《氣體熱現(xiàn)象的微觀意義》課件1

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1、12學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.初步了解什么是統(tǒng)計(jì)規(guī)律；初步了解什么是統(tǒng)計(jì)規(guī)律； 2.理解氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)理解氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) ； 3.能用氣體分子動(dòng)理論解釋氣體溫度的微觀含義及能用氣體分子動(dòng)理論解釋氣體溫度的微觀含義及 壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因和微觀意義，知道氣體的壓強(qiáng)壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因和微觀意義，知道氣體的壓強(qiáng) 、溫度、體積與所對應(yīng)的微觀物理量間的關(guān)系；溫度、體積與所對應(yīng)的微觀物理量間的關(guān)系； 4.會用氣體分子動(dòng)理論解釋氣體實(shí)驗(yàn)定律。會用氣體分子動(dòng)理論解釋氣體實(shí)驗(yàn)定律。3實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一: :每個(gè)人都把每個(gè)人都把4枚硬幣握在手中枚硬幣握在手中,在桌面上隨意投在桌面上隨意投擲擲10次次,記錄每次投擲是正面朝上的

2、硬幣數(shù)記錄每次投擲是正面朝上的硬幣數(shù),統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)共共10次投擲中有次投擲中有0,1,2,3,4枚硬幣正面朝上的次數(shù)枚硬幣正面朝上的次數(shù)各是多少各是多少,將結(jié)果填在以下表格中將結(jié)果填在以下表格中總共投擲總共投擲的次數(shù)的次數(shù) 4 4枚硬幣中正面朝上的硬幣枚數(shù)枚硬幣中正面朝上的硬幣枚數(shù)0 01 12 23 34 4我所在小組的數(shù)據(jù)我所在小組的數(shù)據(jù)10我所在大組的數(shù)據(jù)我所在大組的數(shù)據(jù)全班的數(shù)據(jù)全班的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對象統(tǒng)計(jì)對象次數(shù)次數(shù)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目4討論討論:上面的實(shí)驗(yàn)給我們什么啟示上面的實(shí)驗(yàn)給我們什么啟示?1 1、個(gè)別事件的出現(xiàn)有其偶然性、個(gè)別事件的出現(xiàn)有其偶然性2 2、大量隨機(jī)事件的整體會表現(xiàn)出一定的規(guī)律

3、、大量隨機(jī)事件的整體會表現(xiàn)出一定的規(guī)律 -統(tǒng)計(jì)規(guī)律統(tǒng)計(jì)規(guī)律你能例舉一些生活中運(yùn)用統(tǒng)計(jì)規(guī)律的實(shí)例嗎？你能例舉一些生活中運(yùn)用統(tǒng)計(jì)規(guī)律的實(shí)例嗎？5 分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，每個(gè)分子的運(yùn)分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)都具有不確定性。但物體是由大量分子組動(dòng)都具有不確定性。但物體是由大量分子組成的，因而物體的熱現(xiàn)象的宏觀特性是由大成的，因而物體的熱現(xiàn)象的宏觀特性是由大量分子的集體行為決定的。所以看起來無規(guī)量分子的集體行為決定的。所以看起來無規(guī)則的分子熱運(yùn)動(dòng)，也必定是有一定的規(guī)律則的分子熱運(yùn)動(dòng)，也必定是有一定的規(guī)律的的統(tǒng)計(jì)規(guī)律統(tǒng)計(jì)規(guī)律6閱讀書上閱讀書上P27,氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)這一節(jié)氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)這

4、一節(jié),思考下思考下列問題列問題:1.為什么氣體的體積等于為什么氣體的體積等于容器的容積容器的容積?2.在任一時(shí)刻在任一時(shí)刻,向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)有什么特點(diǎn)的氣體分子數(shù)有什么特點(diǎn)?7一一. .氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（1 1）氣體間的距離較大，分子間相互作用力十分微弱，）氣體間的距離較大，分子間相互作用力十分微弱，可認(rèn)為氣體分子除相互碰撞及與器壁碰撞外不受力作用可認(rèn)為氣體分子除相互碰撞及與器壁碰撞外不受力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以一定質(zhì)量的而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以一定質(zhì)量的氣體的分子可以充氣體的分子可以充滿整個(gè)容器空間滿整個(gè)容器空間。（2 2）氣體分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無章

5、，在某一時(shí)刻向著任何）氣體分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無章，在某一時(shí)刻向著任何一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有，從總體上看氣體分子沿各一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有，從總體上看氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會均等，因此對大量分子而言，個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會均等，因此對大量分子而言，在任在任一時(shí)刻向容器各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)是均等的。一時(shí)刻向容器各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)是均等的。8（3 3）大量氣體分子的速率大量氣體分子的速率是按一定規(guī)律分布，呈是按一定規(guī)律分布，呈“中中間多，兩頭少間多，兩頭少”的分布規(guī)律，且這個(gè)分布狀態(tài)與溫度的分布規(guī)律，且這個(gè)分布狀態(tài)與溫度有關(guān)，溫度升高時(shí)，平均速率會增大。有關(guān)，溫度升高時(shí)，平均速率會增大。9二、氣體溫度的

