《分子运动速率分布规律》课件.ppt

1、3.分子运动速率分布规律 一、气体分子运动的特点一、气体分子运动的特点思考思考 某医院治疗一种疾病的治愈率为某医院治疗一种疾病的治愈率为10%,10%,那么那么,前前9 9个病人都没有治愈个病人都没有治愈,第第1010个个人就一定能治愈吗人就一定能治愈吗?提示提示:如果把治疗一个病人作为一次实验如果把治疗一个病人作为一次实验,治愈率是治愈率是10%,10%,随着实验次数的增加随着实验次数的增加,即治疗的病人数的增加即治疗的病人数的增加,大约有大约有10%10%的人能够治愈的人能够治愈,对于一次实验来说对于一次实验来说,其结果是其结果是随机的随机的,因此因此,前前9 9个病人没有治愈是可能的个病

2、人没有治愈是可能的,对第对第1010个人来说个人来说,其结果仍然是随其结果仍然是随机的机的,既有可能治愈既有可能治愈,也可能没有治愈也可能没有治愈,治愈率仍是治愈率仍是10%10%。目占总分子数的百分比,不能得出任意速率区间的氧气分子数目,选项C错误;大,分子平均速率较大,可知实线对应于氧气分子在100 时的情形,选项B正(2)为什么地球表面含有水?(2)气体运动速率分布有什么规律?(多选)如图在烧瓶内充满红棕色的NO2气体,关于NO2气体分子的运动情况,下列说法中正确的是()根据牛顿第三定律,器壁受到的作用力为气体的分子数越多,气体的压强就越大一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)下

3、列说法中不正确的是()(多选)氧气分子在0 和100 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数气体分子间除相互碰撞外,几乎无相互作用气体压强产生的原因:从分子动理论的观点来看,气体对容器的压强是由温度高时速率大的分子所占据的比例越大,题图中图线越宽、越平缓,显然从图中可看出TTT,B正确。某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的(多选)一定质量气体,在体积不变的情况下,温度升高,压强增大的原因从速率分布规律图可以看出,当温度升高时,“中间多、两头少”的分布规律一定温度下某气体分子的速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子数目相对较少甲容器中pApB、乙容器中pC=pD当分子间平均距离变大时,压强必

4、变大大量分子整体的速率分布遵从一定的_;在一定的温度下,各种不1.1.统计规律统计规律:(1)(1)在一定条件下在一定条件下,若某事件必然若某事件必然_,_,这个事件叫作这个事件叫作_。(2)(2)若某事件不可能出现若某事件不可能出现,这个事件叫作这个事件叫作_。(3)(3)若在一定条件下某事件可能出现若在一定条件下某事件可能出现,也可能不出现也可能不出现,这个事件叫作这个事件叫作_。(4)(4)大量大量_的整体往往会表现出一定的规律性的整体往往会表现出一定的规律性,这种规律就叫作这种规律就叫作_。必然事件必然事件不可能事件不可能事件随机事件随机事件统计规律统计规律出现出现随机事件随机事件2.

5、2.气体分子运动的特点气体分子运动的特点:(1)(1)热现象与大量分子热运动的热现象与大量分子热运动的_有关。有关。(2)(2)下列有关分子特点的说法中正确的是下列有关分子特点的说法中正确的是_。由于分子的大小相对分子间的空隙来说很小由于分子的大小相对分子间的空隙来说很小,所以所以,可以把气体分子视为可以把气体分子视为质点。质点。气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外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不受力而做匀速直线运动,所所以一定质量的气体分子可以充满整个容器空间。以一定质量的气体分子可以充满整个容器空间。统计规律统计规律在某一时刻在某一时刻,气体分子的运动杂乱无章

6、气体分子的运动杂乱无章,向着任何一个方向运动的分子都有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。而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等。现代科学能够跟踪每一个气体分子运动的轨迹。现代科学能够跟踪每一个气体分子运动的轨迹。大量分子的运动杂乱无章大量分子的运动杂乱无章,毫无规律可循。毫无规律可循。二、分子运动速率分布图像二、分子运动速率分布图像思考思考 气体的温度升高时气体的温度升高时,所有气体分子的速率都增大吗所有气体分子的速率都增大吗?提示提示:温度升高时温度升高时,气体分子的平均速率增大气体分子的平均速率增大,但有可能个别分子的速率变小但有可能个别分子的速率

