第8章第4节气体热现象的微观意义同步导学案Word版含解析

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(选修3-3)8.4《气体热现象的微观解释》导学案3

学案4
3．对一定质量的气体，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
解析一定质量的气体，在单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数，取决于分子密度和分子运动的剧烈程度，即与体积和温度有关，故 A、B 错；
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学案4
解析
气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次
数，是由单位体积内的分子数和分子的平均速率共同决定．选项 A 和 D 都是单位体积内的分子数增大，但分子的平均速率如何变化不知道；
选项 C 由温度升高可知分子的平均速率增大，但单位体积的分子数如何变化未知，所以选项 A、D、C 都不能选．
解析气体的质量不变则分子总数不变，故 D 项错．
温度不变则分子的平均动能不变，平均速率不变，故 A、 C 均错．等温变化中体积变化而分子总数不变，故单位体积内的分子数变化，B 项正确．
( B )
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学案4
三、微观解释气体实验定律 [问题设计] 如何从微观角度来解释气体实验三定律呢？
答案从决定气体压强的微观因素上来解释，即气体分子的密集程度和气体分子的平均动能．
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学案4
例3
对一定质量的理想气体，下列说法正确的是
(
)
A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大 B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小 C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小 D．温度升高，压强和体积都可能不变

高中物理第八章气体第4节气体热现象的微观意义导学案新人教选修

4气体热现象的微观意义内容要求统计规律初步认识什么是随机事件，什么是统计规律。

气体分子运动的特理解气体分子运动的特色；能用气体分子动理论解说气体压强的微观意义，知道气体的温度、压强、体积与所对应的微观物理量间的点互相联系；能用气体分子动理论解说三个气体实验定律。

如下图是一条古老的阶梯，它记录着千千千万人次的脚迹。

固然脚踏在台阶任何地方的时机是均等的，但假如你认真察看就会发现，人们在这条阶梯上走上走下时，脚踏在中间的多，踏在两边的少，所以，每一个台阶的中间都要比两边磨损得多，表现出“中间多，两头少”的散布规律。

已知气体分子运动速率较大，抵达任一地点的时机也是均等的，那么，气体分子的运动又有如何的规律呢？提示：气体分子运动整体上的散布规律与上述现象特别相像。

一、随机性与统计规律1．必定事件：在必定条件下，若某事件____出现，这个事件叫做必定事件。

2．不行能事件：在必定条件下，__________ 的事件叫做不行能事件。

3．随机事件：在必定条件下4．统计规律：大批随机事件的____出现，也 ____不出现的事件叫做随机事件。

____表现出的规律。

二、气体分子运动的特色1．气体分子运动的“三性”(1) 自由性：因为气体分子间的距离比较大，大概是分子直径的____ 左右，分子间的作使劲很 ____，所以除了互相碰撞或许跟器壁碰撞外，不受力而做________运动，因此气体能充满它所达到的整个____。

(2)无序性：因为分子之间屡次地 ____ ，每个分子的速度大小和方向屡次改变，分子的运动 ________，在某一时辰向着任何一个方向运动的分子都有，并且向着各个方向运动的气体分子数目都 ____ 。

(3)规律性：气体分子速率散布表现出“ ____________”的散布规律。

当温度高升时，速率大的分子数 ____，速率小的分子数 ____，分子的均匀速率 ____。

反之，分子的均匀速率____。

2．温度的微观意义(1)温度越高，分子 ____运动越强烈。

2021高中物理第八章4气体热现象的微观意义教学案(含解析)新人教版选修3-3

4气体热现象的微观意义［学习目标] 1.初步了解什么是“统计规律"． 2.理解气体分子运动的特点．(重点) 3.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义,知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的联系．（重点） 4.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律．(难点)知识点一统计规律与气体分子运动特点1．随机性与统计规律(1)必然事件:在一定条件下必然出现的事件．(2)不可能事件：在一定条件下不可能出现的事件．（3)随机事件:在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件．（4）统计规律：大量随机事件的整体表现出的规律．2．气体分子运动的特点（1)气体分子运动的三个特性：（2)①温度越高,分子的热运动越剧烈．②理想气体的热力学温度T与分子的平均动能错误!k成正比，即T＝a错误!k，表明温度是分子平均动能的标志．[思考]气体的温度升高时，所有气体分子的速率都增大吗？【提示】温度升高时，气体分子的平均速率增大，但有可能个别分子的速率变小．事实上，对于某个气体分子来说，其速率大小是时刻在变化的，并且也是无法确定的．［判断］1．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等．（×)2．气体分子的平均速率基本上不随温度而改变．(×)3．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．(√）知识点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单位面积上的平均作用力．2．从微观角度来看,气体压强的决定因素一个是气体分子的平均动能,一个是分子的密集程度．［思考］能否用雨滴撞击伞面时影响压力(压强)大小的因素来比拟说明影响气体压强的因素？【提示】能．雨滴撞击伞面时压力(压强）大小与单位时间内落在伞面上的雨滴数有关,雨滴数越多，压力（压强)越大；另外还与雨滴质量大小、速度大小即与雨滴动能大小有关，动能越大,压力（压强)越大；气体压强同上面的原理相似，压强大小与分子平均动能和密集程度有关．［判断］1．气体的分子密集程度越大，气体的压强就越大．(×）2．气体的压强是由气体分子间的相互作用（引力和斥力)产生的．（×）3．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的．(√)知识点三气体压强的微观意义用分子动理论可以很好地解释气体的实验定律．1．玻意耳定律一定质量的某种理想气体，温度保持不变时,分子的平均动能是一定的．在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大．这就是玻意耳定律的微观解释．2．查理定律一定质量的某种理想气体,体积保持不变时，分子的密集程度保持不变．在这种情况下,温度升高时,分子的平均动能增大，气体的压强就增大．这就是查理定律的微观解释．3．盖—吕萨克定律一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大．只有气体的体积同时增大,使分子的密集程度减小，才能保持压强不变．这就是盖—吕萨克定律的微观解释．[思考］中央电视台在“科技之光”栏目中曾播放过这样一个节目，把液氮倒入饮料瓶中，马上盖上盖子并拧紧，人立即离开现场．一会儿饮料瓶就爆炸了．你能解释一下原因吗？【提示】饮料瓶内液氮吸热后变成氮气,分子运动加剧，氮气分子密度增大,使瓶内气体分子频繁、持续碰撞瓶内壁产生的压强逐渐增大,当瓶内外的压强差大于瓶子所承受限度时，饮料瓶发生爆炸．[判断］1．气体温度不变，则气体分子平均动能不变，故气体压强一定保持不变．（×）2．气体体积保持不变时,气体压强一定保持不变．（×）3．气体温度升高时，气体压强可能减小．(√）考点一气体分子运动的统计规律（深化理解）1．大量分子运动的统计规律（1）个别事物的出现具有偶然因素,但大量事物出现,却遵从一定的统计规律．(2）从微观角度看,由于物体是由数量极多的分子组成的,这些分子并没有统一的运动步调，单独来看,各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律．2．正确理解气体分子运动的特点（1)气体分子距离大（约为分子直径的10倍),分子力小(可忽略）,可以自由运动，所以气体没有一定的体积和形状．(2)气体分子间的碰撞十分频繁,频繁的碰撞使每个分子速度的大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子做杂乱无章的热运动，因此气体分子沿各个方向运动的机会(概率)相等．3．气体分子速率分布特点（1）大量气体分子的速率分布呈现“中间多(占有的分子数目多)、两头少(速率大或小的分子数目少）”的规律．（2）当温度升高时，“中间多”的这一“高峰”向速率大的一方移动，即速率大的分子数目增多，速率小的分子数目减少，分子的平均速率增大，分子的热运动剧烈．如图所示：【例题1】(2011·上海高考）某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图843所示，图中f（v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则（）A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢB．TⅢ＞TⅡ＞TⅠC．TⅡ＞TⅠ,TⅡ＞TⅢD．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ【答案】B【规律总结】气体分子速率分布规律1．在一定温度下，所有气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布；2．温度越高，速率大的分子所占比例越大;3．温度升高，气体分子的平均速率变大，但具体到某一个气体分子，速率可能变大也可能变小，无法确定．【及时训练】1．(多选)关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是（）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【答案】BC2．1859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．图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是（)【答案】D考点二气体压强的微观因素（深化理解）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，就对器壁产生持续、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①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)越大，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．②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，每个气体分子与器壁碰撞时（可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就大；从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力就大，气体压强就大．(2）宏观因素①与温度有关:温度越高，气体的压强越大．②与体积有关：体积越小，气体的压强越大．【例题2】(多选)如图8。

