清华大学附属中学专用（教师版）1.6 气体分子运动的统计规律 2.1晶体和非晶体.docx

PAGE \* MERGEFORMAT 10 三元整合导学模式高二理科物理学科导学稿 主编人：高二备课组 定稿日期：2015年03月31日 编号 06 学校审批领导： 班级 姓名 【课题】 1.6气体分子运动的统计规律 2.1晶体和非晶体 【重点问题聚焦】 1、什么是统计规律？气体分子速率分布有何特点？ 2、什么是晶体？什么是非晶体？如何区分晶体和非晶体？怎样区分单晶体和多晶体？ 【课题】 1.5 气体分子运动的统计规律 【自主学习】 1、气体分子间的距离约是分子直径的 10 倍，数量级为 10-10 ；从微观上看，气体分子间的距离相当 大 ，气体分子的分布比较稀疏；但从宏观上看，气体分子间的距离相当 小 ，气体分子的分布相当 稠密 2、在某一个特定时刻，某个特定分子的速度大小和方向完全是 偶然 的，那么，分子的速率分布是否就不存在任何规律呢？不是，对于 大量 分子的整体而言，气体分子的运动遵从一定的统计规律 一、分子沿各个方向运动的机会相等 1、什么叫做统计规律？例如抛大量抛币时，硬币正面向上和反面向上的机会是 均等 的，这种大量 个别 事件 整体 表现出来的规律叫做统计规律 2、大量分子运动整体表现出来的统计规律是怎样的？即是在任一时刻分子沿 各个 方向运动机会是均等的，而且气体分子沿各个方向运动的 数目 也是基本 相等 的；这里所说的“数目相等”是对大量分子的一个统计 平均数 ，与实际的数目会有微小的出入 二、分子速率按一定的规律分布 1、气体分子做无规则运动，速率有的大，有的 小 ，但大量分子整体的 分布遵从一定的统计规律 2、研究表明，在 一定 的温度下，各种 不同 速率范围内的分子数在 分子数中所占的比例是确定的 3、早在1859年，一位科学家 麦克斯韦 就从 理论 上导出了气体分子按速率分布的规律。六十年后，麦克斯韦的理论研究成果第一次得到了实验验证 4、气体分子的速率分布图像如下页：总分子数目用字母 N 表示，某一速率区间的分子数用符号 △N 表示，速率区间的大小用字母 △v ，则△NN表示 某一速率区间 的分子数占总分子数的比率；而?NN?V表示某一速率区间内 单位 速率区间内的分子数占总分子数的比率；图中每一窄条矩形面积是 ?NN?V × △v = ?NN ，其中结果?NN表示 这一速率区间内 的分子数占总分数的比率，例如图中阴影矩形面积表示速率在500～600m/s的分子数占总分子数的比率为 0.151 × 100 5、如果实验时把速率区间取得越窄，则直方图边间的 锯齿形 就得越小，最后边界就可以变成一条 平滑 的曲线，这条曲线就能 精确 反映气体分子的速率分布，这条曲线就称为 气体分子速率分布曲线 【合作探究】讨论与交流P15 1、观察0°C时的实验数据，说出气体分子速率分布的特点 答：在一定温度下，气体分子的速率分布呈 中间多，两头少 的分布规律 2、比较0°C和100°C时实验数据，说出不同温度下气体分子速率分布的差异点和共同点 答：相同点：①如果某一速率区间的分子数占总分子数的比率最大，则这一速率的分子数目 最多 ；②速率最大和速率最小的分子数占总分子数的比率实际是很 少 的；③气体中的大多数分子的速率都接近 某个数值 ，与这个数值相差越多， 分子数越 少 ，表现出“中间多，两头少”的规律 不同点：①当温度升高时，分子数最多的速率区间移向速率 大 的区间；②速率 小 的分子数目减少，速率大的分子数目 增加 ，分子的平均动能 增多 【精讲释疑】 1、(双选)关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是(　BC　) A．某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的 B．某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的 C．某一时刻向任意一个方向运动的分子数目相等 D．某一温度下大多数气体分子的速率不会发生变化 解析：气体分子运动的规律应从两个方面去理解，一是个别分子运动的偶然性，二是大量分子整体具有的规律性．不可把大量分子的统计结果用在个别分子上，也不能因为少量的差异去要求整体上规律的严密性． 具有任一速率的分子数