7、变小,事实上事实上,对于某个气体分子来说对于某个气体分子来说,其速率大小是时刻在变化的其速率大小是时刻在变化的,并且也是无法确并且也是无法确定的。定的。1.1.大量分子整体的速率分布遵从一定的大量分子整体的速率分布遵从一定的_;_;在一定的温度下在一定的温度下,各种不各种不同速率范围内的分子数在总分子数中所占的比率是同速率范围内的分子数在总分子数中所占的比率是_。2.2.气体分子中气体分子中,速率很大的和速率很小的分子数占总分子数的比率是速率很大的和速率很小的分子数占总分子数的比率是_的的,气体中大多数分子的速率都接近某个数值气体中大多数分子的速率都接近某个数值,与这个数值相差越多与这个数值相

8、差越多,分子数越少分子数越少,表现出表现出“_”_”的分布规律。的分布规律。3.3.温度升高时温度升高时,分子数最多的速率区间移向分子数最多的速率区间移向_的一方的一方,速率小的分子数速率小的分子数_,_,速率大的分子数速率大的分子数_,_,分子的平均速率分子的平均速率_。统计规律统计规律确定的确定的很小很小中间多、两头少中间多、两头少速率大速率大减少减少增加增加增大增大三、气体压强的微观解释三、气体压强的微观解释思考思考 气体对容器的压强是怎样产生的呢气体对容器的压强是怎样产生的呢?提示提示:从分子动理论的观点来看从分子动理论的观点来看,气体对容器的压强源于气体分子的热运动气体对容器的压强源

9、于气体分子的热运动,当当它们飞到器壁时它们飞到器壁时,就会跟器壁发生碰撞就会跟器壁发生碰撞(可视为弹性碰撞可视为弹性碰撞),),就是这个撞击对器就是这个撞击对器壁产生了作用力壁产生了作用力,从而产生了压强。从而产生了压强。1.1.气体压强产生的原因气体压强产生的原因:从分子动理论的观点来看从分子动理论的观点来看,气体对容器的压强是由气体对容器的压强是由于气体分子于气体分子_而产生的。而产生的。2.2.决定气体压强大小的因素决定气体压强大小的因素:(1)(1)容器中气体分子的容器中气体分子的_越大越大,单位时间内、单位面积上气体分子与单位时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力就越大

10、器壁的碰撞对器壁的作用力就越大;(2)(2)容器中容器中_大大,在单位时间内在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分与单位面积器壁碰撞的分子数就多子数就多,平均作用力也会较大。平均作用力也会较大。跟器壁发生碰撞跟器壁发生碰撞平均速率平均速率气体分子的数密度气体分子的数密度一气体分子运动的规律一气体分子运动的规律1.1.大量分子运动的统计规律大量分子运动的统计规律:(1)(1)个别事物的出现具有偶然因素个别事物的出现具有偶然因素,但大量事物的出现但大量事物的出现,却遵从一定的统计规律。却遵从一定的统计规律。(2)(2)从微观角度看从微观角度看,由于物体是由大量的分子组成的由于物体是由大量的分子组成的

11、,这些分子并没有统一的运这些分子并没有统一的运动步调动步调,单独来看单独来看,各个分子的运动都是不规则的各个分子的运动都是不规则的,带有偶然性带有偶然性,但从总体来看但从总体来看,大量分子的运动却有一定的规律。大量分子的运动却有一定的规律。2.2.气体分子运动的特点气体分子运动的特点:(1)(1)气体分子之间有很大空隙。气体分子之间有很大空隙。(2)(2)气体分子之间的相互作用力十分微弱气体分子之间的相互作用力十分微弱,气体分子可以自由地运动气体分子可以自由地运动,可以充满可以充满它所能达到的空间。它所能达到的空间。(3)(3)气体分子运动时频繁地发生碰撞气体分子运动时频繁地发生碰撞,气体分子