高中物理第八章气体第四节气体热现象的微观意义名师导航学案新人教选修

第四节气体热现象的微观意义名师导航知识梳理1.从微观角度看，物体的热现象是由 ________分子的 ________运动所决定的，大批分子运动的状况遵照必定的 ________规律 .2.理想气体的热力学温度T 与分子的均匀动能E k成 ________，即 T=________. 所以也能够说温度是分子 ________的标记 .3.从微观角度看，气体对容器的压强是大批分子对容器的________惹起的 .4.只管大批分子做无规则运动，速度有大有小，但分子的速率却按必定的________散布 .疑难打破1.气体分子速度散布规律固然个别分子热运动是完整无规则的，但大批分子的速度散布却恪守确立的统计规律.(1)条件：气体处于均衡态 .(2)方向：分子速度沿各个方向概率均等.(3) 速率：恪守统计散布. 详细说，分子速率处于某一个数值范围的相对概率是确立的. 假如总分子数必定，则分子速率处于某个范围内的分子数是确立的. 所以，分子均匀速率也是确定的 .(4) 分子速率散布取决于两个要素——温度与分子质量.①当温度高升时，分子速度增大的概率增大，分子均匀速率增大；当温度降低时，分子均匀速率减小 .②分子质量较大，则分子均匀速率较小；分子质量较小，则分子均匀速率较大.2.气体压强的微观解说(1) 产生原由：根源于气体分子对容器壁碰撞的冲力.(2)均匀效应：个别分子碰撞器壁的冲力是不连续的，但大批分子碰撞冲力的均匀效应是连续的、稳固的 .(3)决定要素：①温度 . 温度高，分子均匀动能大，单个分子碰撞器壁的均匀冲力增大，压强增高 . ②分子数密度 , 即单位体积分子数 . 分子数密度大，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数多，压强也大 .对于必定质量的气体，总分子数必定，分子数密度与体积成反比.所以，宏观而言，影响气体压强的要素为温度与体积.3.对气体热现象的微观解说气体产生的压强有两个决定要素，即分子均匀动能和分子密集程度 . ①在等温变化过程中，分子均匀动能 E k不变 . 当体积增大时，分子数密度减小，压强减小，反之压强增大 . 这样能够解说玻意耳定律 . ②在体积不变状况下，因为分子数密度不变，当 T 高升时，分子平均动能 Ek 变大 , 压强增大，反之压强减小，这就对是查理定律的解说. ③为了保持压强不变，只有保持分子数密度和温度同时增大或减小，这样就能够解说盖·吕萨克定律了.问题研究问题：经过实验研究气体分子的运动特色.研究：器械：分子速率发射器、速率选择仪、接收屏.实验步骤： (1) 按图 8-4-2实验表示图安装仪器：图 8-4-2(2) 调整速率选择器选择速率的范围.(3)察看接收屏上接收到的分子数目, 并将数据填入下表中 .速率范围0— 100—200—300—400—500—600—700—800—(m/s)100200300400500600700800900与分子数1.48.117.021.420.415.19.2 4.52.0百分比依据实验数据，以分子速率为横坐标，以分子数百分比为纵坐标，绘出图线.研究结论：气体分子的运动特色恪守以下统计规律：(1) 气体分子向各个方向运动的时机同样.(2)分子速率按“中间多，两端少”的规律散布，即大部分分子运动速率都在某一数值邻近，走开这个数目越远，分子数越小 . 速率散布曲线如图 8-4-1 所示 .(3) 在必定温度下，某种气体的分子速率散布是确立的，分子有必定的均匀速率. 温度越高，分子的均匀速率越大.典题精讲8-4-3所示，甲中装有与容器等容积的水，【例 1】两个完整同样的圆柱形密闭容器，如图乙中充满空气 . 试问：图 8-4-3(1)两容器各侧壁压强的大小及压强盛小决定于哪些要素？(2)若两容器同时做自由落体运动，容器侧壁上所受压强将如何变化？思路分析： (1) 对于甲装置，水对上壁压强为零，对容器底压强最大，侧壁压强自上而下由小变大 : 对于乙容器各处器壁上的压强均相等. 其大小决定于气体分子的温度随和体分子的.(2)甲容器做自由落体运动，器壁各处的压强均为零，乙容器做自由落体运动，器壁各处的压强不发生变化 .【例 2】一房间内，上午10 时的温度为15 ℃，下午 2 时的温度为25 ℃，假定大气压强无变化，则下午 2 时与上午 10 时对比较，房间内的( )A. 空气密度增大B.空气分子的均匀动能增大C.空气分子的速率都增大D.空气质量增大思路分析：温度高升，气体分子的均匀动能增大，均匀每个分子对器壁的冲量将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数必定减小，所以有ρ空减小， m空 =ρ空· V 随之减小 .答案： B【例 3】对于必定质量的理想气体，以下四个表达中正确的选项是( )A.当分子热运动变强烈时，压强必变大B.当分子热运动变强烈时，压强能够不变C.当分子间的均匀距离变大时，压强必变小D.当分子间的均匀距离变大时，压强必变大思路分析：依据气体压强产生的原由可知：必定质量的理想气体的压强，由气体分子的均匀动能随和体分子的密集程度共同决定 . 分子均匀动能越大，单位时间内分子撞击器壁的次数越多，气体压强越大 .A 、 C、 D 三个选项均只给定了此中一个要素，而另一个要素不确立，不可以判断压强是变大仍是变小，所以只有B正确.答案： B知识导学学习本节前同学们应当复习数学中概率统计的知识，以帮大家理解分子运动速率散布规律的存在形式 .本节课，同学们应亲密联系生活实质，学会察看、剖析. 经过实验和体验来认识气体分子速率散布规律、气体压强随和体热现象的微观意义.疑难导析1. 要研究分子速度的散布规律，就要运用数学手段对统计结果进行剖析，作出其散布的规律图线，这样就能够掌握分子速度的散布规律了，其散布规律如图8-4-1 所示：图 8-4-12.要理解气体压强的微观解说，能够联系这样的实质：下雨天，大批的雨点撞击，让人感觉有连续的作使劲作用在伞上 . 我们也能够把分子比作雨点，大批分子的撞击也能够产生连续的作使劲，进而产生了压强 .3. 对气体压强的决定要素我们能够经过以下一个简单实验来考证，在弹簧秤下挂一大盘，在不一样的高度用不一样的密度向盘内倒豆子，发现高度同样密度越大，弹簧秤读数越大，在密度同样的状况下，高度越高读数越大. 说明影响弹簧秤读数的要素有两个：豆子的密度和豆子的着落高度 ( 豆子的动能 ).问题导思1. 速率选择器的工作原理：速率选择器工作时其两个圆盘是和轴一同以必定的角速度ω转动的. 当气体分子以必定的速度打到第一个盘上经过狭缝连续向前流传，当抵达第二个圆盘时，其盘上的狭缝已经转过了必定的角度，故只有知足必定速率的分子才能经过第二道狭缝打到接收屏上，因为两个盘之间的距离必定，故只需调停ω 的大的.2. 对于统计规律，有这样一个古老并且风趣的实验能够帮助我们来理解：把一枚硬币抛起观察其落地后哪面向上，当抛的次数相当多时，会发现这样的规律：正面向上和反面向上的次数几乎同样多 . 由此我们能够看出统计规律是存在的.[]典题导考绿色通道：解此类题的重点在于气体压强盛小的决定要素. 即单位体积内的分子数多少，因为气体压强产生的根根源因就是大批分子对容器壁的撞击 . 而液体对容器壁的压强是由重力惹起的 .【典题变式1】两个完整同样的圆柱形密闭容器，如图内有 2g O2气体，试判断两个容器壁所受压强的大小.8-4-4所示，甲内有2g H2气体，乙图8-4-4绿色通道：解决此类题重点是运用T=a E k，依据气体温度的变化状况，就能够直接反应出气体分子的均匀动能大小. 反之也亦然 .【典题变式2】必定质量的某种气体，在体积不变的状况下，将气体的温度由到 50 ℃，则保持不变的是( )-13℃ 高升A. 压强B.分子的均匀速率C.分子的均匀动能D.气体的密度绿色通道：解决此类题要从影响理想气体压强的两个要素：分子均匀动能E k随和体分子密度下手进行解答.【典题变式3】将一根质量可忽视的一端关闭的塑料管子插入液体中，在力 F 的作用下保持均衡，在如图8-4-5 所示的 H值大小将与以下哪个量没关( )图8-4-5A. 管子的半径C.液体的密度B.D.大气压强力 F 典题变式答案【典题变式【典题变式【典题变式1】答案 : p2】答案:D3】答案:A甲 >p 乙。

