辽宁省大连市高中物理第8章气体8.4气体热现象的微观意义课件新人教版选修3 .ppt

微观气体分子图,热气球,微观的分子运动是怎样的？,我们的生产生活与地球表面的大气压密切相连，如果从气体分子角度的微观角度来看是怎么一回事呢？,第八章气体,第四节气体热现象的微观意义,1.知识与能力,初步了解什么是“统计规律”,理解气体分子运动的特点：分子沿各个方向运动的机会均等，分子速率按一顶规律分布。,2.过程与方法,能用气体分子动理论解释压强的微观意义，知道压强温度体积所对应的微观物理量间的联系。,3.情感态度与价值观,加深对“统计规律”的理解，增加对科学的好奇心与求知欲。,能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。,重点,用分子动理论解释气体热现象的相关表现。,难点,理解并掌握“统计规律”，能解释一些现象。,气体分子运动特点,气体温度的微观意义,气体压强的微观意义,对实验定律的微观解释,每人把手中四枚硬币，在桌面上随意投掷10次，记录每次投掷时正面向上的硬币个数，统计总共十次投掷中有0，1，2，3，4枚硬币正面朝上的次数各是多少?,某班实验学生的统计规律,随着投掷次数的增多，2枚硬币正面朝上的次数比列最多，约占总数的3/8；1枚和3枚硬币朝上的次数比列略少，分别约占总数的1/4；全部朝上朝下的次数最少，各约占1/16。,表明：个别事物的出现具有偶然的因素，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律。,气体分子运动特点,气体间的距离较大，分子间的相互作用力十分微弱，可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用，每个分子都可以在空间自由移动，一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间,无一定的形状和体积。,（一）,（二）,分子间的碰撞频繁，这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量，其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的，这就是杂乱无章的气体分子热运动。,（三）,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。,分子运动轨迹无规律性,尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但是分子的速率却按一定规律分布。,气体温度的微观意义,大量分子速率分布状态还与温度有关。,氧分子速率分布图,m/s-1,各速率间分子百分数,T=1000C,T=00C,温度越高时，分子的热运动越激烈,理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比，即,温度是分子平均动能的标志,气体压强的微观意义,气体压强是大量分子频繁的碰撞容器壁而产生的。,影响气体压强的两个因素：,(1)气体分子的平均动能,从宏观上看由气体的温度决定。,对确定的气体而言，温度与分子运动的平均速率有关，温度越高，反映气体分子热运动的平均速率越大。,(2)单位体积内的分子数(分子密度),从宏观上看由气体的体积决定。,对确定的一定质量的理想气体而言，分子总数N是一定的，当体积增大时，分子密度减小。,对实验定律的微观解释,解释玻意耳定律,一定质量的理想气体，其分子总数是一个定值，当温度保持不变时，则分子的平均速率也保持不变，当其体积增大几倍时，则单位体积内的分子数变为原来的几分之一，因此气体的压强也减为原来的几分之一；反之若体积减小为原来的几分之一，则压强增大几倍，即压强与体积成反比。这就是玻意耳定律。,对查理定律进行微观解释,一定质量的气体的总分子数是一定的，体积保持不变时，其单位体积内的分子数也保持不变，当温度升高时，其分子运动的平均速率也增大，则气体压强也增大；反之当温度降低时，气体压强也减小。,解释盖吕萨克定律,一定质量的理想气体的总分子数是一定的，要保持压强不变，当温度升高时，全体分子运动的平均速率v会增加，那么单位体积内的分子数一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体积一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小。,大量分子热运动的统计规律,气体分子运动的特点,气体压强的微观意义,温度与分子热运动之间的联系,用分子动理论解释气体的实验规律,BD,(05广东)封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是（）A气体的密度增大B气体的压强增大C气体分子的平均动能减小D每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多,点播,再做出分析可得,由题意可知，V不变T增大,(05上海)内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0105Pa、体积为2.0103m3的理想气体现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127求气缸内气体的最终体积。,解析,在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变P0V0=P1V1由式解得,在缓慢加热到127的过程中压强保持不变,由式解得,1对一定质量的理想气体,下列四个论述中正确的是()A.当分子热运动变剧烈时,压强必增大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,2对于一定质量气体，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()A气体的压强增大B单位时间内分子对器壁碰撞的次数增多C每个分子的速率均增大D气体分子的密度增大,AB,3.对确定的一定质量的理想气体而言，分子总数N是一定的，当时，分子密度减小.,体积增大,4.气体分子的平均动能,从宏观上看由气体的决定.,温度,5.试讲述分子运动的特点,个别分子在某一时刻速度的大小与方向具有偶然性，但它们在各个方向运动的几率是相等的，分子速率呈“中间多，两头小”分布。,6.影响气体压强的两个因素是什么？,气体分子的平均动能；,单位体积内的分子数(分子密度),从宏观上看由气体的体积决定。,答：,1.例如：交纳养老保险的保费一般根据人的年龄与地区人的平均寿命来计算，这里的平均就是大量的统计结果。或对肺癌病例的统计，发现与生活细管、保护生活环境等的某些因数有关，从而可以通过统计数据指导人们如何改变不良的生活习惯、保护生活环境。,2.根据理想气体方程，压强