12、向各个方向运动的机会相等。气体分子向各个方向运动的机会相等。3.3.分子运动速率分布图像分子运动速率分布图像:(1)(1)气体分子速率分布规律气体分子速率分布规律:在一定状态下在一定状态下,气体的大多数分子的速率都在某个气体的大多数分子的速率都在某个值附近值附近,离这个值越远具有这种速率的分子数就越少离这个值越远具有这种速率的分子数就越少,即气体分子速率总体上即气体分子速率总体上呈呈“中间多、两头少中间多、两头少”的分布特征。的分布特征。(2)(2)速率分布规律如图所示速率分布规律如图所示,横坐标表示分子的速率横坐标表示分子的速率v,v,纵坐标表示各速率区间纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子

13、数的百分比。的分子数占总分子数的百分比。从速率分布规律图可以看出从速率分布规律图可以看出,当温度升高时当温度升高时,“,“中间多、两头少中间多、两头少”的分布规律的分布规律不变不变,气体分子的平均速率增大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。分布曲线的峰值向速率大的一方移动。【思考思考讨论讨论】(1)(1)抛掷一枚一元硬币时抛掷一枚一元硬币时,其正面有时向上其正面有时向上,有时向下有时向下,抛掷次数较少和次数很多抛掷次数较少和次数很多时时,会有什么规律会有什么规律?提示提示:次数较少时次数较少时,正面向上或向下完全是偶然的正面向上或向下完全是偶然的,但次数很多时但次数很多时

14、,正面向上或向正面向上或向下的概率是相等的。下的概率是相等的。(2)(2)根据你对气体分子运动特点的认识根据你对气体分子运动特点的认识,你能否设想一下气体分子的微观模型是你能否设想一下气体分子的微观模型是怎样的怎样的?提示提示:气体分子间距离大气体分子间距离大(约为分子直径的约为分子直径的1010倍倍),),分子力可忽略分子力可忽略,因此气体没有因此气体没有一定的形态和体积一定的形态和体积,会充满它能达到的整个空间会充满它能达到的整个空间,所以气体分子可以看作没有相所以气体分子可以看作没有相互作用力的质点。互作用力的质点。(3)(3)气体分子的速率按什么规律分布气体分子的速率按什么规律分布,当

15、温度升高时当温度升高时,所有气体分子的速率都增所有气体分子的速率都增大吗大吗?提示提示:气体分子的速率各不相同气体分子的速率各不相同,但遵守速率分布规律但遵守速率分布规律,即出现即出现“中间多、两头中间多、两头少少”的分布规律的分布规律,温度增加温度增加,只是分子的平均速率增加只是分子的平均速率增加,每一分子的速率不一定每一分子的速率不一定增加。增加。【典例示范典例示范】(多选多选)如图在烧瓶内充满红棕色的如图在烧瓶内充满红棕色的NONO2 2气体气体,关于关于NONO2 2气体分子的运动情况气体分子的运动情况,下列下列说法中正确的是说法中正确的是()A.A.某一时刻具有任一速率的分子数目是相

16、等的某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的B.B.某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的C.C.某一时刻向任意一个方向运动的分子数目相等某一时刻向任意一个方向运动的分子数目相等D.D.温度升高温度升高,所有所有NONO2 2气体分子的速率都会发生变化气体分子的速率都会发生变化【解题探究解题探究】(1)(1)气体分子运动的特点是什么气体分子运动的特点是什么?提示提示:气体分子运动是杂乱无章的气体分子运动是杂乱无章的,向各个方向运动的机会均等。向各个方向运动的机会均等。(2)(2)气体运动速率分布有什么规律气体运动速率分布有什么规律?提示提示:气体分子速率

17、总体上呈现出气体分子速率总体上呈现出“中间多、两头少中间多、两头少”的分布特征。的分布特征。【解析解析】选选B B、C C。具有任一速率的分子数目并不是相等的。具有任一速率的分子数目并不是相等的,而是呈而是呈“中间多中间多,两头少两头少”的统计分布规律的统计分布规律,选项选项A A错误错误;由于分子之间频繁地碰撞由于分子之间频繁地碰撞,分子随时都分子随时都会改变自己运动速度的大小和方向会改变自己运动速度的大小和方向,因此在某一时刻一个分子速度的大小和方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向完全是偶然的,选项选项B B正确正确;虽然每个分子的速度瞬息万变虽然每个分子的速度瞬息万变,