第8章气体第4节气体热现象的微观意义导学案

第8章第4节气体热现象的微观意义导学案一、气体分子运动的特点1．随机性与统计规律(1)随机事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件．(2)统计规律：大量随机事件整体表现出的规律．2．气体分子运动的特点(1)由于气体分子间的距离比较大，分子间作用力很弱．通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间．(2)分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都相等．3．气体温度的微观意义(1)温度越高，分子的热运动越激烈．(2)气体分子速率呈“中间多、两头少”的规律分布．当温度升高时，对某一分子在某一时刻它的速率不一定(填“一定”或“不一定”)增加，但大量分子的平均速率一定(填“一定”或“不一定”)增加，而且“中间多”的分子速率值在增加(如图所示)．(3)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E k成正比，即：T＝a E k(式中a是比例常数)，这表明，温度是分子平均动能的标志．例1．(多选)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相等，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小练习1．如图，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是__________．(填选项前的字母)A．曲线①B．曲线②C．曲线③D．曲线④二、气体压强的微观意义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，就对器壁产生持续、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①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多，气体压强就越大；②气体分子的平均动能：气体的温度越高，气体分子的平均动能就越大，每个气体分子与器壁的碰撞给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大．(2)宏观因素①与温度有关：温度越高，气体的压强越大；②与体积有关：体积越小，气体的压强越大．3．大气压强的理解大气压强可以从宏观和微观两个方面理解：宏观上，可以看做由大气的重力引起的；微观上，可以认为是大气分子对地面或对某一平面无规则的碰撞引起的．例2．下列说法正确的是()A．气体对器壁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B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力C．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大练习2．(多选)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为()A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C．气体分子的总数增加D．气体分子的密度增大气体压强问题的解题思路(1)明确气体压强产生的原因——大量做无规则运动的分子对器壁频繁持续的碰撞.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)明确气体压强的决定因素——气体分子的密集程度与平均动能；(3)只有知道了这两个因素的变化，才能确定压强的变化，任何单个因素的变化都不能决定压强是否变化.三、对气体实验定律的解释1．玻意耳定律：一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的．在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大．2．查理定律：一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变．在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强就增大．3．盖—吕萨克定律：一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大．只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变．例3．(多选)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积都可能不变练习3．(多选)对于一定质量的气体，当它的压强和体积发生变化时，以下说法正确的是()A．压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变B．压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小C．压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变D．压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大课堂自测练习1．(气体分子运动的特点)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．如图所示的四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()2．(气体压强的微观解释)(多选)封闭在汽缸内一定质量的理想气体，如果保持体积不变，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3．(气体实验定律的微观解释)对于一定质量的某种理想气体，若用N表示单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数，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4．(气体实验定律的微观解释)(多选)如图所示，c、d表示一定质量的某种气体的两个状态，则关于c、d两状态的下列说法中正确的是()A．压强p d>p cB．温度T d<T cC．体积V d>V cD．d状态时分子运动剧烈，分子密度大第8章第4节气体热现象的微观意义课后提升练习题组一气体分子运动的特点1．(多选)关于气体分子，下列说法中正确的是()A．由于气体分子间的距离很大，气体分子可以视为质点B．气体分子除了碰撞以外，可以自由地运动C．气体分子之间存在相互斥力，所以气体对容器壁有压强D．在常温常压下，气体分子的相互作用力可以忽略2．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则()A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢB．TⅢ＞TⅡ＞TⅠC．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢD．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ3．下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是()A．气体分子运动的平均速率与温度有关B．当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多，两头少”C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D．气体分子的平均速度随温度升高而增大4．(多选)如图所示为一定质量的氧气分子在0 ℃和100 ℃两种不同情况下的速率分布情况，由图可以判断以下说法中正确的是()A．温度升高，所有分子的运动速率均变大B．温度越高，分子的平均速率越小C．0 ℃和100 ℃时氧气分子的速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点D．100 ℃的氧气与0 ℃的氧气相比，速率大的分子所占的比例较大题组二压强的微观解释5．在一定温度下，当一定质量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于()A．单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少B．气体分子的密集程度变小，分子对器壁的吸引力变小C．每个分子对器壁的平均撞击力都变小D．