《分子运动速率分布规律》教学课件

根据表格中的数据绘制图像
+ + + + + + + + + ＝100 + + + + + + + + + ＝100
二、分子运动速率分布图像
2、气体分子速率分布特征
1、0°C和100°C氧气分子的速率都呈“中间多、 两头少”的分布。
2、0°C时，速率在300〜400 m/s 的分子最多。
100°C时，速率在400〜500 m/s 的分子最多。
做一做
3、(多选)如图所示是氧气分子在不同温度下的速率分布规律图, 横坐标表示分子速率v,纵坐标表示速率v对应的分子数百分率,
图线1、2对应的温度分别为t1、t2,由图可知( AD ) A.温度t1低于温度t2
B.图线中的峰值对应的横坐标数值为氧气分子平均速率 C.温度升高,每一个氧气分子的速率都增大 D.温度升高,氧气分子中速率小于400 m/s的分子所占的比例减小
所以看起来无规则的分子热运动，也 必定是有一定的规律的——统计规律。
一、气体分子运动的特点
液体的分子
液体变为气体 后，体积要增 大上千倍
气体的分子
距离大约是分子 直径的10倍左右
质点
分子的大小相对分子 间的空隙来说很小
一个挨着一 个地排列
分子间的作用力很弱
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，气体充满它能达到的整个空间。
三、气体压强的微观解释
4、决定气体压强大小的因素 微观角度
⑴气体分子的密集程度 ⑵气体分子的平均动能
若容器中气体分子的数密度大，在单位时间 内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，平 均作用力也会较大。
若某容器中气体分子的平均速率越大，单位 时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞 对器壁的作用力就越大。
第一章 分子动理论
1.3分子运动速率分布规律
情景引入
伽尔顿板的上部规则地钉有铁钉， 下部用竖直隔板隔成等宽的狭槽。
从顶部入口投入一个小球时，小球 落入某个狭槽是偶然的。
如果投入大量的小球，靠近入口的 狭槽内的小球数目多，远离入口的狭槽 内小球的数目少。
情景引入
在一定条件下，若某事件必然出现， 这个事件叫作必然事件。
温度越高,分子热运动越激烈,运动激烈是指速率大的分子所占的比例大,根据题图, 图线2中速率大的分子所占比例大,对应温度高,图线1中速率大的分子所占比例小, 对应温度低,故A正确。图线中的峰值对应的是该速率对应的分子数百分率的最大 值,不表示分子的平均速率,故B错误。温度的影响是大量分子运动的统计规律,对 个别的分子没有意义,所以温度升高,不是每一个氧气分子的速率都增大,故C错误。 温度升高,氧气分子中速率小于400 m/s的分子所占的比例减小,故D正确。
做一做
1、关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是( B ) A.某一时刻具有某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.某一温度下，大多数气体分子的速率不会发生变化 D.分子的速率分布毫无规律
具有某一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多，两头少”的统计规律分 布，故A、D错误；由于分子之间不断地碰撞，分子随时都会改变自己的运动情 况，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，故B正确；某 一温度下，每个分子的速率仍然是随时变化的，只是分子运动的平均速率不变， 故C错误。
在某一时刻，向着任何一 个方向运动的分子都有随堂小结Leabharlann 气体充满它能达 到的整个空间
气体的分子
质点
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 气体分子数目几乎相等
二、分子运动速率分布图像
1、气体分子速率分布
大量分子做无规则运动，速率有大有小，下表是氧 气分子在0°C和100°C两种不同情况下的速率分布情况。
在一定条件下，若某事件不可能出 现，这个事件叫作不可能事件。
若在一定条件下某事件可能出现，也 可能不出现，这个事件叫作随机事件。
个别随机事件的出现有其偶然性
大量随机事件的整体往往会表现出一 定的规律性，这种规律就叫作统计规律 （statistical regularity）。
情景引入
分子的运动是无规则的，每个分子的 运动都具有不确定性。但物体是由大量分 子组成的，因而物体的热现象的宏观特性 是由大量分子的集体行为决定的。
一、气体分子运动的特点
气体距离大约是分 子直径的10倍左右 但分子的数密度仍然十分巨大
虽然气体分子的 分布比液体稀疏
分子之间频繁地碰撞，
每个分子的速度大小 和方向频繁地改变
分子的个数与它们所占 空间体积之比叫作分子 的数密度，通常用n 表示。
而且向各个方向运动的 气体分子数目几乎相等。
分子的运动杂乱无章
3、100°C的氧气，速率大的分子比例较多，其 分子的平均速率比0°C的大。
“温度越高，分子的热运动 越 剧烈 ”
三、气体压强的微观解释
1、气体压强的产生
从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强源于 气体分子的热运动，当它们飞到器壁时，就会跟器壁发 生碰撞（可视为弹性碰撞），就是这个撞击对器壁产生 了作用力，从而产生了压强。
做一做
2、有关气体压强，下列说法正确的是( B )
A.体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大 B.气体分子的平均速率增大，则气体的压强有可能减小 C.气体分子的数密度增大，则气体的压强一定增大 D.气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大
气体的压强与两个因素有关：一是气体分子的平均速率，二是气体分子的数密度。 数密度或平均动能增大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均速率增大的同 时，可能分子的数密度减小，所以压强可能增大，也可能减小或不变。同理，当 分子数密度增大时，分子平均速率也可能减小，压强的变化不能确定。故A、C、 D错误，B正确。
演示
2、模拟气体压强产生的机理
钢珠下落高度越高（钢珠运动速度越大），对秤盘产生了一个的压力越大。
三、气体压强的微观解释
3、气体的压强：器壁单位面积上受到的压力 一个分子撞击容器壁的过程与之类似
对于单个分子来说，这种撞击是间断的、不均匀的 多颗豆子 多数气体分子连续不断的撞击容器壁的过程与之类似
对于大量分子总的作用来说，就表现为连续的和均匀的。
选择一个与器壁发生正碰的气体分子为研究对象
Ft mv mv 2mv
气体分子受到的作用力为
F 2mv t
根据牛顿第三定律，器壁受到的作用力为
F 2mv Δt
演示
2、模拟气体压强产生的机理
单颗钢珠给秤盘的压力很小，作用时间也很短，但是大量的钢 珠对秤盘的频繁碰撞，就对秤盘产生了一个持续的均匀的压力。