18、但是大量分子的但是大量分子的整体存在着统计规律整体存在着统计规律,由于分子数目巨大由于分子数目巨大,在某一时刻向任意一个方向运动的在某一时刻向任意一个方向运动的分子数目只有很小的差别分子数目只有很小的差别,可以认为是相等的可以认为是相等的,选项选项C C正确正确;温度升高温度升高,NO,NO2 2气体气体每个分子的速率仍然是瞬息万变的每个分子的速率仍然是瞬息万变的,只是分子运动的平均速率增加只是分子运动的平均速率增加,某个分子某个分子的速率可能不变的速率可能不变,选项选项D D是错误的。是错误的。【规律方法规律方法】气体分子运动的三个特点气体分子运动的三个特点(1)(1)自由性自由性:可以认为

19、分子不受力而做匀速直线运动可以认为分子不受力而做匀速直线运动,因而气体能充满它能达到因而气体能充满它能达到的整个空间。的整个空间。(2)(2)无序性无序性:分子的运动杂乱无章分子的运动杂乱无章,在某一时刻在某一时刻,向着任何一个方向运动的分子向着任何一个方向运动的分子都有都有,而且向着各个方向运动的气体分子数目都相等。而且向着各个方向运动的气体分子数目都相等。(3)(3)规律性规律性:气体分子的速率分布呈现出气体分子的速率分布呈现出“中间多、两头少中间多、两头少”的分布规律。当的分布规律。当气体温度升高时气体温度升高时,分子的平均速率增大。分子的平均速率增大。【素养训练素养训练】1.1.在一定

20、温度下在一定温度下,某种气体的速率分布应该是某种气体的速率分布应该是()A.A.每个分子速率都相等每个分子速率都相等B.B.每个分子速率一般都不相等每个分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子数目都很少速率很大和速率很小的分子数目都很少C.C.每个分子速率一般都不相等每个分子速率一般都不相等,但在不同速率范围内但在不同速率范围内,分子数的分布是均匀的分子数的分布是均匀的D.D.每个分子速率一般都不相等每个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速率很大和速率很小的分子数目很多【解析解析】选选B B。由气体分子速率分布规律知。由气体分子速率分布规律知,气体分子速率大部分集中在

21、某个气体分子速率大部分集中在某个数值附近数值附近,速率很大和速率很小的分子数目都很少速率很大和速率很小的分子数目都很少,所以所以B B正确。正确。2.(2.(多选多选)氧气分子在氧气分子在0 0 和和100 100 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是是()A.A.图中虚线对应于氧气分子平均速率较小的情形图中虚线对应于氧气分子平均速率较小的情形B.B.图中实线对应于氧气分子在图中实线对应于氧气分子在100 100 时的情形时的

22、情形C.C.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目D.D.与与0 0 时相比时相比,100,100 时氧气分子速率出现在时氧气分子速率出现在0 0400 m/s400 m/s区间内的分子数占区间内的分子数占总分子数的百分比较大总分子数的百分比较大【解析解析】选选A A、B B。题图中虚线占百分比较大的分子速率较小。题图中虚线占百分比较大的分子速率较小,所以对应于氧气所以对应于氧气分子平均速率较小的情形分子平均速率较小的情形,选项选项A A正确正确;题图中实线占百分比较大的分子速率较题图中实线占百分比较大的分子速率较大大,分子平均速率较大分子平均速率较大

23、,可知实线对应于氧气分子在可知实线对应于氧气分子在100 100 时的情形时的情形,选项选项B B正正确确;根据分子速率分布图可知根据分子速率分布图可知,题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比目占总分子数的百分比,不能得出任意速率区间的氧气分子数目不能得出任意速率区间的氧气分子数目,选项选项C C错误错误;由分子速率分布图可知由分子速率分布图可知,与与0 0 时相比时相比,100,100 时氧气分子速率出现在时氧气分子速率出现在0 0400 m/s400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小区间内的分子数占总分子数的百分比较小

24、,D,D错误。错误。【补偿训练补偿训练】某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中图中f(v)f(v)表示表示v v处处单位速率区间内的分子数百分率单位速率区间内的分子数百分率,所对应的温度分别为所对应的温度分别为T T、T T、T T,则则T T、T T、T T的大小关系为的大小关系为()A.TA.TTTTTB.TB.TTTTTC.TC.TTT,T,TTTD.TD.T=T=T=T=T【解析解析】选选B B。气体温度越高。气体温度越高,分子热运动越剧烈分子热运动越剧烈,分子热运动的平均速率增大分子热运动的平均速率增大,且分子速率分