气体分子的密集程度变小，单位体积内分子的重量变小6．下面关于气体压强的说法正确的是()①气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的②气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力③从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关④从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积有关A．只有①③对B．只有②④对C．只有①②③对D．①②③④都对题组三对气体实验定律的解释7．一房间内，上午10时的温度为15 ℃，下午2时的温度为25 ℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的()A．空气密度增大B．空气分子的平均动能增大C．空气分子的速率都增大D．空气质量增大8．(多选)一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，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．分子密度减小，平均速率增大9．(多选)根据分子动理论，下列关于气体的说法中正确的是()A．气体的温度越高，气体分子无规则运动越剧烈B．气体的压强越大，气体分子的平均动能越大C．气体分子的平均动能越大，气体的温度越高D．气体的体积越大，气体分子之间的相互作用力越大题组四综合应用10．(多选)对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．温度升高，气体中每个分子的动能都增大B．在任一温度下，气体分子的速率分布呈现“中间多、两头少”的分布规律C．从微观角度看，气体的压强取决于气体分子的平均动能和分子的密集程度D．温度不变时，气体的体积减小，压强一定增大E．气体的压强由分子密度、分子平均动能、重力共同决定11．一定质量的某种理想气体的压强为p，热力学温度为T，单位体积内的气体分子数为n，则() A．p增大，n一定增大B．T减小，n一定增大C.pT增大时，n一定增大D.pT增大时，n一定减小12．一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化．已知V A＝0.3 m3，T A＝T C＝300 K，T B＝400 K.(1)求气体在状态B时的体积．(2)说明B→C过程压强变化的微观原因．第8章第4节气体热现象的微观意义导学案答案例1答案 BD解析一定温度下某理想气体分子碰撞十分频繁，单个分子运动杂乱无章，速率不等，但大量分子的运动遵从统计规律，速率大和速率小的分子数目相对较少，向各个方向运动的分子数目相等，A 、C 错，B 对；温度升高时，大量分子平均动能增大，但个别或少量(如10个)分子的平均动能有可能减小，D 对．练习1 答案 D解析据分子运动特点和速率分布可知A 、B 、C 错误，D 正确．例2答案 A解析气体压强为气体分子对器壁单位面积的撞击力，故A 正确；平均作用力不是压强，B 错误；气体压强的大小与气体分子的平均动能和气体分子密集程度有关，故C 、D 错．练习2答案 BD解析理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小，分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的冲力不变，故B 、D 正确，A 、C 错误．例3答案 AB解析根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压强增大时，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，选项A 正确；温度不变，压强减小时，气体体积增大，气体的密度减小．选项B 正确；压强不变，温度降低时，体积减小，气体密度增大．选项C 错误；温度升高，压强、体积中至少有一个发生改变．选项D 错误．综上所述，正确答案为A 、B.练习3 答案 AD课堂自测练习1. 答案 D2. 答案 BD解析由理想气体状态方程pV T ＝C (常量)可知，当体积不变时，p T＝常量，T 升高时，压强增大，B 正确；由于质量不变，体积不变，分子密度不变，而温度升高，分子的平均动能增加，所以单位时间内气体分子对容器壁碰撞次数增多，D 正确，A 、C 错误．3. 答案 C解析由于气体压强是由大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的，其值与分子密度及分子平均速率有关；对于一定质量的气体，压强与温度和体积有关．若压强不变而温度和体积发生变化(即分子密度发生变化时)，N 一定变化，故C 正确，D 错误；若体积减小且温度也减小，N 不一定增加，A 错误；当温度升高，同时体积增大时，N 也不一定增加，故B 错误．4. 答案 AB解析由题中图象可直观看出p d >p c ，T d <T c ，A 、B 对；c →d ，温度降低，分子平均动能减小，分子运动剧烈程度减小，体积减小V c >V d ，分子密度增大，C 、D 错.第8章第4节气体热现象的微观意义课后提升练习答案题组一气体分子运动的特点1. 答案 BD解析通常情况下，分子间距离较大，相互作用力可以忽略，气体分子能否视为质点应视具体问题而定，A 错，D 对；气体分子间除相互碰撞及与器壁的碰撞外，不受任何力的作用，可自由移动，B 对；气体对器壁的压强是由大量分子碰撞器壁产生，C 错．2. 答案 B解析曲线下的面积表示分子速率从0→∞所有区间内分子数的比率之和，显然其值应等于1，当温度升高时，分子的速率普遍增大，所以曲线的高峰向右移动，曲线变宽，但由于曲线下总面积恒等于1，所以曲线的高度相应降低，曲线变得平坦．所以，T Ⅲ＞T Ⅱ＞T Ⅰ.3. 答案 A解析气体分子的运动与温度有关，温度升高时，平均速率变大，但仍遵循“中间多、两头少”的统计规律，A 对，B 错；分子运动无规则，而且牛顿运动定律是宏观定律，不能用它来求微观分子的运动速率，C 错；大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无关，D 错． 4. 答案 CD解析温度升高，气体分子的平均动能增大，平均运动速率增大，但有些分子的运动速率可能减小，从图中可以看出温度高时，速率大的分子所占比例较大，A 、B 错误，C 、D 正确．题组二压强的微观解释5. 答案 A6. 答案 D解析大量气体分子对容器壁撞击产生了压强，①正确；气体分子的速率不尽相同，因此气体分子对容器壁的作用力不尽相同，应取平均值，②正确；气体压强与单位时间内撞击容器壁单位面积上的分子数有关，即跟体积有关；气体压强也与分子撞击容器壁的压力有关，即与气体分子的平均动能有关，也就是与气体的温度有关，③④正确．故选D 项．题组三对气体实验定律的解释7. 答案 B解析温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的作用力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减小，所以有ρ空减小，m 空＝ρ空·V 随之减小．8. 答案 AD解析一定质量的理想气体，在压强不变时，由盖—吕萨克定律V T＝C 可知，体积增大，温度升高，所以气体分子的平均动能增大，平均速率增大，分子密度减小，A 、D 对，B 、C 错．9. 答案 AC解析由分子动理论知：气体的温度越高，气体分子无规则的热运动就越剧烈，所以选项A 正确；而气体压强越大，只能反映出单位面积的器壁上受到的撞击力越大，可能是分子平均动能大的原因，也可能是单位时间内撞击的分子数目多的原因，所以选项B 错误；温度是分子平均动能的标志，所以平均动能越大，则表明温度越高，所以选项C 正确；气体分子间的距离基本上已超出了分子作用力的作用范围，所以选项D 错误．题组四综合应用10. 答案 BCD解析温度升高时，分子平均动能增大，但每个分子的动能不一定都增大，A 错；气体分子的速率分布规律是“中间多、两头少”，B 对；气体的压强由分子密度和分子平均动能决定，与重力无关，C 对，E 错；温度不变，体积减小时，由玻意耳定律可知，压强一定增大，D 对．11. 答案 C解析只有p 或T 增大，不能得出体积的变化情况，A 、B 错误；p T增大，V 一定减小，单位体积内的气体分子数一定增加，C 正确，D 错误．12. 答案 (1)0.4 m 3(2)气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小解析 (1)设气体在B 状态时的体积为V B ，由盖—吕萨克定律得，V A T A ＝V B T B，代入数据得V B ＝0.4 m 3. (2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．。

