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33.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 0 105pa 体积为2 0 10 3m3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