物理选修3-3第八章第4节气体热现象的微观解释

第八章
气 体
一、随机性与统计规律 观意义 1．随机性与统计规律
气体分子运动的特点
气体温度的微
必然 出现的事件． (1)必然事件：在一定条件下______ 不可能 出现的事件． (2)不可能事件：在一定条件下________ 可能 出现， 可能 不出现的事件． (3)随机事件： 在一定条件下_____ 也______ 随机事件 整体表现出的规律． (4)统计规律：大量的__________
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(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
相等 ，在宏观 某一时刻，向任何一个方向运动的分子数目都______
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． “________________
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( 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
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3.(多选)(2017· 烟台高二检测)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( )
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(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．
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( 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
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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
匀速直线 互碰撞或跟器壁碰撞外，可以认为分子不受力而做 __________
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
杂乱无章 ． 和方向频繁地改变，分子的运动__________
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
增大 ． 数就越多，气体的压强就______
不变 ，温度 2．查理定律的微观解释：体积不变，则分子密度______
增大 ，分子撞击器壁的作用力变大，所 升高，分子平均动能______
增大 ． 以气体的压强______
3 ．盖 — 吕萨克定律的微观解释：温度升高，分子平均动能
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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．
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(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
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
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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
平均动能 ； (1)气体分子的__________
密集程度 ． (2)分子的__________
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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．( √ )
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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．
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增大 ，撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需影响 ______
增大 ． 压强的另一个因素分子密度减小，所以气体的体积______
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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．( √ )
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第4节
气体热现象的微观意义
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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．
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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．( √ )
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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．
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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
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三、对气体实验定律的微观解释
不变 ． 1． 玻意耳定律的微观解释： 温度不变， 分子的平均动能_____ 体
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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．
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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．
[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________．
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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.
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1.(多选)(2017· 高考全国卷乙)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( )
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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