选修3-3 8.4气体热现象的微观意义
专题8-4 气体热现象的微观意义-2017-2018学年高二物理选修3-3 含解析 精品
第八章气体第4节气体热现象的微观意义1．下面的表格是某地区1~7月份气温与气压的对照表月份/月1234567 平均最高气温/℃ 1.4 3.910.719.626.730.230.8 平均大气压/105Pa 1.021 1.019 1.014 1.008 1.0030.998 40.996 0 7月份与1月份相比较，正确的是A．空气分子无规则热运动的情况几乎不变B．空气分子无规则热运动减弱了C．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了D．单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少了【答案】D【解析】由表中数据知，7月份与1月份相比，温度升高，压强减小，温度升高使气体分子热运动更加剧烈，空气分子与地面撞击一次对地面的冲量增大，而压强减小，单位时间内空气分子对单位面积地面的冲量减小。
所以单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少了，因而只有D项正确。
2．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】BC3．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，由图可知A．气体的所有分子，其速率都在某个数值附近B．某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等C．高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率D．高温状态下分子速率的分布范围相对较小【答案】BC【解析】由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，不是所有，有个别分子的速率会更大或更小，故A错误，B正确；温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故C正确，D错误。
4．关于气体分子运动的特点，下列说法正确的是A．由于气体分子间距离较大，所以气体很容易被压缩B．气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱，气体分子可以在空间自由运动C．由于气体分子间的距离较大，所以气体分子间根本不存在相互作用D．大量气体分子的运动符合统计规律【答案】ABD【解析】气体分子间距离大，相互作用的引力和斥力很微弱，很容易被压缩，能自由运动，选项AB正确，但气体间不是没有相互作用，选项C错误，分析可知，选项D正确。
物理新人教版选修3-384气体热现象的微观意义
物理新人教版选修3-384气体热现象的微观意义气体热现象的微观意义是指通过微观粒子的运动和相互作用来解释气体热现象的原因和机制。
根据气体分子动理论，气体分子具有高速运动的特性，它们不断地自由运动，与容器壁碰撞并相互作用。
这些微观粒子的运动和相互作用导致了气体热扩散、热传导、热传递等宏观现象。
首先，气体的热扩散现象可以通过分子的碰撞和能量的传递来解释。
气体分子在容器内不断地做碰撞运动，当它们碰撞到容器壁时，会产生压强，使得容器壁上的分子也会被挤压，进而引起了容器的膨胀。
这是因为分子之间能量的传递使得分子运动的动能增加，从而导致了热扩散现象。
其次，气体的热传导现象可以通过分子间的相互作用和能量传递来解释。
气体分子之间存在着相互作用力，如分子之间的碰撞和分子间的引力等。
当气体的一部分受热时，该部分的分子会加速运动，与周围的分子发生碰撞，并通过碰撞将能量传递给周围分子，使得周围分子也加速运动。
这样，热能就通过分子间的能量传递而传导到整个气体中。
最后，气体的热传递现象可以通过分子的自由运动和能量的传递来解释。
气体分子具有高速运动的特性，它们在容器内不断地自由运动。
当两个不同温度的气体接触时，它们的分子会发生碰撞，从而进行能量的传递。
热传递会使得温度高的气体分子的平均动能减小，而温度低的气体分子的平均动能增加，从而实现了热平衡。
综上所述，气体热现象的微观意义是通过分子的运动和相互作用来解释气体热现象的原因和机制。
在气体分子动理论的基础上，我们可以深入理解气体热扩散、热传导、热传递等现象发生的微观机制，从而更好地理解和应用气体热学知识。
高中物理选修3-3精品课件：8.4 气体热现象的微观意义(人教版选修3-3)【精品】
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【反思总结】 (1)对气体压强大小决定因 素的理解和对实际物理过程、物理情境的 分析是正确解题的关键．
(2)从微观角度看，气体的压强是由气体分 子的平均动能和单位体积里气体分子数共 同决定的，不能单方面作出压强变化的结 论．
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【跟踪发散】 2－1：一定质量的气体，下列 叙述中正确的是( )
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；
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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的 碰撞(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．
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关于密闭容器中气体的压强，下列说法
正确的是( )
A．是由气体受到的重力产生的
B．是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生 的
