物理选择性必修 第三册3 分子运动速率分布规律多媒体教学课件ppt

这是一份物理选择性必修 第三册3 分子运动速率分布规律多媒体教学课件ppt，共53页。PPT课件主要包含了杂乱无章，气体的压强，ACD，BCD，ABC等内容，欢迎下载使用。
要点一 气体分子运动的特点
由于气体分子间距离比较大，分子间的作用力______①，通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，气体充满它能达到的整个空间。 分子的运动__________②，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等。
要点二 气体压强的微观解释
对于单个分子来说，这种撞击是间断的、不均匀的，但是对于大量分子总的作用来说，就表现为连续和均匀的了。器壁单位面积上受到的压力，就是____________③。
① 气体分子间的作用力很小，若没有分子力作用，气体分子将处于怎样的运动状态？
提示 无碰撞时气体分子将做匀速直线运动，但气体分子之间的频繁碰撞使得气体分子的速度大小和方向频繁改变，运动变得杂乱无章。
② 一定温度下气体分子做杂乱无章的运动，可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况吗？
提示 不会，一定温度下的气体分子碰撞十分频繁，单个分子的运动杂乱无章，速率不等，但大量分子的运动遵从统计规律，向各个方向运动的分子数目几乎相等。
③ 密闭容器中气体的压强是由于分子间的相互作用力而产生的吗？
提示 不是，气体的压强是大量做无规则热运动的分子对器壁频繁持续地撞击产生的，不是分子间的相互作用力。
1.气体分子运动的特点
（1）气体分子间的距离较大，使得分子间的相互作用力十分微弱，可认为分子间除碰撞外不存在相互作用力，分子在两次碰撞之间做匀速直线运动。 （2）分子间的碰撞十分频繁，使每个分子的速度大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子的运动杂乱无章。 （3）大量气体分子的速率分布呈现“中间多、两头少”的规律。当温度升高时，“中间多”的这一“高峰”向速率大的一方移动。
2.气体压强的微观意义
探究点一 气体分子运动的特点
为了探究大量随机事件的规律，一个班级所有同学进行投掷硬币游戏。每人把4枚硬币投掷若干次并记录正面朝上的枚数。根据全班的数据，分析2枚硬币正面朝上的次数、1枚和3枚硬币正面朝上的次数、全部朝上或全部朝下的次数，你能发现什么规律吗？
提示 随着投掷次数的增多，2枚硬币正面朝上的次数比例最多，1枚和3枚硬币正面朝上的比例略少，全部朝上或全部朝下的次数最少。说明大量随机事件的整体会表现出一定的规律性。
提示 气体分子运动速率分布规律：“中间多、两头少”。
3. 温度不变时，每个分子的速率都相同吗？温度升高，所有分子运动速率都增大吗？
提示 分子在做无规则运动,其速率有大有小。温度升高时,分子热运动的平均速率增大,不一定每一个分子的速率都增大。
1.气体分子运动的三个性质
2.分子运动速率分布图像
（1）图像如图所示。
（2）规律：在一定温度下，不管个别分子怎样运动，多数气体分子的速率都在某个数值附近，表现出“中间多、两头少”的分布规律。当温度升高时，“中间多、两头少”的分布规律不变，气体分子的平均速率增大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动。
例 （多选）根据分子动理论，气体分子运动的剧烈程度与温度有关，下列表格中的数据是研究氧气分子速率分布规律而列出的。
B. 温度变化，“中间多、两头少”的分布规律要改变C. 某一温度下，分子速率都在某一数值附近，离这个数值越远，分子越少D. 温度增加时，速率小的分子数减少了
依据表格内容，以下四位同学所总结的规律正确的是( )A. 无论温度多高，速率很大和很小的分子总是少数
解题感悟 气体分子速率分布规律 （1）在一定温度下，所有气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布。 （2）温度越高，速率大的分子所占比例越大。 （3）温度升高，气体分子的平均速率变大，但具体到某一个气体分子，速率可能变大也可能变小，无法确定。
1. 关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是( )A. 某一时刻具有某一速率的分子数目是相等的B. 某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的C. 某一温度下，大多数气体分子的速率不会发生变化D. 分子的速率分布毫无规律
探究点二 气体压强的微观解释
2. 借助铅笔，把气球塞进一只瓶子里，并拉大气球的吹气口，反扣在瓶口上，如图所示，然后给气球吹气，想把气球吹大，非常困难，为什么？
提示 由题意“吹气口反扣在瓶口上”可知瓶内封闭着一定质量的空气。当气球稍吹大时，瓶内空气的体积缩小，空气分子的数密度变大，压强变大，阻碍了气球的膨胀，因而想把气球吹大是很困难的。
1.气体压强的产生 大量气体分子不断和器壁碰撞，对器壁产生持续的压力，单位时间内，作用在器壁单位面积上的压力就是气体的压强。
（1）微观因素
①气体分子的数密度：气体分子数密度（即单位体积内气体分子的数目）越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大。 ②气体分子的平均速率：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体分子与器壁碰撞时（可视为弹性碰撞）给器壁的冲力就越大;从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内，单位面积器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大。
2.气体压强的决定因素
（2）宏观因素
①与温度有关：其他条件不变，温度越高，气体的压强越大。 ②与体积有关：其他条件不变，体积越小，气体的压强越大。
3.气体压强与大气压强的区别与联系
