《气体热现象的微观意义》

8.4 气 体 热 现 象 的微 观 意 义 实 验 一 :每 个 人 都 把 4枚 硬 币 握 在 手 中 ,在 桌 面 上 随 意 投掷 10次 ,记 录 每 次 投 掷 是 正 面 朝 上 的 硬 币 数 ,统 计共 10次 投 掷 中 有 0,1,2,3,4枚 硬 币 正 面 朝 上 的 次 数各 是 多 少 ,将 结 果 填 在 以 下 表 格 中 总 共 投 掷的 次 数 4枚 硬 币 中 正 面 朝 上 的 硬 币 枚 数 0 1 2 3 4我 所 在 小 组 的 数 据 10 我 所 在 大 组 的 数 据 全 班 的 数 据 统 计 对 象次 数 统 计 项 目 讨 论 :上 面 的 实 验 给 我 们 什 么 启 示 ?1、 个 别 事 件 的 出 现 有 其 偶 然 性2、 大 量 随 机 事 件 的 整 体 会 表 现 出 一 定 的 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 ？ 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 规则 的 分 子 热 运 动 ， 也 必 定 是 有 一 定 的 规 律的 统 计 规 律 阅 读 书 上 P27,气 体 分 子 运 动 的 特 点 这 一 节 ,思 考 下列 问 题 :1.为 什 么 气 体 的 体 积 等 于容 器 的 容 积 ?2.在 任 一 时 刻 ,向 各 个 方 向 运 动的 气 体 分 子 数 有 什 么 特 点 ? 二 .气 体 分 子 运 动 的 特 点（ 1） 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 用而 做 匀 速 直 线 运 动 ， 所 以 一 定 质 量 的 气 体 的 分 子 可 以 充满 整 个 容 器 空 间 。（ 2） 气 体 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 ， 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 。 （ 3） 大 量 气 体 分 子 的 速 率 是 按 一 定 规 律 分 布 ， 呈 “ 中间 多 ， 两 头 少 ” 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 。 二 、 气 体 温 度 的 微 观 意 义1.氧 气 分 子 的 速 率 分 布 图 象 特 点 ： “ 中 间 多 、 两 头 少 ”温 度 升 高 时 ， 速 率 大 的 分 子 数 增 加 速 率 小 的 分 子 数 减 少2.微 观 意 义 ： 温 度 是 分 子 平 均 动 能 的 标 志 kEaT a为 比 例 常 数 2.气 体 能 充 满 它 所 能 到 达 的 整 个 空 间气 体 的 体 积 为 容 器 的 容 积3.在 空 间 ,向 各 个 方 向 运 动 的 气 体 分 子 数 目 是 相 等 的1.温 度 升 高 时 ,分 子 的 热 运 动 越 剧 烈温 度 是 分 子 平 均 动 能 的 标 志气 体 分 子 运 动 的 特 点 : 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 对各 个 器 壁 的 压 强 相 等 。 气 体 压 强 究 竟 是 如 何产 生 的 呢 ？ 分 子 质 量分 子 速 率分 子 密 集 程度 分 子 的 平 均 动 能宏 观 角 度 体 积 温 度微 观 角 度.影 响 气 体 压 强 的 两 个 因 素 :你 认 为 气 体 压 强 的 大 小 微 观 上 与 什 么 有 关 ?并 类 比 说 明 原 因 。 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2.影 响 气 体 压 强 的 两 个 因 素 :气 体 分 子 的 平 均 动 能气 体 分 子 的 密 集 程 度 -温 度-体 积 玻 意 耳 定 律 的 微 观 解 释 ：T不 变 分 子 平 均 动 能 不 变 ， 平 均 每个 分 子 对 器 壁 的 撞 击 力 不 变V减 小 分 子 密 集 程 度增 大单 位 时 间 内 撞 击 容 器 单 位 面 积 的 分 子 数 增 多气 体 压 强 增 大 。四 .对 气 体 实 验 定 律 的 微 观 解 释 1.玻 意 耳 定 律 (等 温 变 化 ) p1V1=p2V2,温 度 不 变 -分 子 的 平 均 动 能 不 变体 积 减 小 ,分 子 的 密 集 程 度 越 大 ,压 强 越 大,体 积 不 变 -分 子 的 密 集 程 度 不 变温 度 升 高 时 ,分 子 的 平 均 动 能 增 加 ,压 强 越 大一 定 质 量 的 气 体一 定 质 量 的 气 体2.