C．压强的大小只取决于气体分子数量的多少
D．容器运动的速度越大，气体的压强也越大
C正 无章，且向各方向运动的机会均等
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确
2．封闭在汽缸内的一定质量的气体，如果保 持气体压强不变，当温度升高时，以下说法正 确的是( )
A．气体分子密度增大 B．气体分子的平均动能减小 C．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数减少 D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
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解析： 由盖—吕萨克定律可知，当压强不变时，VT＝ 常数，T升高，V增大，则气体分子密度减小，故A错误； 温度升高，气体分子的平均动能增大，B错误；由于压强p 不变，气体分子的平均动能增大，则每秒撞击单位面积器 壁的气体分子数减少，C正确，D错误．
高中物理8.4 气体热现象的微观意义 名师公开课省级获奖课件(人教版选修3-3)
气体热现象的微观意义
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课前预习导学
目标 1.掌握气体分子运动的特点及气体分子 运动速率的统计分布规律。 2.能说出气体压强产生的原因及决定因 素。 3.能用分子动理论和统计的观点解释气 体实验定律。 重点:气体分子运动速率分布图的理 解,气体压强的决定因素。 难点:气体分子运动速率分布图的理 解与应用。 重点难点
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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.气体压强的决定因素:从微观角度来看,一个是分子的平均动能, 一个是分子的密集程度。
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三、对气体实验定律的微观解释
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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占总分子数的百分比,由表得出 的下列结论正确的是(
按速率大 小划分的 区间(m/s) 100 以下 100~200 200~300 300~400 400~500
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预习导引
一、气体分子运动的特点
1.从微观角度看,物体的热现象是由大量分子的热运动所决定的, 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从 一定的统计规律。 2.分子做无规则运动,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“中间多,两头少”的分布规律。这种分 子整体所体现出来的规律叫统计规律。
)
各速率区间的分子数占总分子数的百分比(%) 0℃ 1 .4 8 .1 17.0 21.4 20.4 100 ℃ 0 .7 5 .4 11.9 17.4 18.6
8.4气体热现象的微观意义(作者晓木)
子数大致相同
B.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
按速率大小划 分的区间/m•s-1 100以下 100 ~ 200 200 ~ 300 300 ~ 400
各速率区间的分子数占总分子数 的百分比/％ 0℃ 1.4 8.1 17.0 21.4 100℃ 0.7 5.4 11.9 17.4
人教物理选修3-3
第 八 章 气 体
4
气体热现象的微观意义
一 随机性与统计规律
1、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。
2、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。 3、随机事件： 若在一定条件下某事件可能出现，也肯能不出现，
这个事件叫做随机事件。 4、统计规律： 大量随机事件的整体会表现出一定的规律，这种
4、气体分子的热运动与温度的关系 1）温度越高，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 分子平均动能的标志。
T Ek（ 式中α是比例常 数），因此可以说，温度是
Ek 成正比，即：
提示： 理想气体没有分子势能，所以其内能仅由温度决
定，温度越高，分子内能越大，温度越低，分子
B
）
D.当分子间的平均距离变大时，压强必变大
3、一定质量的气体，下列说法正确的是（ A ） A.压强增大，体积增大，分子平均动能一定增大 B.压强减小，体积减小，分子平均动能一定减小 C.压强减小，体积增大，分子平均动能一定增大
D.压强增大，体积减小，分子平均动能一定增大
4、如图所示，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，则他的状态变化过程是（ 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小
物理选修3-3_8.4气体热现象的微观意义
8.(2011·上海单科，8)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＞TⅢ B．TⅢ＞TⅡ＞TⅠ C．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢ D．T1＝TⅡ＝TⅢ 答案： B
