2013人教版选修(3-3)《气体热现象的微观意义》.ppt

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1、2013人教版人教版选修修(3-3)气体气体热现象象的微的微观意意义1.1.初步了解什么是统计规律；初步了解什么是统计规律；2.2.会描述气体分子运动的特点会描述气体分子运动的特点 ；3.3.能用气体分子动理论解释气体温度和压强能用气体分子动理论解释气体温度和压强的的微观意义微观意义，知道气体温度与平均动能的关，知道气体温度与平均动能的关系；系；4.4.会用气体分子动理论解释气体实验定律。会用气体分子动理论解释气体实验定律。2021/5/222用气体分子运动理论来解释气体实验定律是本节的重点；气体压强的微观意义是本节课的难点，需要学生对粒子的复杂运动有丰富的想象力。2021/5/223气体实验

2、定律：1.玻意耳律（等温变化）：玻意耳律（等温变化）：文字：一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。公式：p1V1=p2V22.2.查理定律查理定律(等容变化等容变化)3.3.盖盖-吕萨克定律吕萨克定律(等压变化等压变化)应用条件：一定质量的气体，在温度不太低，压强不太大时。应用条件：一定质量的气体，在温度不太低，压强不太大时。2021/5/224理想气体理想气体状态方程：状态方程：P P1 1V V1 1/T/T1 1=P=P2 2V V2 2/T/T2 2 (1 )PV/T=C PV/T=C (2 )2021/5/225一、随机性与统计规律一、随机性与统计规律2021/5/2

3、26讨论讨论:上面的实验给我们什么启示上面的实验给我们什么启示?1 1、个别事件的出现有其偶然性、个别事件的出现有其偶然性2 2、大量随机事件的整体会表现出一定的规律、大量随机事件的整体会表现出一定的规律 -统计规律统计规律你能例举一些生活中运用统计规律的实例吗？你能例举一些生活中运用统计规律的实例吗？2021/5/227 分子的运动是无规则的，每个分子的运分子的运动是无规则的，每个分子的运动都具有不确定性。但物体是由大量分子组动都具有不确定性。但物体是由大量分子组成的，因而物体的热现象的宏观特性是由大成的，因而物体的热现象的宏观特性是由大量分子的集体行为决定的。所以看起来无规量分子的集体行为

4、决定的。所以看起来无规则的分子热运动，也必定是有一定的规律的则的分子热运动，也必定是有一定的规律的统计规律统计规律2021/5/228二二.气体分子运动的特点气体分子运动的特点（1 1）气体间的距离较大，分子间相互作用力十分微弱，）气体间的距离较大，分子间相互作用力十分微弱，可认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用可认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用而做匀速直线运动，所以一定质量的而做匀速直线运动，所以一定质量的气体的分子可以充气体的分子可以充满整个容器空间满整个容器空间。（2 2）气体分子的运动杂乱无章，在某一时刻向着任何）气体分子的运动杂乱无章，在某一时刻向着任何一个方

5、向运动的分子都有，从总体上看气体分子沿各一个方向运动的分子都有，从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。2021/5/229（3 3）大量气体分子的速率大量气体分子的速率是按一定规律分布，呈是按一定规律分布，呈“中中间多，两头少间多，两头少”的分布规律，且这个分布状态与温度的分布规律，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大。有关，温度升高时，平均速率会增大。尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速尽管大量分子做无规

6、则运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布。率却按一定的规律分布。2021/5/2210二、气体温度的微观意义二、气体温度的微观意义1.1.氧气分子的速率分布图象特点：氧气分子的速率分布图象特点：“中间多、两头少中间多、两头少”温度升高时，速率大的分子数增加温度升高时，速率大的分子数增加 速率小的分子数减少速率小的分子数减少2.2.微观意义：微观意义：温度是分子平均动能的标志温度是分子平均动能的标志a a为比例常数为比例常数2021/5/2211例：例：相同温度下，质量相等的氢和氧气，下列相同温度下，质量相等的氢和氧气，下列说法中正确的有（说法中正确的有（）A A、氢气分子的平均动能

7、大、氢气分子的平均动能大B B、氢气分子的总动能大、氢气分子的总动能大C C、氢气分子总数多、氢气分子总数多D D、内能一样大、内能一样大BC2021/5/2212三、气体压强的微观意义三、气体压强的微观意义 密闭容器中的气体对器壁有压强，且对密闭容器中的气体对器壁有压强，且对各个器壁的压强相等。气体压强究竟是如何各个器壁的压强相等。气体压强究竟是如何产生的呢？产生的呢？2021/5/22131.1.气体压强的概念：气体压强的概念：就是气体对于容器器壁的压强就是气体对于容器器壁的压强2.2.气体压强的产生原因（微观解释）：气体压强的产生原因（微观解释）：大量分子频繁地碰撞器壁，对器壁产生持大量