25、布呈现且分子速率分布呈现“两头少、中间多两头少、中间多”的特点。温度高时速率大的分子所的特点。温度高时速率大的分子所占据的比例越大占据的比例越大,题图中图线越宽、越平缓题图中图线越宽、越平缓,显然从图中可看出显然从图中可看出T TTTTT,B,B正正确。确。二气体压强的微观意义二气体压强的微观意义1.1.气体压强的产生气体压强的产生:单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁但是大量分子频繁地碰撞器壁,对器壁产对器壁产生持续、均匀的压力。所以从分子动理论的观点来看生持续、均匀的压力。所以从分子动理论的观点来看,气体的压强就是大量气气体的压强就是大量

26、气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。2.2.决定气体压强大小的因素决定气体压强大小的因素:(1)(1)气体分子的密集程度气体分子的密集程度:气体分子的数密度气体分子的数密度(即单位体积内气体分子的数目即单位体积内气体分子的数目)越大越大,在单位时间内在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就越多与单位面积器壁碰撞的分子数就越多,气体压强就越大。气体压强就越大。(2)(2)气体分子的平均速率气体分子的平均速率:气体的温度高气体的温度高,气体分子的平均速率就大气体分子的平均速率就大,每个气体每个气体分子与器壁碰撞时分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞可视为

27、弹性碰撞)给器壁的冲力就大给器壁的冲力就大;从另一方面讲从另一方面讲,分子分子的平均速率大的平均速率大,在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多,累计冲力就累计冲力就越大越大,气体压强就越大。气体压强就越大。3.3.密闭气体压强与大气压强不同密闭气体压强与大气压强不同:(1)(1)密闭气体压强密闭气体压强:因密闭容器中的气体密度一般很小因密闭容器中的气体密度一般很小,由于气体自身重力产生由于气体自身重力产生的压强极小的压强极小,可忽略不计可忽略不计,故气体压强由气体分子碰撞器壁产生故气体压强由气体分子碰撞器壁产生,大小由气体的大小由气体的分子密度和温

28、度决定分子密度和温度决定,与地球的引力无关与地球的引力无关,气体对上下左右器壁的压强大小都气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的。是相等的。(2)(2)大气压强大气压强:大气压强是由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里大气压强是由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强。如果没有地球引力作用面的物体产生的压强。如果没有地球引力作用,地球表面就没有大气地球表面就没有大气,从而也从而也不会有大气压。不会有大气压。【思考思考讨论讨论】(1)(1)雨滴撞击伞面时压力雨滴撞击伞面时压力(压强压强)大小与什么因素有关大小与什么因素有关?提示提示:雨滴撞击伞面时压力雨滴撞击伞面时压

29、力(压强压强)大小与单位时间内落在伞面上的雨滴数有关大小与单位时间内落在伞面上的雨滴数有关,雨滴数量越多雨滴数量越多,压力压力(压强压强)越大越大;另外还与雨滴的质量大小、速度大小即与雨另外还与雨滴的质量大小、速度大小即与雨滴动能大小有关滴动能大小有关,速度越大速度越大,压力压力(压强压强)越大。越大。(2)(2)如图所示为一个长方体容器如图所示为一个长方体容器,每个面的面积均为每个面的面积均为S,S,分子的质量为分子的质量为m,m,分子的分子的数密度为数密度为n,n,分子运动的速率为分子运动的速率为v,v,试根据碰撞的知识证明气体的压强与气体的试根据碰撞的知识证明气体的压强与气体的平均速率有

30、关、与气体分子的数密度有关。平均速率有关、与气体分子的数密度有关。提示提示:在长方体的容器内某一气体分子以速率在长方体的容器内某一气体分子以速率v v与容器壁发生正碰与容器壁发生正碰(可视为弹性可视为弹性碰撞碰撞),),气体分子受到的冲量为气体分子受到的冲量为Ft=-mv-mv=-2mvFt=-mv-mv=-2mv则气体分子受到的作用力为则气体分子受到的作用力为F=-F=-根据牛顿第三定律根据牛顿第三定律,器壁受到的作用力为器壁受到的作用力为F=-F=-2mvt2mvt就像持续的雨滴撞击伞面时形成持续的压力就像持续的雨滴撞击伞面时形成持续的压力,压力作用在伞面上就产生压强压力作用在伞面上就产生