• 9．如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲 中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确 的是(容器容积恒定)( ) • A．两容器中器壁压强都是由于分子撞击器壁而产生 的 • B．两容器中器壁压强都是由所装物质的重力而产生 的 • C．甲容器中pA＞pB，乙容器中pC＝pD • D．当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大
答案：
B
6．把打气筒的出气口堵住，往下压活塞，越往下 压越费力，主要原因是因为往下压活塞时( ) A．空气分子间的引力变小 B．空气分子间的斥力变大 C．空气与活塞分子间的斥力变大 D．单位时间内空气分子对活塞碰撞次数变多
答案： D
7.用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容 器分隔成A、B两部分，如图所示．A和B中分别 封闭有质量相等的氮气和氧气，均可视为理想 气体，则可知两部分气体处于热平衡时( ) A．分子的平均动能和平均速率都相等 B．分子的平均动能相等 C．分子的平均速率相等 D．分子数相等 答案： B
答案： B
一定质量的某种理想气体，在压强不变的条件下， 如果体积增大，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．条件不足，无法判定气体分子平均动能的变化 情况 答案： A
封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体 积不变，当温度升高时，下列说法正确的是( ) A．气体的密度变大 B．气体的压强增大 C．分子的平均动能减小 D．气体在单位时间内撞击器壁单位面积的分子数 增多 答案： BD
高中物理 8.4 气体热现象的微观意义 4 新人教版选修3-3
（1）气体间的距离较大，分子间的相互作用力十分微弱， 可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作 用，每个分子都可以在空间自由移动，一定质量的气体 的分子可以充满整个容器空间。
（2）分子间的碰撞频繁，这些碰撞及气体分子与器壁的 碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传 递能量，其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不 断变化的，这就是杂乱无章的气体分子热运动。
（4）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，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均 速率会增大。
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气体压强的微观意义
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气体压强的微观意义
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对气体实验定律的微观解释
范例：用气体分子动理论解释玻意耳定律。
一定质量（m）的理想气体，其分子总数（N）是一 个定值，当温度（T）保持不变时，则分子的平均速 率（v）也保持不变，当其体积（V）增大几倍时， 则单位体积内的分子数（n）变为原来的几分之一， 因此气体的压强也减为原来的几分之一；反之若体 积减小为原来的几分之一，则压强增大几倍，即压 强与体积成反比。这就是玻意耳定律。
（3）从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等， 因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动 的分子数是均等的。
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气体分子运动Biblioteka 特点ppt课件气体分子运动的特点
（1）气体间的距离较大，分子间的相互作用力十分微弱，可以认 为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用，每个分子都可 以在空间自由移动，一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。
（2）分子间的碰撞频繁，这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可 看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量，其中任何一 个分子运动方向和速率大小都是不断变化的，这就是杂乱无章的气 体分子热运动。
人教版物理选修3-3 8.4 气体热现象的微观意义(共22张PPT)
问题：标准状况下，气体摩尔体积为
Vmol=22.4L/mol。估算标准状况下气体分子 的间距，并与分子大小进行比较。 解：一个气体分子占据的平均体积为 V0=NA/Vmol 间距 L=(1/V0)1/3=(Vmol/NA)1/3=3.3×10-9m
气体分子间距约为分子大小的10倍
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阅读下面一段对话：
不难得到
2 p= 3 nEk 3 Ek= 2 kT
温度是分子热运动平均动能的标志。
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温度是大量分子热运动的集体表现， 具有统计意义。对于单个分子，温度没有意 义，例如不能问“一个氧分子的温度是多 少”，这类问题无意义。 理想气体忽略分子间作用力，不考虑 分子势能。因此理想气体内能等于热运动动 能。理想气体内能正比于热力学温度。
