气体分子运动的统计规律.pptx

第一章第一章 分子动理论分子动理论第六节第六节 气体分子运动的统计规律气体分子运动的统计规律 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇1 1知道什么是统计规律知道什么是统计规律2 2知道气体分子沿各方向运动的机会均等是大量分知道气体分子沿各方向运动的机会均等是大量分子运动整体表现出来的统计规律子运动整体表现出来的统计规律3 3知道气体分子速率的分布规律是知道气体分子速率的分布规律是“中间多，两头中间多，两头少少”，理解气体分子速率的分布规律也是统计规律了，理解气体分子速率的分布规律也是统计规律了解气体分子速率分布曲线解气体分子速率分布曲线 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇由于气体分子间的距离很大，其分子几乎不受到分子由于气体分子间的距离很大，其分子几乎不受到分子间的相互作用力，每一个分子都可以称为自由分子现代间的相互作用力，每一个分子都可以称为自由分子现代科学研究表明，气体分子一直在高速运动，常温下平均速科学研究表明，气体分子一直在高速运动，常温下平均速率超过了声音的速率！在那么小的空间里如此高速运动，率超过了声音的速率！在那么小的空间里如此高速运动，碰撞是频繁的，一个分子在碰撞是频繁的，一个分子在1 s内与其他分子间的碰撞次数内与其他分子间的碰撞次数达到了达到了65亿次！从这些数据可以看出，我们要研究单个的亿次！从这些数据可以看出，我们要研究单个的分子运动是不可能的分子运动是不可能的 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇1 1用抛掷硬币出现的现象可用来比拟分子的运动，用抛掷硬币出现的现象可用来比拟分子的运动，一次抛掷的硬币正面向上还是反面向上可比拟某个分子运一次抛掷的硬币正面向上还是反面向上可比拟某个分子运动的动的_，多次抛掷的正面向上和反面向上的规律性，多次抛掷的正面向上和反面向上的规律性可比拟大量分子的运动具有可比拟大量分子的运动具有_，大量个别偶然事件，大量个别偶然事件整体表现出整体表现出_2大量分子的无规则运动使气体分子间频繁大量分子的无规则运动使气体分子间频繁_，造成气体分子不断地改变运动，造成气体分子不断地改变运动_，整体，整体上呈现为杂乱无章的运动，正是这个原因，使得分子在各上呈现为杂乱无章的运动，正是这个原因，使得分子在各个方向运动的个方向运动的_偶然性偶然性规律性规律性统计规律统计规律碰撞碰撞方向方向机会相等机会相等 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇3从气体分子的速率分布曲线可以看出，气体分子从气体分子的速率分布曲线可以看出，气体分子的速率呈现出的速率呈现出“_”的分布规律当温的分布规律当温度升高时，速率大的分子数度升高时，速率大的分子数_，速率小的分子数，速率小的分子数_，分子的平均动能，分子的平均动能_，总体上仍然表现，总体上仍然表现出出“_”的分布规律的分布规律中间多，两头少中间多，两头少增多增多减少减少增大增大中间多，两头少中间多，两头少 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇考点考点1 1 统计规律与气体分子的运动统计规律与气体分子的运动1 1统计规律统计规律(1)(1)掷硬币实验掷硬币实验实验过程：把一枚硬币多次抛出落到地面，要注实验过程：把一枚硬币多次抛出落到地面，要注意每次抛出的高度、方法要相同意每次抛出的高度、方法要相同实验现象：硬币每次落地时出现正面或反面的机实验现象：硬币每次落地时出现正面或反面的机会具有偶然性，但多次抛币落地时正面向上和反面向上的会具有偶然性，但多次抛币落地时正面向上和反面向上的次数总是分别接近抛币总次数的二分之一次数总是分别接近抛币总次数的二分之一(2)(2)统计规律统计规律大量个别偶然事件整体表现出来的规律大量个别偶然事件整体表现出来的规律 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇2 2气体分子及其运动特点气体分子及其运动特点(1)(1)分子很小，间距很大，通常认为除碰撞外不受力分子很小，间距很大，通常认为除碰撞外不受力的作用，做匀速直线运动，因此气体能充满它能达到的整的作用，做匀速直线运动，因此气体能充满它能达到的整个空间个空间(2)(2)分子密度大，碰撞频繁，分子的运动杂乱无章分子密度大，碰撞频繁，分子的运动杂乱无章(3)(3)由于气体是由数量极多的分子组成，这些分子并由于气体是由数量极多的分子组成，这些分子并没有统一的步调单独看来，各个分子的运动都是不规则没有统一的步调单独看来，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性；但总体来看，大量分子的运动遵守统计的，带有偶然性；但总体来看，大量分子的运动遵守统计规律规律 