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第4节气体热现象的微观意义目标导航
1、知道气体分子运动的特点。

2、知道分子沿各个方向运动的机会均等，速率按一定规律分布，这种规律是
一种统计规律。

3、知道气体压强和实验定律的微观解释。

4、知道温度是分子平均动能的标志。

诱思导学
1、气体分子运动的特点；
（1）气体分子的微观模型：气体分子看作没有相互作用力的质点，气体分子间距大（约为分子直径的10倍），分子力小（可忽略）所以气体没有一定的形状和体积。

（2）气体分子运动的统计规律：
①统计规律：大量偶生事件整体表现出来的规律叫统计规律
②气体分子沿各个方向运动的机会（几乎）相等
③大量气体分子的速率分布呈现中间多（具有中间速率的分子数多）两头少（速率大或小的分子数目少）的规律
2、气体压强的微观解释：
（1）气体的压强是大量分子频繁的碰撞容器壁而产生的
（2）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
②单位体积内的分子数，从宏观上看是气体的体积
3、理想气体的内能仅由温度和气体质量决定，与体积无关。

因其分子间无相互作用力
E为分子平均动能）
4、对气体实验定律的微观解释：（n0为单位体积内的分子数，k
（1）玻意耳定律，m、T一定（E k一定） V↑→n0↓→p↓
V↓→n0↑→p↑
E↑→p↑
T↑→k
E↓→p↓
（2）查理定律，m、V一定（n0一定） T↓→k
V↑→n0↓→T↑
（3）盖·吕萨克定律 m、p一定
E↑→V↑
T↑→k
典例探究
例 1 从微观领域解释：一定质量的理想气体，在状态发生变化时，至少有两个状态参量同时发生变化，而不可能只一个参量发生变化，其他两个参量不变。

解析：从微观领域分析，气体的压强由气体的分子密度和气体分子的平均动能决定。

而温度是平均动能的标志。

对一定质量的理想气体，若体积变化，分子的密度必然发生变化，必引起压强变化；若温度变化，则分子平均动能发生变化，那么气体的压强必然发生变化。

若气体的压强发生变化，必然是决定气体压强的因素发生变化。

即气体分子密度或气体分子的平均动能发生变化。

所以说气体状态发生变化时，不可能只一个参量发生变化，其他两个参量不变。

例2 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
解析：一定质量的理想气体的压强由温度和体积决定，从微观上也可以说是由分子热运动的剧烈程度和分子间的平均距离共同决定的。

在这两个影响气体压强的因素中，若尽知道某一个因素的变化情况，而另一个因素的变化情况不知道，就不能确定气体压强的变化情况。

故上述四个选项中只有B正确。

点评：本题考察气体压强的微观解释。

例3．关于地面附近的大气压强，甲说：“这个压强就是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力，它等于该气柱的重力”；乙说：“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的”；丙说：“这个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关，又与地面附近的温度有关”。

你认为
A 只有甲的说法正确 B只有乙的说法正确
C只有甲的说法正确 D三种说法都有道理
解析：本题是考察大气压产生的原因与容器内气体压强产生原因的区别。

不要将容器内气体的压强与大气压混为一谈。

容器内气体压强，是器壁单位面积上受到大量气体分子的频繁碰撞而产生的持续、均匀的压力引起的，他既与单位体积内气体分子数有关，又与环境温度有关；而地面附近的大气压强是地面每平方米面积的上方整个大气柱的重力引起的。

[答案] A
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1．例如：调查吸烟与肺癌有关的统计，身高与体重之间是否存在线性关系。

2．解析；对一定质量的气体，初状态：p1=p，V1=V，T1=T；末状态：p2=？，V2=3V，T2=1.5T；由理想气体状态方程p1v1/T1=p2V2/T2得，p2=p/2。

微观解释：压强与气体分子的平均动能与单位体积内的分子数有关。

当温度变为原来的1.5倍时，平均动能变为原来的1.5倍，而体积变为原来的3倍，分子密度变为原来的1/3，因此压强只能变为原来的1/2。

基础训练
1．下列有关气体的压强的说法中，正确的是（）
A、气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大。

B、气体分子的密度增大，则气体的压强一定增大。

C、气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大。

D、气体分子的平均动能增大，气体的压强可能减小。

2．如图8.4—1所示，用导热的固定隔板把一容器隔成体积相等的甲、乙两部分。

甲、乙中分别有质量相等的氮气和氧气。

在达到平衡时，它们的温度相等。

若分子势能可忽略，则甲、乙中（）
A．气体的压强相等 B.气体的内能相等
C. 气体分子的平均动能相等.
D.气体分子的平均速率相等.
图8.4—1
3.x y两容器中装有相同质量的氦气,已知x容器中氦气的温度高于y中氦气的温度,但压强却低于y中氦气的压强.由此可知 ( )
A . x中氦气分子的平均动能一定大于y中氦气分子的平均动能.
B. x中每个氦分子的动能一定大于y 中的每个氦分子的动能.
C. x中动能大的氦气分子数一定大于y中动能大的氦气分子数.
D. x中氦分子的热运动一定比y中氦分子的热运动剧烈.
4.对一定量的理想气体,用p、 V、 T 分别表示气压强体积和温度,则有 ( )
A、若T不变,p 增大,则分子热运动的平均动能增大.
B、若p不变,V增大,则分子热运动的平均动能减小.
C、若p不变,T增大,则单位体积中的分子数减少.
D、若V不变,p减小,则单位体积中的分子数减少.
5、对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是（）
A、分子热运动变剧烈时，压强必变大
B、分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C、分子间的平均距离变大时，压强必变小
D、分子间的平均距离变大时，压强必变大
6、一定质量的理想气体，下列说法正确的是
A. 压强增大，体积增大，分子的平均动能一定增大
B. 压强减小，体积减小，分子的平均动能一定增大
C. 压强减小，体积增大，分子的平均动能一定增大
D. 压强增大，体积减小，分子的平均动能一定增大
7、一定质量的理想气体，当体积保持不变时，其压强随温度升高而增大，用分子运动
论来解释，当气体的温度升高时，其分子的热运动加剧，因此(1) (2) ，从而导致气体的压强增大。

8、下列说法正确的是（）
A. 气体体积就是每个气体分子体积之和
B. 气体压强的大小，只取决于分子平均速率
C. 温度升高，大量气体分子中速率的分子数减少，速率大的分子数增多，分子平均速
率增大
D. 一定质量的气体，温度一定，体积减小，分子密度增大
9、气体能充满它所能达到的空间是因为气体分子间_______ 大，分子间 ______ 十分
微弱，可以在空间自由移动。

10、由气体分子速率分布的规律，可知气体温度高时也有速率______的分子，温度低时
椰油速率______的分子。

多维链接
气体压强与大气压的区别：
气体的压强是由于气体分子频繁的碰撞器壁而产生的，而大气压是由于大气层的重力而
产生的。

其随离地面的高度的增加而减小。

由此思考：
（1）地面上的气压值为1.01×105Pa，能不能根据地面上的空气密度1.29kg/m3，按照
计算液体内部压强的思路，算出大气层的高度？（因为p=ρgh，所以高度约为7752m）。

（2）若地球半径为R=6.4×106m，估算大气的重力？（mg=p0×4πR2=5.15×1019N）。