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理想气体压强为 p= 1 nmῡ2 3 1 2 E = m ῡ 分子平均动能 k 2
2 气体压强可写为 p= 3 nEk
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三、理想气体的温度
气体分子做无规则热运动，速率有 大有小。虽然每个分子的运动速率随时 间改变，大量分子的速率分布遵循一定 规律，这种规律最先由英国物理学家麦 克斯韦得到。
理想气体压强 • 气体压强由大量气体分子对器壁的不间断碰撞产生 nEk • p=2/3· 3 理想气体温度 Ek= 2 kT
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思考与练习
1.为什么研究气体的热现象时可将分子看为质点？ 2.为什么分子与分子、容器间的碰撞视为弹性碰 撞？ 3.温度的实质是什么？对于单个分子能否问它的 温度是多少？对于100个分子的系统呢？一个系统 至少要有多少个分子我们说它的温度才有意义？ 4.加速器中粒子的温度是否随速度的增加而升高？ 5.一辆高速运动的卡车突然刹车停下，试问卡车 上的氧气瓶静止下来后，瓶中氧气的压强和温度 如何变化？
选修3-3气体8.4气体热现象的微观意义
道尔顿板实验
在一块竖直木板的上部规则地钉上水平的小棒，木板的下部用竖 直隔板隔成等宽的狭槽，从顶部中央的入口处可以投入小珠，板 前覆盖玻璃使小球不致落到槽外。 实验步骤： 将小珠子一个一个放入顶部入口，观察珠子最终将落入哪个槽。 将大量小球倒入顶部入口，观察珠子落入槽内的分布规律。 重复上述两部实验，体会统计规律。
p (或 ）
3.用气体分子动理论解释盖· 吕萨克定律：
一定质量（m）的理想气体的总分子数（N） 是一定的，要保持压强（p）不变，当温度 （T）升高时，全体分子运动的平均速率v会增 加，那么单位体积内的分子数（n）一定要减 小（否则压强不可能不变），因此气体体积 （V）一定增大；反之当温度降低时，同理可 推出气体体积一定减小。这与盖· 吕萨克定律 的结论是一致的。
例1．一位同学用橡皮帽堵住了 注射器前端的小孔,用活塞封闭 了一部分空气在注射器中,他把 注射器竖直放入热水中(如图所 示) ,发现注射器的活塞向上升起. 试用分子动理论解释这个现象. 解析：由题意可知,在实验过程 中封闭的气体压强保持不变.当 注射器放入热水中时,气体的温 度升高,分子的平均速率增大了， 要保持压强不变，只有使一定时 间内撞击单位面积容器壁的分子 数减少，也就是使气体分子密集 程度减小,即气体的体积增大。 所以活塞将向上升起.
4决定气体压强大小的因素。 ①微观因素：气体压强由气体分子的数密度和平均动 能决定： A气体分子的数密度（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； B气体的温度高，气体分子的平均动能变大，每个气 体分子与器壁的碰撞（可视为弹性碰撞）给器壁的冲 力就大；从另一方面讲，气体分子的平均速率大，在 单位时间里撞击器壁的次数就多，累计冲力就大。
人教版高中物理选修3-3课件 8.4《气体热现象的微观意义》精选课件
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 ； ❖ 3.能用气体分子动理论解释气体温度的微观含义及
压强的产生原因和微观意义，知道气体的压强 、 温度、体积与所对应的微观物理量间的关系； ❖ 4.会用气体分子动理论解释气体实验定律。
实验一:
2.查理定律(等容变化)
p1 T1
p2 T2
一定质量的气体 ,体积不变 ------分子的密集程度不变
温度升高时,分子的平均动能增加 ,压强越大
3.盖-吕萨克定律(等压变化)
V1 V2 T1 T 2
一定质量的气体 ,温度升高 ,分子的平均动能增大,
压强有增大的趋势; 体积 1、个别事件的出现有其偶然性 2、大量随机事件的整体会表现出一定的规律 ------统计规律
你能例举一些生活中运用统计规律的实例吗？
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。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
思考：
你认为气体压强的大小微观上与什么有关? 并类比说明原因。
.影响气体压强的两个因素:
微观角度 宏观角度
分子质量
分子速率
分子密集程 度
分子的平均动能
体积
温度
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器壁而产生的 2.影响气体压强的两个因素:
气体分子的密集程度 -----体积 气体分子的平均动能 -----温度
二、气体温度的微观意义
1.氧气分子的速率分布图象特点： “中间多、两头少”
温度升高时，速率大的分子数增加 速率小的分子数减少
高中物理选修3-3学案2：8.4 气体热现象的微观意义
4 气体热现象的微观意义一、知识体系梳理1.气体分子运动的特点(1)理想性：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①运动。
(2)现实性：分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着②运动的分子都有。
(3)规律性：分子间距离大、作用力弱，分子会充满它所能达到的空间，向各个方向运动的分子数③，速率分布表现为④的统计规律。
温度越高，分子的热运动越剧烈。
(4)温度的微观含义：热力学温度T与分子的平均动能成⑤，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⑥撞击容器壁而产生的。
(2)影响气体的压强的两个因素：⑦；⑧。
二、基础学习交流1.抛掷一枚硬币时,其正面有时向上,有时向下,抛掷次数较少和次数很多时,会有什么规律?2.随着温度的升高,所有气体分子运动的速率都增大吗?3.判断下列说法是否正确。
(1)气体的压强是由气体受到的重力产生的。