高中物理人教版选修3-3 第八章第4节气体热现象的微观意义教学设计、教案

第4节气体热现象的微观意义1．初步了解什么是“随机事件”和“统计规律”。

2．知道气体分子运动的特点。

3．理解气体温度的微观意义，知道气体分子速率的统计分布规律。

4．理解气体压强的微观意义，知道气体压强大小的决定因素。

5．理解分子动理论对三个气体实验定律的微观解释。

一、随机性与统计规律1．随机性(1)必然事件：若在一定条件下，某事件必然出现，这个事件叫做必然事件。

(2)不可能事件：若在一定条件下某事件不可能出现，这个事件叫做不可能事件。

(3)随机事件：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。

2．统计规律大量随机事件的整体表现出一定的规律性，这种规律就是统计规律。

热现象与大量分子热运动的统计规律有关。

二、气体分子运动的特点1．运动的自由性：气体分子之间的距离大约是分子直径的□0110倍左右，因此，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间内可□02自由移动。

2．运动的无序性：分子的运动□03永不停息，杂乱无章，在某一时刻，向着任何方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体□04分子数目都相等。

3．运动的高速性：常温下，大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率。

三、气体温度的微观意义1．温度□01越高，分子的热运动越激烈。

2．理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E k成□02正比，即：□03T＝a E k(式中a是比例常数)，因此可以说，温度是分子□04平均动能的标志。

四、气体压强的微观意义1．气体压强的形成原因气体作用在器壁上的压力是由碰撞产生的，一个气体分子和器壁的碰撞时间是极其短暂的，它施于器壁的作用力是不连续的，但大量分子频繁地碰撞器壁，从宏观上看，可以认为气体对器壁的作用力是持续的、均匀的。

2．气体压强的决定因素(1)分子的平均动能与密集程度从微观角度来看，气体分子的质量越大，速度越大，即分子的□01平均动能越大，每个气体分子撞一次器壁的作用力□02越大，而单位时间内气体分子撞击器壁的次数□03越多，对器壁的总压力也越大，而这一次数又取决于单位体积内的分子数(分子的密集程度)和平均动能(分子在容器中往返运动着，其平均动能越大，分子□04平均速率也越大，连续两次碰撞某器壁的时间间隔□05越短，即单位时间内撞击次数越多)。

高中物理第八章气体4气体热现象的微观意义互动课堂学案新人教版选修3_

4 气体热现象的微观意义互动课堂疏导引导1.气体分子速率分布规律虽然个别分子热运动是完全无规则的，但大量分子的速率分布却遵守确定的统计规律. （1）条件：气体处于平衡态.（2）方向：分子速度沿各个方向概率均等.（3）速率：遵守统计分布.具体地说，分子速率处于某一个数值范围的相对概率是确定的.如果分子总数一定，则分子速率处于某个范围内的分子数是确定的.因此，分子平均速率也是确定的.2.气体分子运动的特点（1）由于气体分子间的距离较大（约为分子直径的10倍），故气体分子要看做质点. （2）气体分子间的碰撞十分频繁.（3）气体分子运动的统计规律：任一时刻，气体分子沿各方向运动的机会均等，即沿各个方向运动的分子数目相同；大量分子的无规则运动，其速率按一定规律分布，即“中间多、两头少”的分布规律（“中间多”是指处于中间速率的分子数多；“两头少”是指速率很大的和速率很小的分子数少）.3.气体实验定律的微观解释（1）一定质量的气体，分子的总数是一定的，在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体积减小到原来的几分之一，气体的分子数密度就增大到几倍，因此压强就增大到几倍，反之亦然，所以气体压强与体积成反比，这就是玻意耳定律.（2）一定质量的气体，体积保持不变而温度升高时，分子的平均动能增大，因而气体压强增大，温度降低时，情况相反，这就是查理定律所表达的内容.（3）一定质量的气体，温度升高时要保持压强不变，只有增大气体体积，减小分子的分布密度才行，才能保持压强不变，这就是盖·吕萨克定律所表达的内容.活学巧用1.在一房间内，上午10时的温度为15℃,下午2时的温度为25℃，假设大气压强无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的（）A.空气密度增大B.空气分子的平均动能增大C.空气分子的速率都增大D.空气质量增大解析:温度升高，气体分子的平均动能增大，平均每个分子对器壁的冲击力将变大，但气压并未改变，可见单位体积内的分子数一定减少，所以有ρ空减小，m空=ρ空·V,所以m空减小.答案:B2.为什么气体既没有一定的体积，也没有一定的形状？解析:因为气体分子间的距离较大，大约是分子直径的10倍，所以可以把分子看做是没有大小的质点，并可以认为分子间的相互作用十分微弱，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞之外，不受力的作用，可在空间内自由移动，因而能充满它所能达到的空间.所以气体既没有一定的体积，也没有一定的形状.3.一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，将气体的温度由-13℃升高到50℃，则保持不变的是（）A.压强B.分子的平均速率C.分子的平均动能D.气体的密度解析:温度升高分子平均动能增大，平均速率也增大，压强升高，但由于气体的总质量和总体积不变，故气体的密度不变.答案:D。

气体热现象的微观解释导学案

8.4 气体热现象的微观意义导学案班级：姓名：学号：第组【本节知识点】1、了解统计规律及其在科学研究和社会生活中的作用。

2、知道分子运动的特点，掌握温度的微观定义。

3、掌握压强、实验定律的微观解释。

【考纲要求】了解和认识气体热现象的微观意义，能应用气体热现象的微观解释进行解题。

【自主学习】一、气体分子运动的特点1、从微观的角度看，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守一定的。

2、分子做无规则的运动，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规律分布。

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都。

（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、温度是的标志。

用公式表示为。

二、气体压强的微观意义1、气体的压强是而产生的。

气体压强等于大量气体分子作用在器壁。

2、影响气体压强的两个因素：，。

从两个因素中可见一定质量的气体的压强与，两个参量有关。

三、对气体实验定律的微观解释1、一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能是的，在这种情况下，体积减小时，分子的，气体的压强就这就是玻意耳定律的微观解释。

2、这就是查理定律的微观解释。

3、是盖·吕萨克定律的微观解释。

【典型例题】例1．(20XX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．例2．(20XX 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．对气体的三个实验定律的总结（1）等温变化过程——玻意耳定律① 内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。

高中物理人教版选修3-3+第8章+4+气体热现象的微观意义+教案+Word版含解析 (1)

人教版《8.4气体热现象的微观意义》教学设计一、设计思路随着新课程改革的深入，课堂教学从注重知识的传授转变为从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生。

