气体热现象的微观意义.ppt

甲：我很怕坐飞机，我问过专家，每架飞机上有炸弹的概率是万分之一万分之一虽然很小，但还没小到可以忽略不计的程度，所以我以前从来不坐飞机。,乙：可是你今天为什么来坐飞机了？,甲：我又问过专家，每架飞机上有一颗炸弹的概率是万分之一，但每架飞机上同时有两颗炸弹的概率只有亿分之一这已经小到可以忽略不计了。,乙：但两颗炸弹与你坐不坐飞机有什么关系？,甲：当然有关系啦不是说同时有两颗炸弹的概率很小吗，我现在自带了一颗炸弹，飞机上再有一颗几乎是不可能的，所以我才放心地来坐飞机！,乙：#￥%&我和你想的一样，我也带了一颗！,笑话,一、随机性与统计规律,1、在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件叫做必然事件,2、若某件事不可能出现，这个事件叫做不可能事件,3、若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，这个事件叫做随机事件,掷币实验,【实验方法】1、将4枚硬币握在手中，在桌面上随意投掷10次。2、记录每次投掷时正面朝上的硬币数。3、统计共10次投掷中有0、1、2、3、4枚硬币正面朝上的次数，并将结果填入表格中。,【实验目的】研究随机事件的出现是否存在规律性,上面的实验给我们什么启示?,1、个别随机事件的出现具有偶然性,2、大量随机事件的整体会表现出一定的规律性,这种规律就是统计规律,二、气体分子运动的特点,气体分子距离比较大，分子间作用力很弱，分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外不受力而做匀速直线运动，因而会充满它能达到的整个空间气体分子数量巨大，之间频繁地碰撞，分子速度大小和方向频繁改变，运动杂乱无章，任何一个方向运动的气体分子都有，各个方向运动的分子数目基本相等,三、气体热现象的微观意义,气体温度的微观意义,图象观察与思考,1、图中氧气分子速率分布是否存在统计规律？,2、0和100氧气分子速率分布有什么相同的统计规律？,3、对比0和100氧气分子速率分布图象，有什么不同？,存在统计规律,都呈中间多两头少的分布规律,温度越高，分子平均速率越大,通过定量分析得出：理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比.,温度是分子平均动能的标志,为比例常数,气体压强的微观意义,思考：从微观角度看气体对容器的压强是如何产生的？,压强的大小可能和什么因素有关？,是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的,“大米模拟实验”气体压强的微观解释,在某高度，将大米连续倒在秤盘上，观察示数,在更高的位置，将大米连续倒在秤盘上，观察示数,实验现象：,【实验一】,位置越高，台秤的示数越大,类比：气体分子平均动能越大，气体压强越大,结论：大米的动能越大，对秤盘压强越大,温度,在相同高度，将大米更密集倒在秤盘上，观察示数,【实验二】,实验现象：,倒在秤盘上的大米越密集，示数越大,类比：气体分子越密集，气体压强越大,体积,气体压强的大小跟两个因素有关：,（体积）,（温度）,结论:,气体分子的密集程度,气体分子的平均动能,对气体实验定律的微观解释,玻意耳定律一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强p与体积成反比p1V1=p2V2,玻意耳定律的微观解释,请自己解释查理定律和盖吕萨克定律,查理定律一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比,盖吕萨克定律一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比,1玻意耳定律p1V1=p2V2(1)宏观表现：一定质量的气体，在温度保持不变时，体积减小，压强增大，体积增大，压强减小(2)微观解释：温度不变，分子的平均动能不变体积减小，分子越密集，单位时间内撞到单位面积器壁上的分子数就越多，气体的压强就越大,五、微观解释气体实验定律,(1)宏观表现：一定质量的气体，在体积保持不变时，温度升高，压强增大，温度降低，压强减小(2)微观解释：体积不变，则分子密度不变，温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大,2.查理定律(等容变化),(1)宏观表现：一定质量的气体，在压强不变时，温度升高，体积增大，温度降低，体积减小(2)微观解释：温度升高，分子平均动能增大，撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需影响压强的另一个因素分子密度减小，所以气体的体积增大,3.盖-吕萨克定律(等压变化),1(2010年高考福建卷)1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比下面各幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是(),解析：选D.各速率区间的分子数占总分子数的百分比不能为负值，A、B错；气体分子速率分布规律是中间多两头少，且分子不停地做无规则运动，速度为零的分子是没有，故C错、D对,2(2011年东莞高二检测)关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是()A是由于气体分子相互作用产生的B是由于气体分子碰撞容器壁产生的C是由于气体的重力产生的D气体温度越高，压强就一定越大,解析：选B.气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的，A、C错，B对气体的压强受温度、体积影响，温度升高，若体积变大，压强不一定增大，D错,3、下表是氧气分别在0和100时，同一时刻在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比，由表得出下列结论,A.气体分子的速率大小基本上是均匀分布的，每个速率区间的分子数大致相同B大多数气体分子速率处于中间值，少数分子的速率较大或较小C随着温度升高，气体分子的平均速率增大D气体分子的平均速率基本上不随温度的变化而变化,【答案】BC,变式训练1下列关于气体分子运动的说法正确的是()A分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间自由移动B分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动C分子沿各个方向运动的机会相等D分子的速率分布毫无规律,解析：选ABC.分子的频繁碰撞使其做杂乱无章的无规则运动，除碰撞外，分子可做匀速直线运动，A、B对大量分子运动遵守统计规律，如分子向各方向运动机会均等，分子速率分布呈“中间多，两头少”的规律，C对，D错,对于一定量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则()A当体积减小时，N必定增加B当温度升高时，N必定增加C当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化D当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变,【答案】C,变式训练2对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是()A温度不变时，压强增大n倍，单位体积内分子数一定也增大n倍B体积不变时，压强增大，气体分子热运动平均速率也一定增大C压强不变时，若单位体积内的分子数增大，则气体分子热运动的平均速率一定增大D气体体积增大时，气体分子的内能可能增大,对于气体分子的运动，下列说法正确的是()A一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁但同一时刻，每个分子的速率都相等B一定温度下某理想气体的分子速率一般不等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少C一定温度下某理想气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况D一定温度下某理想气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均动能可能减少,答案：BD,(2011四川卷14)气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外()A气体分子可以做布朗运动B气体分子的动能都一样大C相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动D相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大,答案：C,对于一定质量的理想气体，下列四个叙述中正确的是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,答案：B,一定质量的某种理想气体，在压强不变的条件下，如果体积增大，则()A气体分子的平均动能增大B气体分子的平均动能减小C气体分子的平均动能不变D条件不足，无法判定气体分子平均动能的变化情况,答案：A,封闭在汽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，下列说法正确的是()A气体的密度变大B气体的压强增大C分子的平均动能减小D气体在单位时间内撞击器壁单位面积的分子数增多,答案：BD,3一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因是()A温度升高后，气体分子的平均速率变大B温度升高后，气体分子的平均动能变大C温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大D温度升高后，单位体积内的分子数变大，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了,答案：ABC,4如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵轴的直线变化到状态B，则在此状态变化过程中()A气体的温度不变B气体的内能增大C气体分子的平均速率减小D气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数不变,答案：B,6把打气筒的出气口堵住，往下压活塞，越往下压越费力，主要原因是因为往下压活塞时()A