(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。
三、重点难点探究主题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?知识链接:气体分子沿各个方向运动的机会均等。
大量气体分子的速率按“中间多、两头少”的统计规律分布。
理想气体分子可被看作相互间无作用力的质点。
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?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。
高中物理选修3-3课件：8.4气体热现象的微观意义
2. 根据理想气体方程，压强变为原来的0.5 倍。
温度升高为原来的1.5倍，说明气体分子 的平均动能增加为原来的1.5倍，分子在单位 面积上撞击器壁的平均作用力增加为原来的 1.5倍。而体积增大为原来的3倍，说明分子 在单位面积上撞击器壁的分子数平均变为原 来的1/3,所以压强变为原来的0.5倍。
表、明保： 护生个活别环事境物。的出现具有偶然的因素，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律。 反气之体当 通温过度这降种低碰时撞，可同传理递可能推量出，气其体中体任积何一定个减分小子。运动方向和速率大小都是不断变化的，这就是杂乱无章的气体分子热运动。 对气确体定 分的子气的体平而均言动，能温,从度宏与观分上子看运由动气的体平的均速率有决关定，. 温度越高，反映气体分子热运动的平均速率越大。 影(1)响气气体体分压子强的的平两均个动因能素,从是宏什观么上？看 的大速量率 分却子按热一运定动规的律统分计布规。律 影微响观气 的体气压体强分的子两又个是因怎素样是决什定么宏？观热运动的？ 理 气想体气分体 子的热 平力 均学 动温 能度 ；T与分子的平均动能 成正比，即 第四节 气体热现象的微观意义 C气．体每压个强分是子大的量速分率子均频增大 微5倍观，的说分明子气运体动分是子怎的样平的均？动能增加为原来的1. 当分子间的平均距离变大时,压强必变大 当一分定子 质间量的（平m）均的距理离想变气大体时的,压总强分必子变数小（N）是一定的，要保持压强（p）不变，当温度（T）升高时，全体分子运动的平均速率v会增 繁加的，碰 那撞么容单器位壁体而积产内生的的分。子数（n）一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体积（V）一定增大； 气体通过这种碰撞可传递能量，其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的，这就是杂乱无章的气体分子热运动。 分子间的碰撞频繁，这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。
高中物理选修3-3学案3：8.4气体热现象的微观意义
8.4 气体热现象的微观意义[学习目标]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。
[基础知识梳理]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：在一定条件下出现的事件。
(2)不可能事件：在一定条件下出现的事件。
(3)随机事件：在一定条件下出现，也不出现的事件。
(4)统计规律：大量整体表现出来的规律。
2．气体分子运动的特点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，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，一个是分子的。
三、对气体实验定律的微观解释1．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．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？(2)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？(3)抛掷一枚硬币时，其正面有时向上，有时向下，抛掷次数较少和次数很多时，会有什么规律？[考点突破探究]考点一、气体分子运动特点的理解及应用1．对统计规律的理解(1)个别事物的出现具有偶然因素，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律。
精品课件：8.4气体热现象的微观意义
3.对于一定质量气体，如果保持气体的体积不变，温度升高，那么下列说法中 正确的( AB ) A．气体的压强增大 B．单位时间内分子对器壁碰撞的次数增多C．每个分子的速率均增大 D．气体分子的密度增大
4.根据分子动理论，下列关于气体的说法中正确的是( AC ) A．气体温度越高，气体分子无规则运动越剧烈 B．气体压强越大，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，分子之间的相互作用力越大
T1 T2
(1)宏观表现：一定质量的理想气体，在压强保持不变时，温度升高， 体积增大；温度降低，体积减小. (2)微观解释：温度升高，分子的平均动能增大，撞击单位面积器壁的 作用力变大，而要使压强不变，则影响压强的另一个因素分子的密集 程度需减小，所以气体的体积增大．
五、气体压强和大气压的区别
(1)密闭容器中由于气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气 体压强由气体分子碰撞器壁产生，大小由气体的体积和温度决定，与 地球引力无关. (2)大气压强是由于空气受到重力作用而对浸在其中的物体产生的压强， 如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，也就没有大气压强. (3)密闭容器内的气体和液体不同，液体的压强是由自身重力所产生的， 在完全失重状态下将不再产生压强.
