江苏省涟水县第一中学高三物理人教版学案选修33气体热

气体热现象的微观意义
【课前自主导学】
一、气体分子运动的特点和统计规律
1．大量分子运动的统计规律：单个或少量分子的运动是“个性行为”，具有不肯定性(各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性)．大量分子运动是“集体行为”，具有规律性即遵守统计规律．
2．气体分子运动的特点
(1)气体分子距离大(约为分子直径的倍)，分子可视为质点；分子力很弱可忽略，气体分子除碰撞或跟碰撞，不受力而做运动，因此气体会充满它能达到的整个空间，也就没有必然的体积和形状．
(2)分子间的碰撞十分频繁，频繁的碰撞使每一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，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量都。

3．气体分子速度的散布规律
(1)图象：横轴表示；
纵轴表示
(2)规律：在必然温度下，无论个别分子如何运动，气体的
多数分子的速度都在某个数值周围，表现出“”的散布规律．
(3)当温度升高时，“中间多”的这一“顶峰”向速度大的一方移动，即速度大的分子数量（速度大的分子所占比例）增多，速度小的分子数量减少，分子的平均速度增大，分子的热运动猛烈，定量的分析表明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，因此说，温度是分子平均动能的标志．
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使劲．
2.从微观角度来看，气体压强的决定因素：
①气体分子的：气体分子密集程度(即单位体积内气体分子的数量)越大，在单位时刻内，与单位面积器壁碰撞的分子数就，气体压强就．
②气体分子的：气体的温度高，气体分子的平均动能就大，每一个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的作使劲就大；从另一方面讲，分子的平均速度大，在单位时刻内器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力作使劲就大，气体压强就．
三、对气体实验定律的微观解释
1.玻意耳定律：必然质量的某种理想气体，温度维持不变时，分子的平均动能是必然的．在这种情形下，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)查理定律：必然质量的某种理想气体，体积维持不变时，分子的密集程度维持不变．在这种情形下，温度升高时，分子的增大，气体的就增大．这就是查理定律的微观解释．
(3)盖—吕萨克定律：必然质量的某种理想气体，温度升高时，分子的增大．只有气体的同时增大，使分子的减小，才能维持压强不变．这就是盖—吕萨克定律的微观解释．
【课堂互动探讨】
一、气体分子运动特点及统计规律
【问题导思】
1．大量分子的无规则运动遵循什么样的规律？
2．大量气体分子的速度散布有什么特点？
3．温度升高时对气体分子的速度散布有何影响？
【例1】如图是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速度散布图，由图可得信息()
A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多、两头少”
的散布规律
B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速度都增大
C．随着温度的升高，氧气分子中速度小的分子所占
的比例增加
D．随着温度的升高，氧气分子的平均速度变小
二．探讨气体压强的微观因素
【问题导思】
1．气体的压强是如何产生的？
2．从微观上看，气体压强决定于什么因素？
3．从宏观上看，气体压强决定于什么因素？
【说明】1．气体压强与大气压强不同,大气压强由重力产生，而且随高度增大而减小．2．气体压强与分子的密集程度和分子的平均动能有关，而与气体的重力无关．
【例2】如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中装有与容器容积等体积的水，乙中充满空气，试问：
(1)两容器各侧壁所受压强的大小关系及压强的大小决定于哪些因素？(容器容积恒定)
(2)若让两容器同时做自由落体运动，容器侧壁上所受压强将如何转变？
三、气体实验定律微观解释的应用
【例3】如图所示，必然质量的理想气体由状态A沿平行纵轴
的直线转变到状态B，则它的状态转变进程是()
A．气体的温度不变
B．气体的内能增加
C．气体的分子平均速度减少
D．气体分子在单位时刻内与器壁单位面积上碰撞的次数不变
【例4】如图所示，是描述必然质量的某种气体的状态转变的V－T图线，对图线上的a、b两个状态比较，下列说法不正确的是()
A．从a到b的状态转变进程是等压转变
B．a状态的压强、体积、温度均比b状态要小
C．a状态比b状态分子平均动能要小
D．在相同时刻内撞到器壁单位面积上的分子数a比b多
【课堂双基达标】
()1．在必然温度下，某种理想气体分子的速度散布应该是
A．每一个分子速度都相等
B．每一个分子速度一般都不相等，速度专门大和速度很小的分子数量都很少
C．每一个分子速度一般都不相等，但在不同速度范围内，分子数的散布是一样的
D．若气体温度升高，则气体每一个分子的速度都增大
()2．有关气体压强，下列说法正确的是
A．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的．
B．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使劲
C. 密闭容器中气体的压强是由气体受到的重力产生的．
D.气体的压强是由气体分子间的彼此作用(引力和斥力)产生的．
3．下列说法正确的是
A．气体分子的平均速度增大，则气体的压强必然增大
B．气体分子的密集程度增大，则气体的压强必然增大
C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强必然增大
D．气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小
4．密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速度散布图象如图所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2.
【课堂小结】
【课后巩固提升】
()1．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，所以气体很容易被紧缩
B．气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间彼此作用的引力和斥力十分微弱，气体分子能够在空间自由运动
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彼此作用
D．气体分子间除彼此碰撞外，彼此作用很小
()2.下列说法中正确的是
A. 决定气体压壮大小的因素是气体分子密集程度和气体的温度
B. 气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强必然减小
C．单位体积的气体分子数增加，气体的压强必然增大
D．气体温度升高时，气体压强可能减小．
()3．容积不变的容器内封锁着必然质量的理想气体，当温度升高时
A．每一个气体分子的速度都增大
B．单位时刻内气体分子撞击器壁的次数增多
C．气体分子对器壁的撞击，在单位面积上每秒钟内的次数增多
D．单位时刻内气体分子撞击器壁的次数减少
()4.教室内的气温会受到室外气温的影响，若是教室内上午10时的温度为15 ℃，下午2时的温度为25 ℃，假设大气压强无转变，则下午2时与上午10时相较较，房间内的A．空气分子密集程度增大
B．空气分子的平均动能增大
C．空气分子的速度都增大
D．空气质量增大
()5．对必然量的理想气体，用p、V、T别离表示气体压强、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
()6．对必然质量的气体，若用N表示单位时刻内与器壁单位面积碰撞的分子数，则A．当体积减小时，N一定增加
B．当温度升高时，N一定增加
C．当压强不变而体积和温度转变时，N一定转变
D．当体积不变而压强和温度转变时，N可能不变。