例 （2021福建永安第三中学高三月考）（多选）下面对气体压强的理解，正确的是( )A. 在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强B. 气体压强取决于单位体积内的分子数和气体的温度C. 单位面积器壁受到大量气体分子碰撞的作用力就是气体对器壁的压强D. 气体的压强是由于气体分子间的斥力产生的
解题感悟 气体压强的分析方法
（1）明确气体压强产生的原因——大量做无规则运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞。压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。 （2）明确气体压强的决定因素——气体分子的数密度与平均速率。 （3）只有知道了两个因素的变化，才能确定压强的变化，任何单个因素的变化都不能决定压强是否变化。
[解析] 气体压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞引起的，它由气体的温度和单位体积内的分子数决定，与容器的运动状态无关。
2. （多选）如图所示，封闭在汽缸内一定质量的理想气体，如果保持体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是( )
A. 气体的密度增大B. 气体的压强增大C. 气体分子的平均速率减小D. 每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
[解析] 由于质量不变，体积不变，则分子的数密度不变，而温度升高，分子的平均速率增大，所以单位时间内气体分子对单位面积器壁碰撞次数增多，压强增大。
1. （多选）气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外( )A. 气体分子可以做布朗运动B. 气体分子可以自由运动C. 气体分子间的相互作用力十分微弱D. 气体分子沿各个方向运动的机会（概率）相等
[解析] 温度升高，气体分子的平均速率增大，但大气压强并未改变，可见单位体积内的分子数密度一定减小。
科学思维 统计规律的理解 （1）个别事件的出现具有偶然因素，但大量事件的整体会表现出一定的规律性。 （2）从微观角度看，由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独来看，各个分子的运动都是不规则的，具有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律。
1. 伽尔顿板可以演示统计规律。如图所示,让大量小球从上方漏斗形入口落下,则选项图中能正确反映最终落在槽内小球的分布情况的是( )
[解析] 根据统计规律，靠近入口的狭槽内的小球数目多，远离入口的狭槽内小球数目少。
1. （多选）在研究热现象时，我们可以采用统计方法，这是因为( )A. 每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的B. 个别分子的运动不具有规律性C. 在一定温度下，大量分子的速率分布是确定的D. 在一定温度下，大量分子的速率分布随时间而变化
[解析] 在研究热现象时，单个分子的运动无规则的特征，但大量分子运动却满足统计规律。
2. 夏天开空调，冷气从空调中吹进室内，则室内气体分子的( )A. 热运动剧烈程度增大B. 平均速率变大C. 每个分子速率都会相应地减小D. 速率小的分子数所占的比例升高
[解析] 冷气从空调中吹进室内，室内温度降低，分子热运动剧烈程度减小，分子平均速率减小，即速率小的分子数所占的比例升高，但不是每个分子的速率都减小。
3. 下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是( )A. 气体分子运动的平均速率与温度有关B. 当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多，两头少”C. 气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D. 气体分子的平均速度随温度升高而增大
[解析] 气体分子的运动与温度有关，温度升高时，平均速率变大，但仍遵循“中间多，两头少”的统计规律；大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无关。
4. 在一定温度下，某种理想气体的分子速率分布应该是( )A. 每个气体分子速率都相等B. 每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很少C. 每个气体分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数目的分布是均匀的D. 每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很多
[解析] 分子做无规则运动，速率大小各不相同，但分子的速率遵循一定的分布规律。大多数分子速率在某个数值附近，离这个数值越近，分子数目越多，离这个数值越远，分子数目越少。
6. 如图所示，两个完全相同的圆柱形容器，甲中恰好装满水，容器乙密闭，其中充满空气，则下列说法中正确的是( )
[解析] 气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动的平均速率增大，且分子速率分布呈现“两头少、中间多”的特点，温度高时速率大的分子数所占据的比例大。
9. （★）下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的对照表：
C. 单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了D. 单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少了
7月份与1月份相比较，正确的是( )A. 空气分子无规则热运动的情况几乎不变B. 空气分子无规则热运动减弱了