本设计紧密结合新教材，通过投掷硬币的实践活动使学生体会个别事物出现具有偶然性，但大量事物的出现的机会遵从统计规律，进一步加深对“统计规律”的理解，从中领略到自然与社会的奇妙与和谐，增加对科学的好奇心与求知欲，体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

这本节课在多媒体、实验、板书的运用上，相互补充，克服了单一媒体运用的呆板的课堂教学形式，对整合课堂教学资源，起到了一定的作用。

幻灯片所展示的各种生动、活泼、有趣的图片，激发学生探究知识的欲望和积极性。

二、教材分析“气体热现象的微观意义”编排在普通高中课程标准试验教科书（人们教育出版社）物理选修3-3第八章第4节，相对于老教材内容上有所加深。

学科教学指导意见中对本节课教学内容的要求是：基本要求：1．知道气体分子运动的特点2．知道分子沿各方向运动的机会均等，分子速率按一定规律分布，这种规律是一种统计规律。

发展要求：1．能用气体分子动理论解释三个气体实验定律2．通过气体分子速率按统计规律分布的教学，使学生认识研究气体的物理方法，受到科学方法训练。

三、学情分析第八章前三节是通过物理实验来研究气体的性质，从实验中归纳得到气体实验定律，进一步概括得到理想气体状态方程，为了更深入认识气体的性质，我们提出问题：为什么气体状态变化遵从实验定律，这就要求我们从微观角度即从气体分子动理论的角度来认识气体实验定律，高中学生认识事物的特点是：从具体的形象思维开始向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片和动画来支持，所以教学时准备了一些感性的素材。

四、教学目标1．知识与技能1）知道气体分子运动的特点。

2）能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。

8.4《气体热现象的微观解释》导学设计(新人教版选修3-3)

知识储备区
学案4
本课
1．分子动理论：物体是由大量分子组成的，分子永不停
栏目
息地做无规则运动，分子间存在着相互作用的引力
开关
和斥力．
2．气体三大实验定律：玻意耳定律、查理定律、盖—吕
萨克定律．
3．探究法：实验→归纳、分析→结论．
知识储备区
学案4
4．随机事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的
例 2 对于一定质量的气体，下列论述中正确的是 ( )
A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积
器壁的碰撞次数一定增大
本课
B．如果压强增大且温度不变，气体分子在单位时间内
栏目
对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
开关
C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积
器壁的碰撞次数一定增大
D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位
强可能减小，也可能增大．同理，当分子的密集程度增大
时，分子平均动能可能增大也可能减小，压强的变化不能
确定．综上所述，正确答案为 D.
学习探究区
学案4
三、微观解释气体实验定律
[问题设计]
本
课
如何从微观角度来解释气体实验三定律呢？
栏
目
答案从决定气体压强的微观因素上来解释，即气体分子
开关
的密集程度和气体分子的平均动能．
气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数正是
气体压强的微观表现，所以选项 B 是正确的．
答案 B
学习探究区
学案4
针对训练 1 有关气体压强，下列说法中正确的是 ( D ) A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大

气体热现象的微观意义导学案

《8．4气体热现象的微观意义》导学案一、引入新课1.随机性与统计规律必然事件：在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件叫做必然事件。

若我们生命的新陈代谢。

不可能事件：若某事件不可能出现，这个事件叫做不可能事件。

若永动机。

随机事件：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。

那么，随机事件的出现有一定的规律吗？我们通过一个小实验来探寻一下随机事件的出现规律。

实验：1.每人都把4枚硬币握在手中，在桌面上随意投掷10次，记录每次投掷后数字朝上的硬币个数，统计10次投掷中有0，1，2，3，4枚硬币数字朝上的次数各是多少，把结果填在下面表格的第1行。

2.每一小组中个人统计的数字累计起来，填在表格的第2行。

3.每个大组中各小组统计的数字累计起来，填在表格的第3行。

4.各大组的数字累计起来，得到全班的统计数字，填在表格的第4行。

1、个别事件的出现具有随机性2、大量随机事件整体上，会表现出一定的规律性，这种规律就是统计规律。

（二）进行新课分子的运动是无规则的，每个分子的运动都具有不确定性，而物体的热现象是宏观大量分子的集体行为。

是否也像投掷硬币那样，有一定的规律？一.气体分子运动的特点（1）气体能够充满它所能达到的空间，既没有一定体积，又没有一定形状。

为了了解气体分子热运动的基本特征，我们先看看气体分子热运动的动画模拟：从模拟动画我们能否总结气体分子运动的特点？“小”、“多”、“快”、“乱”气体分子运动的特点：（1）分子间的碰撞频繁（2）分子沿各个方向运动的机会均等（3）分子速率按一定规律分布：大量气体分子的速率是按一定规律分布，呈“中间多，两头少”的分布规律。

二、气体温度的微观意义1.分子速率分布图象特点：（1）“中间______、两头________”（2）温度升高时，速率大的分子数_______，速率小的分子数_______。

2.微观意义：T=αE K α为比例常数温度是分子平均动能的标志三、气体压强的微观意义1.气体压强的产生原因（微观解释）：——大量分子频繁地碰撞器壁，使其受到持续作用力，而产生压强。

《气体热现象的微观意义》导学案

主题1:探究气体分子运动的特点问题:阅读课本“气体分子运动的特点”和“气体温度的微观意义”标题下面的内容,完成下列问题。 (1)少量分子的运动是杂乱无章的,但大量分子的运动遵从统计规律,你能总结出气体分子运动的特点吗? (2)结合“氧气分子在0 ℃和100 ℃时的速率分布图象”,讨论如何理解“温度是分子平均动能的标志”。 (3)根据你对气体分子运动特点的认识,你能否设想一下气体分子的微观模型是怎样的?
主题2:气体压强的微观意义问题:阅读课本“气体压强的微观意义”标题下面的内容,完成下列问题。 (1)尝试用分子动理论的观点来解释气体压强产生的原因。 (2)决定气体压强大小的因素有几个?它们怎样影响气体的压强?
解答:(1)大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生气体的压强,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,就对器壁产生持续、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)气体压强由气体分子的密集程度和平均动能决定。气体分子密度大,在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就多;气体的温度高,气体分子的平均动能就大,每个气体分子给器壁的冲力就大,压强也就越大。所以分子密集程度越大,温度越高,气体的压强就越大。知识链接:气体压强与大气压强不同,大气压强由重力产生,并且随高度增大而减小。
1.抛掷一枚硬币时,其正面有时向上,有答:次数较少时,正面向上或向下完全是偶然的,但次数很多时,正面向上或向下的概率是相等的。
2.随着温度的升高,所有气体分子运动的速率都增大吗?
解答:不是。温度升高,有的气体分子运动速率增大,有的气体分子运动速率减小,但所有气体分子的平均速率增大。
主题3:对气体实验定律的微观解释问题:阅读课本“对气体实验定律的微观解释”标题下面的内容,完成下列问题。 (1)尝试从微观角度解释玻意耳定律。 (2)尝试从微观角度解释查理定律。 (3)尝试从微观角度解释盖—吕萨克定律。