31、压强,压强大小与单位时间内落在伞面上的雨滴数和雨滴的速度大小有关压强大小与单位时间内落在伞面上的雨滴数和雨滴的速度大小有关,那么气体那么气体压强同上面的原理相似压强同上面的原理相似,气体压强大小与气体分子平均速率和气体分子的数密气体压强大小与气体分子平均速率和气体分子的数密度有关。度有关。【典例示范典例示范】一太阳能空气集热器一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料底面及侧面为隔热材料,顶面为顶面为透明玻璃板透明玻璃板,集热器集热器容容积为积为V V0 0,开始时内部封闭气体的压强为开始时内部封闭气体的压强为p p0 0,经过经过太阳暴晒太阳暴晒,此容器内压强怎样此容器内压强怎样变化变化?并从

32、微观角度解释压强变化的原因。并从微观角度解释压强变化的原因。气体分子一直做无规则运动,但是由于在同一时刻,向各个方向运动的概率相同,故对器壁在各个方向上的压强相等,A错误;温度升高时,气体分子的平均速率增大,但不是所有的气体分子速率都增大,B错误;体积不变,分子的平均速率越大说明温度越高,压强越大,C正确;气体压强由气体分子数密度和平均速率共同决定,D错误。当分子间平均距离变大时,压强必变大两容器中器壁的压强产生的原因不同温度升高后,每一个气体分子的速率变大【解析】选A、C、D。一定温度下某气体分子的速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子数目相对较少”乙说:“这个压强是由地面附近那些做无规

33、则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的。温度变化时,“中间多、两头少”的分子分布规律发生改变思考 气体的温度升高时,所有气体分子的速率都增大吗?大,分子平均速率较大,可知实线对应于氧气分子在100 时的情形,选项B正一定质量的气体压强由温度和体积共同决定,体积减小,温度变化不明确,故气体压强变化不明确,A正确;温度不变,压强增大,则分子数密度一定增大,B正确;气体的压强是由气体分子频繁地撞击器壁而产生的,C错误;温度降低,分子的平均速率减小,想要保持压强不变,必须增加撞击次数,即分子的数密度要增加,宏观上体积减小,故D正确。一定质量的气体体积不变,气体分子的平均速率越大,气体的压强就越大(

34、1)在一定条件下,若某事件必然_,这个事件叫作_。表现出“_”的分布规律。大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。问题:(1)随着温度的升高,水分子的平均速率怎样变化?体积不变就是分子的数密度不变,温度升高,气体分子的平均速率变大,但不是每一个气体分子的速率都增大,所以气体的压强增大,同时由于气体分子的平均速率变大,分子撞击器壁的平均作用力增大,故A、C正确,B、D错误。集热器容积不变,分子的数密度不变。当气体温度升高时,分子的平均速率增大。(1)热现象与大量分子热运动的_有关。【审题关键审题关键】序号序号信息提取信息提取集热器内的空气可以通过透明玻璃板吸收热量升温集热器内的空气可以通过

35、透明玻璃板吸收热量升温,其他面不会散热。其他面不会散热。集热器容积不变集热器容积不变,分子的数密度不变。分子的数密度不变。太阳暴晒后气体温度升高。太阳暴晒后气体温度升高。【解析解析】空气集热器内的体积不变空气集热器内的体积不变,温度升高温度升高,分子的平均速率增大分子的平均速率增大,气体的压气体的压强增大。大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生气体的压强增大。大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生气体的压强。单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的强。单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁但是大量分子频繁地碰撞器壁,就对就对器壁产生持续、均匀的压力器壁产生持续

36、、均匀的压力,所以从分子动理论的观点来看所以从分子动理论的观点来看,气体的压强就是气体的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。气体压强由气体分子的大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。气体压强由气体分子的密集程度和平均速率决定。气体分子越密集密集程度和平均速率决定。气体分子越密集,在单位时间内在单位时间内,与单位面积器壁与单位面积器壁碰撞的分子数就越多碰撞的分子数就越多,压强也就越大。分子的数密度不变时压强也就越大。分子的数密度不变时,温度越高温度越高,气体分气体分子的平均速率越大子的平均速率越大,气体分子与器壁碰撞时冲力大气体分子与器壁碰撞时冲力大,次数多次数多,气体