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇(4)(4)分子沿各个方向运动的机会相等分子沿各个方向运动的机会相等注意：单个或少量分子的运动是注意：单个或少量分子的运动是“个性行为个性行为”，具有，具有不确定性大量分子运动是不确定性大量分子运动是“集体行为集体行为”，具有规律性即，具有规律性即遵守统计规律遵守统计规律例例1 1(双选双选)大量气体分子运动的特点是大量气体分子运动的特点是()A A分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间里分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间里自由移动自由移动B B分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动C C分子沿各方向的运动具有偶然性分子沿各方向的运动具有偶然性D某个分子在某一时刻的运动方向遵从一定的规律某个分子在某一时刻的运动方向遵从一定的规律 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇解析：解析：气体分子除碰撞外可以认为是在空间内自由气体分子除碰撞外可以认为是在空间内自由移动的，因而气体分子沿各方向的运动机会相等，个别分移动的，因而气体分子沿各方向的运动机会相等，个别分子的运动具有偶然性，大量分子的运动遵守统计规律，综子的运动具有偶然性，大量分子的运动遵守统计规律，综上所述，选项上所述，选项A A、B B正确正确答案：答案：ABAB 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇课课 堂堂训训 练练1 1(双选双选)关于气体分子的运动情况，下列说法中正关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是确的是()A A某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的B B某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的C C某一时刻向任意一个方向运动的分子数目相等某一时刻向任意一个方向运动的分子数目相等D D某一温度下大多数气体分子的速率不会发生变化某一温度下大多数气体分子的速率不会发生变化 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇解析：解析：气体分子运动的规律应从两个方面去理解，一气体分子运动的规律应从两个方面去理解，一是个别分子运动的偶然性，二是大量分子整体具有的规律是个别分子运动的偶然性，二是大量分子整体具有的规律性不可把大量分子的统计结果用在个别分子上，也不能性不可把大量分子的统计结果用在个别分子上，也不能因为少量的差异去要求整体上规律的严密性因为少量的差异去要求整体上规律的严密性具有任一速率的分子数目并不是相等的，呈具有任一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多，中间多，两头少两头少”的统计分布规律，选项的统计分布规律，选项A错误；由于分子之间频错误；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，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，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，选项选项B正确；虽然每个分子的速度瞬息万变，但是大量分正确；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子的整体存在着统计规律课课 堂堂训训 练练 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇由于分子数目巨大，某一时刻向任意一个方向运动的分由于分子数目巨大，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，选项子数目只有很小的差别，可以认为是相等的，选项C正正确；某一温度下，每个分子的速率仍然是瞬息万变的，确；某一温度下，每个分子的速率仍然是瞬息万变的，只是分子运动的平均速率相同，选项只是分子运动的平均速率相同，选项D是错误的是错误的 答案：答案：BC课课 堂堂训训 练练 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇考点考点2 2 气体分子的速率分布气体分子的速率分布1 1气体分子速率分布规律气体分子速率分布规律(1)(1)规律内容：在一定状态下，气体的大多数分子的规律内容：在一定状态下，气体的大多数分子的速率都在某个数值附近，速率离这个数值越远，具有这种速率都在某个数值附近，速率离这个数值越远，具有这种速率的分子就越少，即气体分子速率总体上呈现出速率的分子就越少，即气体分子速率总体上呈现出“中间中间多，两头少多，两头少”的分布特征，很像伽耳顿板实验中狭槽中落的分布特征，很像伽耳顿板实验中狭槽中落入小球数目的分布入小球数目的分布(2)(2)气体分子速率分布曲线气体分子速率分布曲线(以氧分子的速率分布为例以氧分子的速率分布为例)目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇a a从以上的图线可以看出，在一定的温度下，速率从以上的图线可以看出，在一定的温度下，速率在中间的比率最大，分子数最多，速率很大和速率很小的在中间的比率最大，分子数最多，速率很大和速率很小的占的比率较小，分子数较少占的比率较小，分子数较少b b比较两温度下的图线可知，温度升高时，氧分子比较两温度下的图线可知，温度升高时，氧分子速率大的占的比例增多，分子的平均动能会随温度的升高速率大的占的比例增多，分子的平均动能会随温度的升高而增大而增大 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇注意：注意：(1)(1)以上是以氧分子的速率分布为例得到的规以上是以氧分子的速率分布为例得到的规律，不要认为只有氧分子的速率分布规律如此，其他种类律，不要认为只有氧分子的速率分布规律如此，其他种类的气体分子都满足相同的规律的气体分子都满足相同的规律 (2)(2)分分子子速速率率分分布布取取决决于于两两个个因因素素温温度度与与分分子子质量：质量：当当温温度度升升高高时时，分分子子速速率率增增大大的的概概率率增增大大，分分子子平均速率增大；当温度降低时，分子平均速率减小平均速率增大；当温度降低时，分子平均速率减小分分子子质质量量较较大大，则则分分子子平平均均速速率率较较小小；分分子子质质量量较小，则分子平均速率较大较小，则分子平均速率较大 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇例例2 2 如图所示是氧气分子在不同温度如图所示是氧气分子在不同温度(0(0 和和100 100)下的速率分布，由图可得信息是下的速率分布，由图可得信息是()目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇A A随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小B B随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C C随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例高的比例高D D同一温度下，氧气分子呈现出同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少中间多，两头少”的分布规律的分布规律 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇解析：解析：随着温度升高，氧气分子的平均速率变大，且随着温度升高，氧气分子的平均速率变大，且呈现呈现“中间多，两头少中间多，两头少”的分布规律，的分布规律，A A错，错，D D对；温度升对；温度升高时，分子平均速率增大，但并不意味着每一个氧分子的高时，分子平均速率增大，但并不意味着每一个氧分子的速率都增大，速率都增大，B B错；温度升高时，氧气分子中速率小的分子错；温度升高时，氧气分子中速率小的分子所占比例将减小，所占比例将减小，C C错错答案：答案：D D 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇课课 堂堂训训 练练2 2在一定温度下，某种理想气体的速率分布应该是在一定温度下，某种理想气体的速率分布应该是()A A每个分子速率都相等每个分子速率都相等B B每个分子速率一般都不相等，速率很大和速率很每个分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很少小的分子数目很少C C每个分子速率一般都不相等，但在不同速率范围每个分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的内，分子数的分布是均匀的D D每个分子速率一般都不相等，速度很大和速率很每个分子速率一般都不相等，速度很大和速率很小的分子数目很多小的分子数目很多 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇课课 堂堂训训 练练解析：解析：气体分子运动速率呈现气体分子运动速率呈现“中间多，两头少中间多，两头少”的的分布，这是多数分子运动的整体行为，是一种统计规律，分布，这是多数分子运动的整体行为，是一种统计规律，但对气体内部的某一个分子来说，其运动速率在某一温度但对气体内部的某一个分子来说，其运动速率在某一温度下可能很大，也可能很小由麦克斯韦气体分子速率分布下可能很大，也可能很小由麦克斯韦气体分子速率分布规律知，气体分子速率大部分集中在某个数值附近，速率规律知，气体分子速率大部分集中在某个数值附近，速率很大和速率很小的都很少很大和速率很小的都很少B正确正确答案：答案：B 目标篇目标篇 预习篇预习篇 考点篇考点篇 栏栏目目链链接接 导航篇导航篇