2020學年高中物理 第八章 氣體 第5講 氣體熱現(xiàn)象的微觀意義 ppt課件

1、第5講氣體熱現(xiàn)象的微觀意義目標定位1.初步了解統(tǒng)計規(guī)律.2.知道氣體分子運動的特點.3.理解氣體壓強的微觀意義.4.能對氣體實驗定律進行微觀解釋，并能用微觀觀點解釋氣體狀態(tài)變化.1預習導學 梳理識記點撥 2 課堂講義 理解深化探究3對點練習 鞏固應用反饋預習導學 梳理識記點撥 1.隨機事件：在一定條件下 出現(xiàn)，也 不出現(xiàn)的事件.2.統(tǒng)計規(guī)律：大量 整體表現(xiàn)出的規(guī)律.一、隨機性與統(tǒng)計規(guī)律可能可能隨機事件二、氣體分子運動的特點1.氣體的微觀結構特點(1)氣體分子之間的距離很大，大約是分子直徑的 倍左右.(2)氣體分子間的相互作用力十分微弱.102.氣體分子運動的特點對個別分子，在某一時刻速度的大小

2、與方向有 ，因大量分子頻繁碰撞，對大量分子來說，它們向各個方向運動的幾率是 的，分子速率呈現(xiàn)“ ”.當溫度升高時，對某一分子在某一時刻它的速率 增加，但大量分子的平均速率 增加，而且“中間多”的分子速率值在增加(如圖1所示).偶然性相等中間多、兩頭少不一定一定圖13.氣體分子的熱運動與溫度的關系(1) ，分子的熱運動越激烈.溫度越高正比溫度三、氣體壓強的微觀意義1.氣體的壓強是大量氣體分子頻繁地對 引起的.2.影響氣體壓強的兩個因素：(1)氣體分子的 ；(2)分子的.容器的碰撞平均動能密集程度課堂講義 理解深化探究一、氣體分子運動與統(tǒng)計規(guī)律1.氣體分子運動特點的理解(1)氣體分子之間的距離很大

3、，大約是分子直徑的10倍，因此除相互碰撞或者跟器壁碰撞外，氣體分子不受力而做勻速直線運動，因而氣體會充滿它能達到的整個空間.(2)分子的運動永不停息，雜亂無章，在某一時刻，向著任何一個方向運動的分子都有，而且向各個方向運動的氣體分子數(shù)目都相等.(3)每個氣體分子都在做永不停息的運動，常溫下大多數(shù)氣體分子的速率都達到數(shù)百米每秒，在數(shù)量級上相當于子彈的速率.(4)溫度是分子平均動能的標志.2.統(tǒng)計規(guī)律的理解(1)個別事物的出現(xiàn)具有偶然性，但大量事物出現(xiàn)的機會，卻遵從一定的統(tǒng)計規(guī)律.(2)從微觀角度看，由于物體是由數(shù)量極多的分子組成的，這些分子并沒有統(tǒng)一的運動步調(diào)，單獨來看，各個分子的運動都是不規(guī)則

4、的，帶有偶然性，但從總體來看，大量分子的運動卻有一定的規(guī)律.例1圖2(a)為測量分子速率分布的裝置示意圖.圓筒繞其中心勻速轉(zhuǎn)動，側面開有狹縫N，內(nèi)側貼有記錄薄膜，M為正對狹縫的位置.從原子爐R中射出的銀原子蒸汽穿過屏上S縫后進入狹縫N，在圓筒轉(zhuǎn)動半個周期的時間內(nèi)相繼到達并沉積在薄膜上.展開的薄膜如圖(b)所示，NP和PQ間距相等.則()圖2A.到達M附近的銀原子速率較大B.到達Q附近的銀原子速率較大C.位于PQ區(qū)間的分子百分率大于位于NP區(qū)間的分子百分率D.位于PQ區(qū)間的分子百分率小于位于NP區(qū)間的分子百分率解析根據(jù)分子速率分布規(guī)律“中間多、兩頭少”的特征可知：M附近的銀原子速率較大，故選項A

5、正確，B錯誤.PQ區(qū)間的分子百分率最大，故選項D錯誤，C正確.答案AC借題發(fā)揮氣體分子的運動特點：一是統(tǒng)計規(guī)律上看是大量分子的表現(xiàn)出來的“中間多、兩頭少”的速率分布規(guī)律，每個分子因頻繁的碰撞，速度的大小和方向不斷的改變；二是從溫度上看溫度是分子平均動能標志，溫度升高使分子的平均速率變大，或說速率大的分子占的比例增大，速率小的分子占的比例減少，而不是大部分分子的速率增大了，少數(shù)分子的速率減小了.二、正確理解氣體壓強的微觀意義1.氣體壓強的產(chǎn)生單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力.所以從分子動理論的觀點來看，氣體的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單

