù)目只有很小的差別，可以認(rèn)為是相等的，選項(xiàng)C正正確；某一溫度下，每個(gè)分子的速率仍然是瞬息萬(wàn)變的，確；某一溫度下，每個(gè)分子的速率仍然是瞬息萬(wàn)變的，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均速率相同，選項(xiàng)只是分子運(yùn)動(dòng)的平均速率相同，選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的是錯(cuò)誤的

12、 答案：答案：BC課課 堂堂訓(xùn)訓(xùn) 練練 欄目鏈接欄目鏈接考點(diǎn)考點(diǎn)2 2 氣體分子的速率分布?xì)怏w分子的速率分布1 1氣體分子速率分布規(guī)律氣體分子速率分布規(guī)律(1)(1)規(guī)律內(nèi)容：在一定狀態(tài)下，氣體的大多數(shù)分子的規(guī)律內(nèi)容：在一定狀態(tài)下，氣體的大多數(shù)分子的速率都在某個(gè)數(shù)值附近，速率離這個(gè)數(shù)值越遠(yuǎn)，具有這種速率都在某個(gè)數(shù)值附近，速率離這個(gè)數(shù)值越遠(yuǎn)，具有這種速率的分子就越少，即氣體分子速率總體上呈現(xiàn)出速率的分子就越少，即氣體分子速率總體上呈現(xiàn)出“中間中間多，兩頭少多，兩頭少”的分布特征，很像伽耳頓板實(shí)驗(yàn)中狹槽中落的分布特征，很像伽耳頓板實(shí)驗(yàn)中狹槽中落入小球數(shù)目的分布入小球數(shù)目的分布(2)(2)氣體分子速

13、率分布曲線氣體分子速率分布曲線( (以氧分子的速率分布為以氧分子的速率分布為例例) ) 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接a a從以上的圖線可以看出，在一定的溫度下，速率從以上的圖線可以看出，在一定的溫度下，速率在中間的比率最大，分子數(shù)最多，速率很大和速率很小的在中間的比率最大，分子數(shù)最多，速率很大和速率很小的占的比率較小，分子數(shù)較少占的比率較小，分子數(shù)較少b b比較兩溫度下的圖線可知，溫度升高時(shí)，氧分子比較兩溫度下的圖線可知，溫度升高時(shí)，氧分子速率大的占的比例增多，分子的平均動(dòng)能會(huì)隨溫度的升高速率大的占的比例增多，分子的平均動(dòng)能會(huì)隨溫度的升高而增大而增大 欄目鏈接欄目鏈接注

14、意：注意：(1)(1)以上是以氧分子的速率分布為例得到的規(guī)以上是以氧分子的速率分布為例得到的規(guī)律，不要認(rèn)為只有氧分子的速率分布規(guī)律如此，其他種類律，不要認(rèn)為只有氧分子的速率分布規(guī)律如此，其他種類的氣體分子都滿足相同的規(guī)律的氣體分子都滿足相同的規(guī)律 (2)(2)分子速率分布取決于兩個(gè)因素分子速率分布取決于兩個(gè)因素溫度與分子溫度與分子質(zhì)量：質(zhì)量：當(dāng)溫度升高時(shí)，分子速率增大的概率增大，分子當(dāng)溫度升高時(shí)，分子速率增大的概率增大，分子平均速率增大；當(dāng)溫度降低時(shí)，分子平均速率減小平均速率增大；當(dāng)溫度降低時(shí)，分子平均速率減小分子質(zhì)量較大，則分子平均速率較?。环肿淤|(zhì)量分子質(zhì)量較大，則分子平均速率較小；分子質(zhì)量

15、較小，則分子平均速率較大較小，則分子平均速率較大 欄目鏈接欄目鏈接例例2 2 如圖所示是氧氣分子在不同溫度如圖所示是氧氣分子在不同溫度(0 (0 和和100 100 )下的速率分布，由圖可得信息是下的速率分布，由圖可得信息是( () ) 欄目鏈接欄目鏈接A A隨著溫度的升高，氧氣分子的平均速率變小隨著溫度的升高，氧氣分子的平均速率變小B B隨著溫度的升高，每一個(gè)氧氣分子的速率都增隨著溫度的升高，每一個(gè)氧氣分子的速率都增大大C C隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例高占的比例高D D同一溫度下，氧氣分子呈現(xiàn)出同一溫度下，氧氣分子呈現(xiàn)出“中間多，

16、兩頭中間多，兩頭少少”的分布規(guī)律的分布規(guī)律 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：隨著溫度升高，氧氣分子的平均速率變大，隨著溫度升高，氧氣分子的平均速率變大，且呈現(xiàn)且呈現(xiàn)“中間多，兩頭少中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，的分布規(guī)律，A A錯(cuò)，錯(cuò)，D D對(duì)；溫度對(duì)；溫度升高時(shí)，分子平均速率增大，但并不意味著每一個(gè)氧分子升高時(shí)，分子平均速率增大，但并不意味著每一個(gè)氧分子的速率都增大，的速率都增大，B B錯(cuò)；溫度升高時(shí)，氧氣分子中速率小的分錯(cuò)；溫度升高時(shí)，氧氣分子中速率小的分子所占比例將減小，子所占比例將減小，C C錯(cuò)錯(cuò)答案：答案：D D 欄目鏈接欄目鏈接課課 堂堂訓(xùn)訓(xùn) 練練2 2在一定溫度下，某種理想氣體的速率分布應(yīng)該在一定溫度下，某種理想氣體的速率分布應(yīng)該是是( () )A A每個(gè)分子速率都相等每個(gè)分子速率都相等B B每個(gè)分子速率一般都不相等，速率很大和速率每個(gè)分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目很少很小的分子數(shù)目很少C C每個(gè)分子速率一般都不相等，但在不同速率范每個(gè)分子速率一般都不相等，但在不同速率范圍內(nèi)，分子數(shù)的分布是均勻的圍內(nèi)，分子數(shù)的分布是均勻的D D每個(gè)分子速率一般都不相等，速度很大和速率每個(gè)分子速率一般都不相等，速度很大和速率很小的分子數(shù)目很多很小的分子數(shù)目很多 欄目鏈接欄目鏈接課課 堂堂訓(xùn)訓(xùn) 練練解析：解析：氣體分子運(yùn)動(dòng)速率呈現(xiàn)氣體