第1章-第2节 气体分子运动与压强.docVIP

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第2节气体分子运动与压强

学习目标

知识脉络

1.初步了解什么是“统计规律”．

2．理解气体分子运动的特点，知道气体分子速率分布规律．(重点)

3．理解气体压强产生的微观原因，知道影响压强的微观因素．(难点)

偶然中的必然——统计规律

eq\a\vs4\al([先填空])

1．气体分子运动的特点

气体分子都在永不停息地做无规则运动，每个分子的运动状态瞬息万变，每一时刻的运动情况完全是偶然的、不确定的．

2．现象

某一事件的出现纯粹是偶然的，但大量的偶然事件却会表现出一定的规律．

3．定义

大量偶然事件表现出来的整体规律．

4．气体分子速率分布规律

(1)图象

图1-2-1

(2)规律

在一定温度下，不管个别分子怎样运动，气体的多数分子的速率都在某个数值附近，表现出“中间多、两头少”的分布规律．当温度升高时，该分布规律不变，气体分子的速率增大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动．

eq\a\vs4\al([再判断])

1．气体的温度升高时，所有气体分子的速率都增大．(×)

2．某一时刻气体分子向任意一个方向运动的分子数目近似相等．(√)

3．某一温度下大多数气体分子的速率不会发生变化．(×)

eq\a\vs4\al([后思考])

气体分子运动的统计规律有几个特点？

【提示】(1)气体分子沿各个方向运动的机会(几率)相等．

(2)大量气体分子的速率分布呈现中间多(占有分子数目多)、两头少(速率大或小的分子数目少)的规律．

eq\a\vs4\al([合作探讨])

探讨1：为什么气体会充满它能到达的整个空间？

【提示】由于气体分子间的距离比较大，分子间作用力很弱．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，因而气体会充满它能达到的整个空间．

探讨2：为什么说分子的运动是杂乱无章的，但大量分子的运动会表现出一定的规律性？

【提示】气体分子的密度很大，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，所以分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着各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，所以说大量分子的运动会表现出一定的规律性．

eq\a\vs4\al([核心点击])

1．气体的微观结构特点

(1)气体分子间的距离较大，大于10r0(10－9m)，气体分子可看成无大小的质点．

(2)气体分子间的分子力很微弱，通常认为气体分子除了相互碰撞或与器壁碰撞外，不受其他力的作用．

2．气体分子运动的特点

(1)气体分子可以在空间自由移动而充满它所能到达的任何空间．

(2)气体分子间频繁发生碰撞

一个空气分子在1s内与其他分子的碰撞达6.5亿次之多，分子的频繁碰撞使每个分子速度的大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子杂乱无章地做无规则运动．

(3)某时刻，气体分子沿各个方向运动的概率相同．某时刻，沿任何方向运动的分子都有，且沿各个方向运动的分子数目是相等的．

1．气体分子永不停息地做无规则运动，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，由表能得出结论()

按速率大小划分

的区间(m/s)

各速率区间的分子数占

总分子数的百分比(%)

0℃

100℃

100以下

100～200

200～300

300～400

400～500

500～600

600～700

700～800

800～900

900以上

1.4

8．1

17．0

21．4

20．4

15．1

9．2

4．5

2．0

0．9

0.7

5．4

11．9

17．4

18．6

16．7

12．9

7．9

4．6

3．9

A.气体分子的速率大小基本上是均匀分布的，每个速率区间的分子数大致相同

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

E．随着温度的升高，速率大的分子数变多

【解析】根据表格数据，逐项分析如下：

选项

分析

结论

A

两种温度下，速率低于200m/s和高于700m/s的分子数比例明显较小

×

B

分子速率在200m/s～700m/s之间的分子数比例较大

√

C

比较0℃和100℃两种温度下，分子速率较大的区间，100℃的分子数所占比例较大，而分子速率较小的区间，0℃的分子数所占比例较大．气体分子的平均速率随温度升高而增大

√

D

比较0℃和100℃两种温度下，可看到气体分子的平均速率随温度的变化而变化

×

E

比较0℃和100℃两种温度下，100℃时速率大的分子数占总分子数的百分比变大

√

【答案】BCE

2．某种气体在不同温