查 理 定 律 (等 容 变 化 ) 2211 TpTp ,温 度 升 高 ,分 子 的 平 均 动 能 增 大 ,压 强 有 增 大 的 趋 势 ; 体 积 增 大 ,分 子 的 密 集 程 度 减 少 ,压 强 有 减 小 的 趋 势 . 当 两 个 相 反 的 趋 势 相 互 抵 消 时 ,一 定 质 量 的 气 体则 保 持 压 强 不 变3.盖 -吕 萨 克 定 律 (等 压 变 化 ) 2211 TVTV 大 气 压 宏 观 来 看 是 由 于 大 气 层 的 重 力 产 生 ， 微观 来 看 是 空 气 分 子 撞 击 物 体 表 面 产 生液 体 压 强 由 液 体 的 重 力 产 生 ， 完 全 失 重 状 态 下液 体 压 强 消 失气 体 压 强 由 气 体 分 子 的 无 规 则 运 动 持 续 撞 击 容器 壁 产 生 ， 与 气 体 状 态 无 关五 、 气 体 、 液 体 压 强 与 大 气 压 的 区 别 1、 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 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B课 堂 练 习 2.下 列 关 于 气 体 的 说 法 中 ， 正 确 的 是 （ ）A、 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B、 气 体 的 温 度 升 高 时 ， 所 有 的 气 体 分 子 的 速 率都 增 大C、 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D、 气 体 的 分 子 数 越 多 ， 气 体 的 压 强 就 越 大 C 3.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 么 下 列 说 法 中 正 确 的 是 （ ）A 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 增 多C 每 个 分 子 的 速 率 都 增 大D 气 体 分 子 的 密 集 程 度 增 大AB 4.对 于 一 定 量 的 理 想 气 体 ， 下 列 四 个 论 述 中 正 确的 是 （ ）A 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C 当 分 子 间 的 平 均 距 离 变 大 时 ， 压 强 必 变 小D 当 分 子 间 的 平 均 距 离 变 大 时 ， 压 强 必 变 大B 小 结 ：一 .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 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.氧 气 分 子 的 速 率 分 布 图 象 特 点 ： “ 中 间 多 、 两 头 少 ”二 、 气 体 温 度 的 微 观 意 义 -温 度 是 分 子 平 均 动 能 的 标 志三 、 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2.影 响 气 体 压 强 的 两 个 因 素 :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 密 集 程 度 -温 度-体 积 1、 下 列 说 法 正 确 的 是 （ ）A、 气 体 体 积 就 是 每 个 气 体 分 子 体 积 之 和B、 气 体 压 强 的 大 小 ， 只 取 决 于 分 子 平 均 速 率C、 温 度 升 高 ， 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 平 均 速 率 增 大D、 一 定 量 的 气 体 ， 温 度 一 定 ， 体 积 减 小 ， 分子 密 度 增 大 CD 2、 气 体 的 压 强 是 由 下 列 那 种 原 因造 成 的 （ ）A、 气 体 分 子 对 器 壁 的 吸 引 力B、 气 体 分 子 对 器 壁 的 碰 撞 力C、 气 体 分 子 对 器 壁 的 排 斥 力D、 气 体 的 重 力B 3.对 一 定 质 量 的 理 想 气 体 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 （ ）A 压 强 增 大 ， 体 积 增 大 ， 分 子 的 平 均 动 能 一 定 增 大B 压 强 减 小 ， 体 积 减 小 ， 分 子 的 平 均 动 能 一 定 增 大C 压 强 减 小 ， 体 积 增 大 ， 分 子 的 平 均 动 能 一 定 增 大D 压 强 增 大 ， 体 积 减 小 ， 分 子 的 平 均 动 能 一 定 增 大A