专题8.4+气体热现象的微观意义-2017-2018学年高二物理人教版（选修3-3）+Word版含解析.doc

第八章 气体 第4节 气体热现象的微观意义 一、气体分子运动的特点 1．从微观角度看，物体的热现象是由_________的热运动所决定的，尽管个别分子的运动有它的不确定性，但大量分子的运动情况会遵从一定的___________。 2．分子做无规则运动，速率有大有小，由于分子间频繁碰撞，速率又将发生变化，但分子的速率都呈现_____________的分布规律。这种分子整体所体现出来的规律叫统计规律。 3．气体分子运动的特点： （1）分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着______________运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目______________。 （2）气体分子速率分布表现出“中间多、两头少”的分布规律。温度升高时，速率大的分子数目_______，速率小的分子数目__________，分子的平均速率__________。 4．温度是分子________的标志。 二、气体压强的微观意义 1．产生原因：气体的压强是由气体中大量做无规则热运动的分子对器壁频繁持续的碰撞产生的。压强就是大量气体分子作用在器壁_______________的平均作用力。 2．气体压强的决定因素：从微观角度来看，一个是分子的____________，一个是分子的___________。 三、对气体实验定律的微观解释 1．玻意耳定律：一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能__________，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就_________。 2．查理定律：一定质量的气体，体积保持不变时，分子密集程度___________，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就____________。 3．盖—吕萨克定律：一定质量的气体，温度升高时，分子平均动能__________，只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度___________，才能保持压强____________。 大量分子 统计规律 “中间多，两头少” 任何一个方向 几乎相等 增加 减少 增大 平均动能 单位面积上 平均动能 密集程度 不变 增大 保持不变 增大 增大 减小 不变 一、对气体分子运动特点的理解 1．由于气体是由数量极多的分子组成的，各个分子的运动都是不规则的，但从总体来看，大量分子的运动服从一定的统计规律。 2．大量气体分子的速率分布呈现中间多（即中间速率区域的分子数目多）两头少（速率大或小的速率区域分子数目少）的规律。 3．温度升高时，所有分子热运动的平均速率增大，即大部分分子的速率增大，但也有少数分子的速率减小，“中间多、两头少”的规律不变，但中间速率区域向速率大的方向偏移。 【例题1】气体分子永不停息地做无规则的热运动，同一时刻都有向不同方向运动的分子，速率也有大有小，下表是氧气分子分别在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，由表得出的下列结论正确的是 按速率大小划分的区间（m/s） 各速率区间的分子数占总分子数的百分比（%） 0 100 ℃ 100以下 1.4 0.7 100200 8.1 5.4 200300 17.0 11.9 300400 21.4 17.4 400500 20.4 18.6 500600 15.1 16.7 600700 9.2 12.9 700800 4.5 7.9 800900 2.0 4.6 900以上 0.9 3.9 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．大多数气体分子的速率处于中间值，少数分子的速率较大或较小 C．随着温度的升高，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 参考答案：BC 试题解析：由表格可以看出在0 和100 两种温度下，分子速率在200700 m/s之间的分子数的比例较大，由此可知B正确；再比较0 和100 两种温度下分子速率较大的区间，100 的分子数所占比例较大，而分子速率较小的区间，100 的分子数所占比例较小，故100 的气体分子平均速率高于0 的气体分子平均速率，故C正确。 二、气体压强的产生及其决定因素 1．气体压强的产生 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，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，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。 2．决定气体压强大小的因素 （1）微观因素： 气体分子的密集程度：气体分子密集程度（即单位体积内气体分子的数目）大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大； 气体分子的平均动能：气体的温度高，气体分子的平均动能就大，可认为每个气体分子与器壁的碰撞（可视为弹性碰撞）给器壁的冲力就大；从