高中物理 第八章 气体 4 气体热现象的微观意义课堂互动学案 新人教版选修3-3

4 气体热现象的微观意义课堂互动三点剖析1.气体分子运动的统计规律和气体压强的微观解释(1)气体分子运动的统计规律：相同条件下大量偶然事件，整体表现出来的必然规律，就是统计规律.分子向各个方向无规则运动的速率有大有小，但分子的速率分布却有规律：中等速率分子数多，速率很大或很小的分子数少，而且，温度越高，分子的平均速率越大.因此，温度是分子平均动能的标志，记作T=气体分子间的距离较大气体分子间的相互作用力十分微弱，理想气体的分子间作用力为零，无分子势能，因而理想气体的内能由气体分子数和温度共同决定.(2)气体压强的微观解释，从微观角度看，气体的压强是由大量气体分子频繁地撞击器壁而产生的，作用于单位面积上的平均作用力就是气体的压强.压强的大小从微观角度看是由分子撞击力的大小和分子数的多少共同决定.在宏观上表现为气体的温度和体积(密度)的变化影响气体的压强.2.气体实验三定律的微观解释. 对一定质量的气体.等温变比：温度不变分子的平均动能不变，若体积增大，则分子的密度减小，与单位面积撞击的分子数减少，故压强减小.等压变化：当温度升高时，气体分子的平均动能增大，压强有增大的趋势，体积膨胀，而气体分子密度减小，压强有减小的趋势.两者效果抵消，气体压强保持不变.等容变化：气体的体积不变，则气体分子的密度保持不变，当温度升高时，气体分子的平均动能增大.因此单位面积上的压力会变大，气体的压强将增大.各个击破【例1】 下列说法中正确的是( )A.气体的体积就是每个分子的体积之和B.气体的压强大小，只取决于分子的平均速率C.温度升高，大量气体分子中速率小的分子数减少，速率大的分子数增多，分子的平均速率增大D.一定质量的气体，温度一定，体积减小，分子的密度增大解析：分子间的空隙很大，气体的体积远大于每个分子的体积之和，气体的压强大小由分子的平均动能和分子的密集程度共同决定，故选项A、B均错误.气体分子的速率分布遵从统计规律，大多数分子的速率集中在某个速率区间.当温度升高时，这个区间向速率变大的一方移动，故C选项正确.一定质量的气体，分子总数一定，当体积减小时，分子密度就要增大，故D选项正确.答案：CD类题演练 对于一定质量的气体，下列说法中正确的是( )A.当分子热运动变得剧烈时，压强一定增大B.当分子热运动变得剧烈时，压强可以变C.当分子间的平均距离变大时，压强必减小D.当分子间的平均距离变大时，压强必变大解析：一定质量的理想气体的压强是由温度和体积共同决定的，也可以说是由分子热运动的剧烈程度和分子间的平均距离决定的.当热运动变得剧烈，还要看分子间距是否变化，因此，压强可能不变.当分子间距离变化时，还要看热运动是否也变化，因此压强是否变化不确定.答案：B【例2】 如图8-4-2，实线是表示一定质量的理想气体的状态变化过程的p-T图像，变化过程如图中箭头所示，则下列说法中，正确的是( )图8-4-2A.ad过程中气体的内能增加，密度不变 B.dc过程中气体内能增大C.cb过程中分子的平均动能不变 D.ba过程中，气体内能增加，密度不变解析：变化过程中的内能与宏观的温度对应，密度与气体的体积对应.从题中可以读出每一个变化过程，都对应一个不变的量，又可以读出其中一个的变化趋势.由此，可得正确答案A、B、C.答案：ABC2