8、分子频繁地碰撞器壁，对器壁产生持续、均匀的压力，产生压强续、均匀的压力，产生压强3.3.气体压强的微观意义：气体压强的微观意义：大量气体分子作用在器壁单位面积上的大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力平均作用力2021/5/2214分子的密集程度分子的密集程度分子的平均动能分子的平均动能宏观角度宏观角度体积体积温度温度微观角度微观角度4.影响气体压强的两个因素影响气体压强的两个因素:你认为气体压强的大小在你认为气体压强的大小在微观上微观上与什么有关与什么有关?并类比说明原因。并类比说明原因。2021/5/2215四、对气体实验定律的微观解释四、对气体实验定律的微观解释1 1.玻意耳定律玻

9、意耳定律(等温变化等温变化)p1V1=p2V2温度不变温度不变 -分子的平均动能不变分子的平均动能不变当体积减小，当体积减小，分子的密集程度越大，分子的密集程度越大，压强越大压强越大体积不变体积不变-分子的密集程度不变分子的密集程度不变当温度升高当温度升高时，时，分子的平均动能增加，分子的平均动能增加，压强越大压强越大一定质量的气体，一定质量的气体，一定质量的气体，一定质量的气体，2.2.查理定律查理定律(等容变化等容变化)2021/5/2216,若若温度升高温度升高-分子的平均动能增大分子的平均动能增大,-压强有增大的趋势压强有增大的趋势，-体积增大体积增大-减小分子密集程度减小分子密集程度

10、,若要保持若要保持等压等压,当两个相反的趋势相互抵消时当两个相反的趋势相互抵消时,压强不变。压强不变。一定质量的气体一定质量的气体3.3.盖盖-吕萨克定律吕萨克定律(等压变化等压变化)2021/5/2217一一.气体分子运动的特点气体分子运动的特点1、气体分子可以在自由移动，从而可以充满任何容器、气体分子可以在自由移动，从而可以充满任何容器 2 2、从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大、从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。3.3.氧气分子的速率分布

11、图象特点：氧气分子的速率分布图象特点：“中间多、两头少中间多、两头少”二、气体温度的微观意义二、气体温度的微观意义-温度是分子平均动能的标志温度是分子平均动能的标志三、气体压强的微观意义三、气体压强的微观意义1.气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的2.影响气体压强的两个因素影响气体压强的两个因素:四、对气体实验定律的微观解释四、对气体实验定律的微观解释气体分子的平均动能气体分子的平均动能气体分子的密集程度气体分子的密集程度-温度温度-体积体积2021/5/22181 1、在一定温度下，某种理想气体的分子速率分、在一定温度下，某种理想气体的

12、分子速率分布应该是布应该是 （）A A、每个气体分子速率都相等、每个气体分子速率都相等B B、每个气体分子速率一般都不相等，速率很大、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和速率很小的分子数目很少C C、每个气体分子速率一般都不相等，但在不同、每个气体分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的速率范围内，分子数的分布是均匀的D D、每个气体分子速率一般都不相等，速率很大、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和速率很小的分子数目很多B课堂练习课堂练习2021/5/22192.2.下列关于气体的说法中，正确的是（下列关于气体的说

13、法中，正确的是（）A A、由于气体分子运动的无规则性，所以密闭容、由于气体分子运动的无规则性，所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等B B、气体的温度升高时，所有的气体分子的速率、气体的温度升高时，所有的气体分子的速率都增大都增大C C、一定体积的气体，气体分子的平均动能越大，、一定体积的气体，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大气体的压强就越大D D、气体的分子数越多，气体的压强就越大、气体的分子数越多，气体的压强就越大C2021/5/2220例例3.对于一定质量的气体，如果保持气体的对于一定质量的气体，如果保持气体的体积不变，温度升高，那

14、么下列说法中正体积不变，温度升高，那么下列说法中正确的是（确的是（）A气体的压强增大气体的压强增大B单位时间内气体分子对器壁碰撞的次数单位时间内气体分子对器壁碰撞的次数增多增多C每个分子的速率都增大每个分子的速率都增大D气体分子的密度增大气体分子的密度增大AB2021/5/2221例例4.对于一定量的理想气体，下列四个论述中对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是（正确的是（）A当分子热运动变剧烈时，压强必变大当分子热运动变剧烈时，压强必变大B当分子热运动变剧烈时，压强可以不变当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C当分子间的平均距离变大时，压强必变小当分子间的平均距离变大时，压强必变小D当分

15、子间的平均距离变大时，压强必变大当分子间的平均距离变大时，压强必变大B2021/5/22225 5、在一定温度下，当一定量气体的体积减小、在一定温度下，当一定量气体的体积减小时，气体的压强增大，这是因为（时，气体的压强增大，这是因为（）A A、单位体积内的分子数变大，单位时间内对、单位体积内的分子数变大，单位时间内对器壁碰撞的次数增大器壁碰撞的次数增大B B、气体分子密度变大，分子对器壁的吸引力、气体分子密度变大，分子对器壁的吸引力变大变大C C、每个分子对器壁的平均碰撞力变大、每个分子对器壁的平均碰撞力变大D D、气体分子的密度变大，单位体积内分子的、气体分子的密度变大，单位体积内分子的重量变大重量变大A2021/5/2223作业五三同步2021/5/2224谢谢！