高中物理人教版教学案：第八章第4节气体热现象的微观意义

第4节气体热现象的微观意义1.气体分子的运动特点：(1)分子间的距离较大，除碰撞外不受力的作用而做匀速直线运动；(2)分子间的碰撞十分频繁，分子运动杂乱无章，无规则。

2．气体分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布。

3．温度越高，气体分子热运动越激烈。

4．从微观角度来看：气体压强是大量气体分子对容器的碰撞而产生的，其大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能，二是分子的密集程度。

一、随机性与统计规律、气体分子运动的特点1．随机性与统计规律(1)必然事件：在一定条件下必然出现的事件。

(2)不可能事件：在一定条件下不可能出现的事件。

(3)随机事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件。

(4)统计规律：大量随机事件整体表现出来的规律。

2．气体分子运动的特点二、气体温度和气体压强的微观意义1．气体温度的微观意义(1)温度越高，分子的热运动越剧烈。

(2)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E k成正比，即：T＝a E k(式中a是比例常数)，因此可以说，温度是分子平均动能的标志。

2．气体压强的微观意义(1)气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞容器而产生的。

(2)影响气体压强的两个微观因素：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度。

三、对气体实验定律的微观解释1．自主思考——判一判(1)气体能够充满它能到达的空间是由于分子间的作用力很弱，可以忽略不计。

(√)(2)“温度越高，分子的热运动越激烈”是指温度升高时，所有分子运动的速率都增大。

(×)(3)气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。

(√)(4)气体的压强是由气体受到的重力产生的。

(×)(5)气体的压强是由气体分子间的相互作用(引力和斥力)产生的。

(×)(6)气体的分子总数越多，压强越大。

(×)2．合作探究——议一议(1)根据你对气体分子运动特点的认识，你能否设想一下气体分子的微观模型是怎样的？提示：气体分子间距离大(约为分子直径的10倍)，分子力小(可忽略)，因此气体没有一定的形态和体积，会充满它能达到的整个空间，所以气体分子可以看作没有相互作用力的质点。

人教版选修3-3 第八章气体第4节气体热现象的微观意义导学案

高三物理选修3-3第八章气体第四节气体热现象的微观意义导学案【教学目标】1．初步了解什么是“统计规律”。

2．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，分子速率按一定规律分布。

3．能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，知道气体压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。

4．能用气体分子动理论解释三个气体实验定律【教学重点】理解气体分子运动的特点和用气体分子动理论解释三个气体实验定律【教学难点】能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义和用气体分子动理论解释三个气体实验定律【自主学习】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；若某事件不可能出现，这个事件叫做不可能事件。

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。

2．实验（1）每人都把4枚硬币握在手中，在桌面上随意投掷10次，记录每次投掷时正面朝上的硬币个数，统计总共10次投掷中有0，1，2，3，4枚硬币正面朝上的次数各是多少，把结果填在以下表格的第1行。

（2）以3～4 人为一个小组，把小组中各人统计的数字累计起来，填在表格中第2行。

（3）按座位把全班分成几个大组，把每个大组中各小组统计的数字累计起来，填在表格中第3行。

（4）把各大组的数字累计起来，得到全班的统计数字，填在表格第4行。

次数统计项目统计对象总共投掷的次数4枚硬币正面朝上的硬币枚数0 1 2 3 4我的实验数据10我所在小组的数据我所在大组的数据全班的数据3．实验统计结果：随着投掷次数的增多，2枚硬币正面朝上的次数比例最多，约占总数的3/8；1枚和3枚硬币朝上的次数比例略少，分别约占总数的1/4；全部朝上或全部朝下的次数最少，各约占总数的1/16。

某班级投掷硬币实验，不同枚数硬币同时正面朝上的出现次数的统计结果，如图所示。

4．以上实验说明了，某一事件的出现纯粹是随机的，但大量的随机事件却会表现出一定的规律。

这种大量随机事件的整体会表现出一定的规律性就是统计规律。

高中物理第八章气体第4节气体热现象的微观意义学案解析版新人教版选修3_3

2．气体分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布。

3．温度越高，气体分子热运动越激烈。

4．从微观角度来看：气体压强是大量气体分子对容器的碰撞而产生的，其大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能，二是分子的密集程度。

一、随机性与统计规律、气体分子运动的特点1．随机性与统计规律(1)必然事件：在一定条件下必然出现的事件。

(2)不可能事件：在一定条件下不可能出现的事件。

(3)随机事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件。

(4)统计规律：大量随机事件整体表现出来的规律。

2．气体分子运动的特点二、气体温度和气体压强的微观意义1．气体温度的微观意义(1)温度越高，分子的热运动越剧烈。

(2)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E k成正比，即：T＝a E k(式中a是比例常数)，因此可以说，温度是分子平均动能的标志。

2．气体压强的微观意义(1)气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞容器而产生的。

(2)影响气体压强的两个微观因素：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度。

三、对气体实验定律的微观解释1．自主思考——判一判(1)气体能够充满它能到达的空间是由于气体分子间的作用力很弱，可以忽略不计。

(√)(2)“温度越高，分子的热运动越激烈”是指温度升高时，所有分子运动的速率都增大。

(×)(3)气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。

(√)(4)气体的压强是由气体受到的重力产生的。

(×)(5)气体的压强是由气体分子间的相互作用(引力和斥力)产生的。

(×)(6)气体的分子总数越多，压强越大。

高中物理第八章气体 4 气体热现象的微观意义学案新

4 气体热现象的微观意义1．气体分子运动的特点(1)由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独来看，各个分子的运动都是不规则的，具有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动服从一定的统计规律。

(2)气体分子之间的距离很大，大约是分子直径的10倍，因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间自由移动。

能达到分子能达到的空间，所以气体没有确定的形状和体积，其体积等于容器的体积。

(3)分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都相等。

即气体分子沿各个方向运动的机会(机率)相等。

(4)每个气体分子都在做永不停息的运动，常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率。

(5)大量气体分子的速率分布呈现中间多(占有分子数目多)两头少(速率大或小的分子数目少)的规律。

(6)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了，但也有少数分子的速率减小，这也是统计规律的体现。

特别提醒：单个或少量分子的运动是“个别行为”，具有不确定性。

大量分子运动是“集体行为”具有规律性即遵守统计规律。

【例1】关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是( )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：具有某一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多，两头少”的统计分布规律，选项A错误。

由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己运动速度的大小和方向，因此在某一时刻一个分子速度的大小和方向完全是偶然的，选项B正确。