1.大小：气体压强的大小等于大量气体分子作用在器壁单位面积上 的平均作用力．
2.产生原因：大量分子频繁地碰撞器壁,对器壁产生持续、均匀的 压力，即气体的压强是由大量气体分子对容器的碰撞引起的.
大量雨点对伞的撞击， 使伞受到持续的作用力
想一想 影响气体压强的因素有哪些呢?
演示
大豆模拟实验
用豆粒做气体分子的模型，可以演示气体压强产生的机理。
三.气体压强的微观意义
选修3-3课件：8.4 热现象的微观意义
例6．在一定温度下，当一定量气体的体积 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
答案：A
谢谢参与，再见！
对器壁的压强 D．大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密
闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体 压强远小于外界大气压强 E．在分析容器内气体的压强时，气体的重力不能忽略不计 • 答案 ABC
例5．封闭在汽缸内一定质量的气体，如果 保持气体体积不变，当温度升高时，以下 说法正确的是(BDE ) A．气体的密度增大 B．气体的压强增大 C．气体分子的平均速率减小 D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增 加 E．气体分子的疏密程度不变
越大↑→P↑
T↑→Ek↑→冲击越强→要 使压强不变→分子密度
减小→V↑
例1．关于物体的温度与分子动能的关系， 正确的说法是(BCE ) A．某种物体的温度是0℃，说明物体中分 子的平均动能为零 B．物体温度升高时，某个分子的动能可 能减小 C．物体温度升高时，速率小的分子数目 减少，速率大的分子数目增多 D．物体的运动速度越大，则物体的温度 越高 E．物体的温度与物体的速度无关
8.4 气体热现象的微观意义入新课
对于一定质量的理想气 体，满足PV=C.T
物质的热学性 质、规律都是 分子热运动的 宏观表现。宏 观规律都可以 用微观的分子 热运动理论解 释
气体由大量的气 体分子组成，遵 循分子动理论
一、随机性与统计规律：
1、随机事件：在一定条件下可能发生也可能不发生的
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A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢ C．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢ
B．TⅢ＞TⅡ＞TⅠ D．T1＝TⅡ＝TⅢ
（2）分子间的碰撞频繁，气体通过这种碰撞可传递 能量，其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不 断变化的，这就是杂乱无章的气体分子热运动。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．
三、气体温度的微观意义
尽管大量分子做无规则运动，速率有大 有小，但分子的速率却按一定的规律分布。 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，且这 个分布状态与温度有关，温度升高时，平 均速率会增大。
第八章
8.4
气体
气体热现象的微观意义
东海县白塔高级中学高二物理组
单个分子的 运动是无规 则的
类比
(微观 宏观)
四枚硬币,每投掷一 次,正面朝上的硬币 数是不一定的
大量气体分子的 运动是否存在一 定的规律
类比 (微观 宏观)
若投掷很多次后, 正面朝上的硬币 数是否会存在某 种规律性呢?