6、位面積上的平均作用力.2.決定氣體壓強大小的因素(1)微觀因素氣體分子的密集程度：氣體分子密集程度(即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目)大，在單位時間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就多，氣體壓強就越大；氣體分子的平均動能：氣體的溫度高，氣體分子的平均動能就大，每個氣體分子與器壁的碰撞給器壁的沖力就大；從另一方面講，分子的平均速率大，在單位時間內(nèi)器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就多，累計沖力就大，氣體壓強就越大.(2)宏觀因素與溫度有關：溫度越高，氣體的壓強越大；與體積有關：體積越小，氣體的壓強越大.3.大氣壓強的理解大氣壓強可以從宏觀和微觀兩個方面理解：宏觀上，可以看作由大氣的重力引起的；微觀上，可以認為是大

7、氣分子對地面或?qū)δ骋黄矫鏌o規(guī)則的碰撞引起的.例2下列說法正確的是()A.氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面 積上的平均作用力B.氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器 壁上的平均作用力C.氣體分子熱運動的平均動能減小，氣體的壓強一定減小D.單位體積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強一定增大解析氣體壓強為氣體分子對器壁單位面積的撞擊力，故A正確；平均作用力不是壓強，B錯誤；氣體壓強的大小與氣體分子的平均動能和氣體分子密集程度有關，故C、D錯.答案A三、三個氣體實驗定律的微觀解釋1.玻意耳定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在溫度保持不變時，體積減小，壓強增大，體積增大，

8、壓強減小.(2)微觀解釋：溫度不變，分子的平均動能不變.體積越小，分子越密集，單位時間內(nèi)撞到單位面積器壁上的分子數(shù)就越多，氣體的壓強就越大.2.查理定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在體積保持不變時，溫度升高，壓強增大，溫度降低，壓強減小.(2)微觀解釋：體積不變，則分子密集程度不變.溫度升高，分子平均動能增大，分子撞擊器壁的作用力變大，所以氣體的壓強增大.3.蓋呂薩克定律(1)宏觀表現(xiàn)：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在壓強不變時，溫度升高，體積增大，溫度降低，體積減小.(2)微觀解釋：溫度升高，分子平均動能增大，撞擊器壁的作用力變大，而要使壓強不變，則需影響壓強的另一個因素分子密度減小，

9、所以氣體的體積增大.例3對一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是()A.體積不變，壓強增大時，氣體分子的平均動能一定增大B.溫度不變，壓強減小時，氣體的密度一定減小C.壓強不變，溫度降低時，氣體的密度一定減小D.溫度升高，壓強和體積都可能不變解析根據(jù)氣體壓強、體積、溫度的關系可知，體積不變，壓強增大時，溫度升高，氣體分子的平均動能一定增大，選項A正確；溫度不變，壓強減小時，氣體體積增大，氣體的密度減小.壓強不變，溫度降低時，體積減小，氣體密度增大.溫度升高，壓強、體積中至少有一個發(fā)生改變.綜上所述，正確答案為A、B.答案AB針對訓練對于一定質(zhì)量的氣體，當它的壓強和體積發(fā)生變化時，以下說法正確的是

10、()A.壓強和體積都增大時，其分子平均動能不可能不變B.壓強和體積都增大時，其分子平均動能有可能減小C.壓強增大，體積減小時，其分子平均動能一定不變D.壓強減小，體積增大時，其分子平均動能可能增大AD對點練習 鞏固應用反饋氣體分子運動的特點1.1859年麥克斯韋從理論上推導出了氣體分子速率的分布規(guī)律，后來有許多實驗驗證了這一規(guī)律.若以橫坐標v表示分子速率，縱坐標f(v)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.如圖所示的四幅圖中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是()1 2 3 4解析氣體分子速率分布規(guī)律是中間多、兩頭少，且分子不停地做無規(guī)則運動，沒有速度為零的分子，故選D.答案D1

11、2 3 42.封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，如果保持體積不變，當溫度升高時，以下說法正確的是()A.氣體的密度增大B.氣體的壓強增大C.氣體分子的平均動能減小D.每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多1 2 3 4氣體壓強的微觀解釋1 2 3 4由于質(zhì)量不變，體積不變，分子密度不變，而溫度升高，分子的平均動能增加，所以單位時間內(nèi)氣體分子對容器壁碰撞次數(shù)增多，D正確，A、C錯誤.答案BD氣體實驗定律的微觀解釋3.對于一定質(zhì)量的某種理想氣體，若用N表示單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)，則()A.當體積減小時，N必定增加B.當溫度升高時，N必定增加C.當壓強不變而體積和溫度變化時，N必定變化D.當壓強不變而體積和溫度變化時，N可能不變1 2 3 4解析由于氣體壓強是由大量氣體分子對器壁的碰撞作用而產(chǎn)生的，其值與分子密度及分子平均速率有關；對于一定質(zhì)量的氣體，壓強與溫度和體積有關.若壓強不變而溫度和體積發(fā)生變化(即分子密度發(fā)生變化時)，N一定變化，故C正確，D錯誤；若體積減小且溫度也減小，N不一定