37、的压强就越气体的压强就越大。大。答案答案:见解析见解析【规律方法规律方法】气体压强的分析方法气体压强的分析方法(1)(1)明确气体压强产生的原因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。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)(2)明确气体压强的决定因素明确气体压强的决定因素气体分子的数密度与平均速率。气体分子的数密度与平均速率。(3)(3)只有知道了两个因素的变化只有知道了两个因素的变化,才能确定压强的变化才能确定压强的变化,任何单个因素的变化都任

38、何单个因素的变化都不能决定。不能决定。【素养训练素养训练】1.1.下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.气体对器壁的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气体对器壁的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B.B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲力气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲力C.C.气体分子热运动的平均动能减小气体分子热运动的平均动能减小,气体的压强一定减小气体的压强一定减小D.D.单位体积的气体分子数增加单位体积的气体分子数增加,气体的压强一定增大气体的压强一定增大【解析解析】选选A A。气体对器壁

39、的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞形成的。气体对器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞形成的,是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力,也可以理解为大量气体也可以理解为大量气体分子单位时间作用在器壁单位面积上的冲力分子单位时间作用在器壁单位面积上的冲力,所以选项所以选项A A正确正确,B,B错误错误;气体分子气体分子的热运动的平均动能减小的热运动的平均动能减小,说明气体的温度降低说明气体的温度降低,但由于不知气体的体积变化但由于不知气体的体积变化情况情况,所以也就无法判断气体的压强是增大还是减小所以也就无法判断气体的压强是增大还是减小,故

40、选项故选项C C错误错误;气体的压气体的压强不但与分子的数密度有关强不但与分子的数密度有关,还与气体分子热运动的平均速率有关还与气体分子热运动的平均速率有关,即与气体即与气体的温度有关的温度有关,故选项故选项D D错误。错误。2.2.下列关于气体的说法中下列关于气体的说法中,正确的是正确的是()A.A.由于气体分子运动的无规则性由于气体分子运动的无规则性,密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等不相等B.B.气体的温度升高时气体的温度升高时,所有的气体分子的速率都增大所有的气体分子的速率都增大C.C.一定质量的气体体积不变一定质量的气体体积不变,气体分

41、子的平均速率越大气体分子的平均速率越大,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分子数越多,气体的压强就越大气体的压强就越大【解析解析】选选C C。气体分子一直做无规则运动。气体分子一直做无规则运动,但是由于在同一时刻但是由于在同一时刻,向各个方向向各个方向运动的概率相同运动的概率相同,故对器壁在各个方向上的压强相等故对器壁在各个方向上的压强相等,A,A错误错误;温度升高时温度升高时,气体气体分子的平均速率增大分子的平均速率增大,但不是所有的气体分子速率都增大但不是所有的气体分子速率都增大,B,B错误错误;体积不变体积不变,分分子的平均速率越大说明温度越高子的平均速率越大

42、说明温度越高,压强越大压强越大,C,C正确正确;气体压强由气体分子数密度气体压强由气体分子数密度和平均速率共同决定和平均速率共同决定,D,D错误。错误。【补偿训练补偿训练】一定质量的气体一定质量的气体,下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()A.A.如果体积减小如果体积减小,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大B.B.当温度一定时当温度一定时,如果压强增大如果压强增大,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大次数一定增大C.C.如果温度升高如果温度升高,气体分子在单位时间内对

43、单位面积器壁的碰撞次数一定增大气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大D.D.如果分子的数密度增大如果分子的数密度增大,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大一定增大【解析解析】选选B B。气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数。气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数,是由单位体是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同决定的积内的分子数和分子的平均速率共同决定的,A,A和和D D都是单位体积内的分子数增都是单位体积内的分子数增多多,但分子的平均速率如何变化却不知道但分子的平均速率如何变化却不知道;对对C,C,由

44、温度升高可知分子的平均速率由温度升高可知分子的平均速率增大增大,但单位体积内的分子数如何变化未知但单位体积内的分子数如何变化未知,所以所以A A、C C、D D都不正确。当温度一都不正确。当温度一定时定时,气体分子的平均速率一定气体分子的平均速率一定,此时气体分子在单位时间内对单位面积器壁的此时气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数正是气体压强的微观表现碰撞次数正是气体压强的微观表现,所以所以B B正确。正确。【拓展例题拓展例题】考查内容考查内容:大气压强宏观和微观解释大气压强宏观和微观解释【典例典例】关于地面附近的大气压强关于地面附近的大气压强,甲说甲说:“:“这个压强就是地面每平方米