实验一: 每个人都把4枚硬币握在手中,在桌面上随意投掷 10次,记录每次投掷是正面朝上的硬币数,统计共 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,将结果填在以下表格中
【跟踪发散】 一定质量的气体，下列叙述中正确 的是( B ) 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 B．如果压强增大，气体分子对单位面积器壁的压力 一定增大 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 位面积器壁的，说明 气体分子除相互碰撞的短暂时间外( C ) A．气体分子可以做布朗运动 B．气体分子的动能都一样大 C．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由 运动 D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离 都一样大
【跟踪发散】封闭在汽缸内一定质量的气体， 如果保持气体体积不变，当温度升高时，下 列说法正确的是( ) BD A．气体的密度变大 B．气体的压强增大 C．分子的平均动能减小 D ．气体在单位时间内撞击器壁单位面积的 分子数增多
四、气体压强的微观意义
密闭容器中的气体对器壁有压强，且对各个器 壁的压强相等。气体压强究竟是如何产生的呢？
大量分子对容器壁 产生持续的压力
1．气体压强的产生（微观解释）：
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，从而产生压强． 2.气体压强的微观意义： —— 大量气体分子作用在器壁单位面积上
(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．
气体分子的密集程度 气体分子的平均动能
（微观因素）
-----体积 -----温度
宏观因素
4．气体压强与大气压强不同
大气压强由重力而产生，并且随高度增大而减 小．(自主学习p30). 特别提醒： 确定气体压强是否变化，可从微观上的两个因素是 否变化确定，也可从宏观上的两个量V、T是否变化， 用状态方程分析，结论是一致的． 补充：液体压强由液体的重力产生，完全失重状 态下液体压强消失。
类比
(微观 宏观)
投掷很多次后,正 面朝上的硬币数 存在着一定的统 计规律（p26）
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 ．大量随机事件的整体会表现出一定的规
的平均作用力。
你认为气体压强的大小在微观上与什么有关? 3.影响气体压强的两个因素:
(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： 气体的温度高，气体分子的平均动能就大，每个气体分子 与器壁的碰撞 ( 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，气体压强就越大．
次数 统计对象 我的实验数据 我所在小组的数据 统计项目 总共投掷 的次数 10 4枚硬币中正面朝上的硬币枚数 0 1 2 3 4
我所在大组的数据
全班的数据
单个气体分子的 运动是无规则的
类比
(微观
宏观)
四枚硬币,每投掷 一次,正面朝上的 硬币数是不确定的
大量气体分子的 运动也应该存在 一定的统计规律
【跟踪发散】如图所示，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， 则在此状态变化过程中( ) B A．气体的温度不变 B．气体的内能增大 C．气体分子的平均速率减小 D ．气体分子在单位时间内与单位面积器壁 碰撞的次数不变
【跟踪发散】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( B )
2.对查理定律进行微观解释
一定质量的气体的总分子数（N）是一定的，体 积保持不变时，其单位体积内的分子数（n）也保 持不变，当温度升高时，其分子运动的平均速率也 增大，则气体压强也增大；反之当温度降低时，气 体压强也减小。
3.解释盖·吕萨克定律
一定质量的理想气体的总分子数（N）是一定的， 要保持压强不变，当温度升高时，全体分子运动的 平均速率会增加，那么单位体积内的分子数（n） 一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体 积一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体 体积一定减小。
对于一定质量的理想气体，下列四个 叙述中正确的是( B ) 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
一定质量的某种理想气体，在压强 不变的条件下，如果体积增大，则( A ) 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 ．条件不足，无法判定气体分子平均动 能的变化情况
五.用气体分子动理论解释实验三定律
1.解释玻意耳定律 一定质量的理想气体，其分子总数（N）是一个定 值，当温度保持不变时，则分子的平均速率也保持 不变，当其体积增大几倍时，则单位体积内的分子 数（n）变为原来的几分之一，因此气体的压强也减 为原来的几分之一；反之增大，即压强与体积成反 比。这就是玻意耳定律。
律性，这种规律就是统计规律．
二.气体分子运动的特点
（1）气体间的距离较大，大约是分子直径的10倍左 右，分子间的相互作用力十分微弱，可以认为气体分 子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用而做匀速直 线运动，每个分子都可以在空间自由移动，一定质量 的气体的分子可以充满整个容器空间,无一定的形状 和体积。
1.氧气分子的速率分布图象特点： “中间多、两头少” 温度升高时 速率大的分子数增加 速率小的分子数减少 通过定量分析：理想气体的热力学温度T与分子 的平均动能 ￣ E 成正比
K
T a Ek
a为比例常数
2.微观意义：温度是分子平均动能的标志
对于气体分子的运动，下列说法正确的是 ( BD ) 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少