虽然每个分子的速度瞬息万变，但是大量分子的整体存在着统计规律。

由于分子数目巨大，某一时刻向任意一个方向运动的分子数目只有很小的差别，可以认为是相等的，选项C正确。

高中物理第八章气体第节气体热现象的微观意义学案新人教版选修

第4节气体热现象的微观意义1.知道什么是“统计规律”．2.了解气体分子运动的特点：分子沿各个方向运动的机会均等，分子速率按一定规律分布．3.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相互联系．4．能用气体分子动理论解释三个气体实验定律．一、随机性与统计规律气体分子运动的特点气体温度的微观意义1．随机性与统计规律(1)必然事件：在一定条件下必然出现的事件．(2)不可能事件：在一定条件下不可能出现的事件．(3)随机事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件．(4)统计规律：大量的随机事件整体表现出的规律．2．气体分子运动的特点(1)自由性：气体分子距离比较大，分子间的作用力很弱，除相互碰撞或跟器壁碰撞外，可以认为分子不受力而做匀速直线运动，因而气体能充满它能达到的整个空间．(2)随机性：分子之间频繁地发生碰撞，使每个分子的速度大小和方向频繁地改变，分子的运动杂乱无章．(3)规律性①单个分子的运动是无规则的，具有不确定性，但大量分子在某一时刻，向任何一个方向运动的分子数目都相等，在宏观上表现为均衡性．②气体分子的速率各不相同，但遵守速率分布规律，即出现“中间多、两头少”的分布规律．1．(1)气体分子的运动是杂乱无章的，没有一定的规律．( )(2)气体分子间除相互碰撞外，几乎无相互作用．( )(3)大量气体分子的运动符合统计规律．( )(4)理想气体没有分子势能．( )提示：(1)×(2)√(3)√(4)√二、气体压强的微观意义1．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞容器而产生的．2．影响气体压强的两个因素(1)气体分子的平均动能；(2)分子的密集程度．2．(1)密闭气体的压强是由气体受到重力而产生的．( )(2)气体的温度越高，压强就一定越大．( )(3)大气压强是由于空气受重力产生的．( )提示：(1)×(2)×(3)√三、对气体实验定律的微观解释1．玻意耳定律的微观解释：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，气体的压强就增大．2．查理定律的微观解释：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．3．盖—吕萨克定律的微观解释：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．(1)一定质量的理想气体，温度升高，分子的平均动能增大，因此压强必然增大．( )(2)一定质量的理想气体，体积增大，气体分子的密集程度变小，压强必然减小．( )(3)一定质量的理想气体，分子平均动能增大，分子密集程度增大，压强必然增大．( )提示：(1)×(2)×(3)√气体分子运动的特点和规律1．气体分子运动的特点(1)自由性：分子在两次碰撞之间，可认为不受力，做匀速直线运动．(2)无规则性：分子之间频繁地碰撞，使每个分子的速度大小和方向频繁地改变．(3)机会均等性：大量分子运动的杂乱无章，使得分子在各个方向运动的机会均等．2．分子速率分布规律大量气体分子的速率分布呈现“中间多、两头少”的规律，当温度升高时，“中间多”这一高峰向速率大的一方移动，分子的平均速率增大，分子的热运动更剧烈．(多选)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] 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；大量分子的运动遵守统计规律，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．[答案] ABC1.(多选)(2018·高考全国卷Ⅰ)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是( )A．图中两条曲线下面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大解析：选ABC．根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，选项A正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项B正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形，选项C正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，选项D错误；由分子速率分布图可知，与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，选项E错误．对气体压强微观意义的理解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，就会对器壁产生持续、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①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)越大，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．②气体分子的平均动能：气体的温度越高，气体分子的平均动能就越大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累积冲力就越大，气体压强就越大．(2)宏观因素①与温度有关：气体体积不变时，温度越高，气体的压强越大．②与体积有关：气体温度不变时，体积越小，气体的压强越大．(多选)对于一定量的稀薄气体，下列说法中正确的是( )A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小[解题探究] (1)影响气体压强的宏观因素是______________．(2)影响气体压强的微观因素是________．[解析] 一定量的稀薄气体，可以认为是理想气体．气体的压强增大可能是由气体的体积缩小而引起的，不一定是分子的热运动变得剧烈所致，A错误；在气体的体积增大时，气体分子的热运动一定变得剧烈，压强才会保持不变，B正确；气体压强增大可能是由气体的体积缩小而引起，这样气体分子的平均距离会变小，也可能是由于分子的热运动变得剧烈所致，而气体的体积不变，这时气体分子的平均距离不会变小，C错误；如果气体分子的热运动变得缓慢时，气体的体积减小一些，即气体分子的平均距离减小一些，气体的压强也可能减小，D 正确．[答案] BD气体压强的分析技巧(1)明确气体压强产生的原因——大量做无规则运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞．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)明确气体压强的决定因素——气体分子的密集程度与平均动能．(3)只有知道了这两个因素的变化，才能确定压强的变化，不能根据任何单个因素的变化确定压强是否变化.2.关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是( )A．气体压强是由于气体分子相互作用产生的B．气体压强是由于气体分子碰撞容器壁产生的C．气体压强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．气体实验定律的微观解释从微观角度解释气体实验定律，要明确宏观和微观两个对应关系，即温度与分子平均动能相对应，体积与分子密集程度相对应．对一定质量的理想气体，若温度不变，体积变化，分子密度必然发生变化，必引起压强变化；若体积不变，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．(多选)对一定质量的理想气体，下列说法中正确的是( )A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积可能都不变[解析] 根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压强增大时，气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，A正确；温度不变，压强减小时，气体体积增大，气体的密集程度减小，B正确；压强不变，温度降低时，体积减小，气体的密集程度增大，C错误；温度升高，压强、体积中至少有一个发生改变，D错误．[答案] AB3.(多选)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( )A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C．气体分子的总数增加D．气体分子的密度增大解析：选BD．气体经等温压缩，温度是分子平均动能的标志，温度不变，分子平均动能不变，故气体分子每次碰撞器壁的冲力不变，A错；由玻意耳定律知气体体积减小、分子密度增加，故单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多，B对；气体体积减小、密度增大，但分子总数不变，C错，D对．。

高中物理第八章气体第4节气体热现象的微观意义问题导学案新人教选修

第4节气体热现象的微观意义课堂合作探究问题导学一、统计规律与气体分子运动特点活动与探究11．气体分子的微观模型是怎样的？2．气体分子运动的统计规律有几个特点？3．当温度升高时，气体分子的速率分布规律会发生怎样的变化？4．理想气体的热力学温度T 与分子的平均动能E k 之间的关系是什么？迁移与应用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AB ．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1．由于物体是由大量分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独看来，各个分子的运动都是不规则的，具有偶然性，但从总体看来，大量分子的运动服从一定的统计规律。

2．气体分子向各个方向运动的几率相等。

3．大量气体分子的速率分布呈现中间多（平均速率周围分子数目多）、两头少（速率大或小的分子数目少）的规律。

4．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了，但也有少数分子的速率减小，这也是统计规律的体现。

注意：单个或少数分子的运动是“个体行为”，具有不确定性；大量分子运动是“集体行为”，具有规律性，即遵从统计规律。

二、气体压强的产生及其决定因素活动与探究2中央电视台在“科技之光”栏目中曾播放过这样一个节目，把液氮倒入饮料瓶中，马上盖上盖子并拧紧，人立即离开现场。

一会儿饮料瓶就爆炸了。

你能解释一下原因吗？迁移与应用2一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，则它的状态变化过程是（）A．气体的温度不变B．气体的内能增加C．气体分子的平均速率减少D．气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变1．影响压强的微观因素：气体的压强一方面与每次碰撞前分子的平均动能有关，另一方面与单位时间内单位面积受到的碰撞次数有关。