45、面积的这个压强就是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力上方整个大气柱的压力,它等于该气柱的重力。它等于该气柱的重力。”乙说乙说:“:“这个压强是由地面附这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的。近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的。”丙说丙说:“:“这这个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关,又与地面附近的温度有关。又与地面附近的温度有关。”()A.A.只有甲的说法正确只有甲的说法正确B.B.只有乙的说法正确只有乙的说法正确C.C.只有丙的说法正确只有丙的说法正确D.D.三种说法都有道理三种说法都

46、有道理【解析解析】选选D D。大气压产生的原因从宏观上看。大气压产生的原因从宏观上看,这个压强就是地面每平方米面积这个压强就是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力的上方整个大气柱的压力,它等于该气柱的重力产生的压强它等于该气柱的重力产生的压强,甲的说法是正确的甲的说法是正确的;从微观上看从微观上看,这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的频繁碰撞造成的地面的频繁碰撞造成的,乙的说法正确乙的说法正确;所以这个压强既与地面上方单位体积内所以这个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关气体分子数有关,又与地面附近的温度即

47、空气分子的平均动能有关又与地面附近的温度即空气分子的平均动能有关,丙的说法也丙的说法也正确正确,故选项故选项D D正确。正确。【课堂回眸课堂回眸】课堂检测课堂检测素养达标素养达标1.(1.(多选多选)在研究热现象时在研究热现象时,我们采用统计方法我们采用统计方法,这是因为这是因为()A.A.每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的B.B.个别分子的运动不具有规律性个别分子的运动不具有规律性C.C.在一定温度下在一定温度下,大量分子的速率分布是确定的大量分子的速率分布是确定的D.D.在一定温度下在一定温度下,大量分子的速率分布也随时间而变化大量分子的速率分

48、布也随时间而变化【解析解析】选选B B、C C。大量分子运动的速率分布是有规律的。大量分子运动的速率分布是有规律的,可以用统计方法可以用统计方法,而个而个别分子的运动速率瞬息万变别分子的运动速率瞬息万变,没有规律没有规律,故故B B、C C选项正确。选项正确。2.2.关于气体分子运动的特点关于气体分子运动的特点,下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A.A.由于气体分子间距离较大由于气体分子间距离较大,所以气体很容易被压缩所以气体很容易被压缩B.B.气体之所以能充满整个空间气体之所以能充满整个空间,是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱微弱,气体

49、分子可以在空间内自由移动气体分子可以在空间内自由移动C.C.由于气体分子之间的距离较大由于气体分子之间的距离较大,所以气体分子间根本不存在相互作用所以气体分子间根本不存在相互作用D.D.气体分子间除相互碰撞外气体分子间除相互碰撞外,几乎无相互作用几乎无相互作用【解析解析】选选C C。气体分子间距离大。气体分子间距离大,相互作用的引力和斥力很微弱相互作用的引力和斥力很微弱,很容易被压很容易被压缩缩,气体分子能自由运动气体分子能自由运动,故故A A、B B正确正确;尽管气体分子间的距离很大尽管气体分子间的距离很大,但并不是气但并不是气体分子间没有相互作用力体分子间没有相互作用力,故故C C错错,D

50、,D正确。正确。3.3.对于一定质量的气体对于一定质量的气体,下列四个论述中正确的是下列四个论述中正确的是()A.A.当分子热运动变剧烈时当分子热运动变剧烈时,压强必增大压强必增大B.B.当分子热运动变剧烈时当分子热运动变剧烈时,压强可以不变压强可以不变C.C.当分子间平均距离变大时当分子间平均距离变大时,压强必变大压强必变大D.D.当分子间平均距离变大时当分子间平均距离变大时,压强必变小压强必变小【解析解析】选选B B。影响气体压强的是分子的平均速率和气体分子的数密度。分子。影响气体压强的是分子的平均速率和气体分子的数密度。分子热运动变剧烈热运动变剧烈,表明气体温度升高表明气体温度升高,分子