粤教版 (2019)第三节 气体分子运动的统计规律备课课件ppt

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知识点一　分子沿各个方向运动的概率相等1．运动的自由性：由于气体分子间的距离比较大，分子间作用力很弱．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，因而气体会充满它能达到的整个空间．2．运动的无序性：分子的运动杂乱无章，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都相等．3．运动的高速性：常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率．
知识点二　分子速率按一定的统计规律分布气体分子速率的分布规律．(1)图像．
(2)规律：在一定温度下，不管个别分子怎样运动，气体的多数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，气体分子的速率增大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动．
小试身手1．(多选)关于气体分子的运动情况，下列说法中不正确的是(　　)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
ACD　解析：具有某一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多、两头少”的统计规律分布，故A、D项错误；由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己的运动情况，因此在某一时刻，一个分子速度的大小和方向完全是偶然的，故B项正确；某一温度下，每个分子的速率仍然是随时变化的，只是分子运动的平均速率不变，故C项错误．
2．(多选)对于气体分子的运动，下列说法正确的是 (　　)A．一定温度下某理想气体的分子的碰撞十分频繁，同一时刻，气体分子沿各个方向运动的机会(概率)相等B．一定温度下某理想气体的分子速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少C．一定温度下某理想气体的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D．一定温度下某理想气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均动能可能减小
ABD　解析：一定温度下某理想气体分子碰撞十分频繁，单个分子运动杂乱无章，速率不等，但大量分子的运动遵从统计规律，速率大和速率小的分子数目相对较少，向各个方向运动的分子数目相等，C错误，A、B正确；温度升高时，大量分子平均动能增大，但个别或少量(如10个)分子的平均动能有可能减小，D正确．
探究　气体分子运动特点气体分子运动的特点．(1)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，大量分子的运动服从一定的统计规律．(2)气体分子之间的距离很大，大约是分子直径的10倍，因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间自由移动能达到容器的任何空间，所以气体没有确定的形状和体积，其体积等于容器的体积．
(3)分子的运动杂乱无章，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都相等，即气体分子沿各个方向运动的机会(概率)相等．(4)每个气体分子都在做永不停息的高速运动．(5)大量气体分子的速率分布呈现“中间多(占有分子数目多)、两头少(速率大或小的分子数目少)”的规律．(6)温度升高时，所有分子热运动的平均速率增大，即大部分分子的速率增大了，但也有少数分子的速率减小，这也是统计规律的体现．
【典例】　(多选)根据气体分子动理论，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．
依据表格内容，以下四位同学所总结的规律正确的是(　　)A．不论温度多高，速率很大和很小的分子总是少数B．温度变化，表现出“中间多、两头少”的分布规律要改变C．某一温度下，速率都在某一数值附近，离开这个数值越远，分子越少D．温度增加时，速率小的分子数减少了
ACD　解析：温度变化，表现出“中间多、两头少”的分布规律是不会改变的，选项B错误；由气体分子运动的特点和统计规律可知，选项A、C、D描述正确．
气体分子速率的特点(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)并不是所有分子的速率随温度升高都增大．
1．(多选) 大量气体分子运动的特点是(　　)A．分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，还可在空间内自由移动B．分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的运动C．分子沿各方向运动的机会均等D．分子的速率分布毫无规律
ABC　解析：因气体分子间的距离较大，分子力可以忽略，分子除碰撞外不受其他力的作用，故可在空间内自由移动，A正确；分子间的频繁碰撞使分子的运动杂乱无章，且向各方向运动的机会均等，B、C正确；气体分子速率按“中间多、两头少”的规律分布，D错误．
2．如图所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是(　　)
A．曲线①　　　　B．曲线②C．曲线③ D．曲线④
D　解析：速率较大或较小的分子占少数，接近平均速率的分子占多数，分子速率不可能为0，也不可能为无穷大，因此只有曲线④符合要求．