6、微觀意義二、氣體溫度的微觀意義1.1.氧氣分子的速率分布圖象特點(diǎn)：氧氣分子的速率分布圖象特點(diǎn)： “ “中間多、兩頭少中間多、兩頭少”溫度升高時(shí)，速率大的分子數(shù)增加溫度升高時(shí)，速率大的分子數(shù)增加 速率小的分子數(shù)減少速率小的分子數(shù)減少2.2.微觀意義：微觀意義：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志kEaT a a為比例常數(shù)為比例常數(shù)102.氣體能充滿它所能到達(dá)的整個(gè)空間氣體能充滿它所能到達(dá)的整個(gè)空間氣體的體積為容器的容積氣體的體積為容器的容積3.在空間在空間,向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目是向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目是相等相等的的1.溫度升高時(shí)溫度升高時(shí),分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈分子的熱運(yùn)動(dòng)

7、越劇烈溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):11三、氣體壓強(qiáng)的微觀意義三、氣體壓強(qiáng)的微觀意義 密閉容器中的氣體對器壁有壓強(qiáng)，且對密閉容器中的氣體對器壁有壓強(qiáng)，且對各個(gè)器壁的壓強(qiáng)相等。氣體壓強(qiáng)究竟是如何各個(gè)器壁的壓強(qiáng)相等。氣體壓強(qiáng)究竟是如何產(chǎn)生的呢？產(chǎn)生的呢？1213分子質(zhì)量分子質(zhì)量分子速率分子速率分子密集程分子密集程度度分子的平均動(dòng)能分子的平均動(dòng)能宏觀角度宏觀角度體積體積溫度溫度微觀角度微觀角度.影響氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)因素影響氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)因素: :你認(rèn)為氣體壓強(qiáng)的大小你認(rèn)為氣體壓強(qiáng)的大小微觀上微觀上與什么有關(guān)與什么有關(guān)?并類比說明原因。并類比說明原

8、因。14氣體壓強(qiáng)的微觀意義氣體壓強(qiáng)的微觀意義1.氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的2.影響氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)因素影響氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)因素:氣體分子的平均動(dòng)能氣體分子的平均動(dòng)能氣體分子的密集程度氣體分子的密集程度-溫度溫度-體積體積15玻意耳定律的微觀解釋：玻意耳定律的微觀解釋：T不變不變分子平均動(dòng)能不變，平均每分子平均動(dòng)能不變，平均每個(gè)分子對器壁的撞擊力不變個(gè)分子對器壁的撞擊力不變V減小減小分子密集程度分子密集程度增大增大單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器單位面積的分子數(shù)增多單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器單位面積的分子數(shù)增多氣體壓強(qiáng)增大。氣體壓強(qiáng)增大。四四.對氣體實(shí)驗(yàn)定

9、律的微觀解釋對氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋161.玻意耳定律玻意耳定律(等溫變化等溫變化) p1V1=p2V2,溫度不變溫度不變 -分子的平均動(dòng)能不變分子的平均動(dòng)能不變體積減小體積減小 ,分子的密集程度越大分子的密集程度越大 ,壓強(qiáng)越大壓強(qiáng)越大,體積不變體積不變 -分子的密集程度不變分子的密集程度不變溫度升高溫度升高時(shí)時(shí),分子的平均動(dòng)能增加分子的平均動(dòng)能增加 ,壓強(qiáng)越大壓強(qiáng)越大一定質(zhì)量的氣體一定質(zhì)量的氣體一定質(zhì)量的氣體一定質(zhì)量的氣體2.查理定律查理定律(等容變化等容變化) 2211TpTp17,溫度升高溫度升高 ,分子的平均動(dòng)能增大分子的平均動(dòng)能增大,壓強(qiáng)有增大的趨勢壓強(qiáng)有增大的趨勢; 體積增大體積

10、增大 ,分子的密集程度減少分子的密集程度減少,壓強(qiáng)有減小的趨勢壓強(qiáng)有減小的趨勢. 當(dāng)兩個(gè)相反的趨勢相互抵消時(shí)當(dāng)兩個(gè)相反的趨勢相互抵消時(shí),一定質(zhì)量的氣體一定質(zhì)量的氣體則保持則保持壓強(qiáng)不變壓強(qiáng)不變3.蓋蓋-呂薩克定律呂薩克定律(等壓變化等壓變化)2211TVTV18大氣壓大氣壓宏觀來看是由于大氣層的重力產(chǎn)生，微宏觀來看是由于大氣層的重力產(chǎn)生，微觀來看是空氣分子撞擊物體表面產(chǎn)生觀來看是空氣分子撞擊物體表面產(chǎn)生液體液體壓強(qiáng)由液體的壓強(qiáng)由液體的重力重力產(chǎn)生，完全失重狀態(tài)下產(chǎn)生，完全失重狀態(tài)下液體壓強(qiáng)消失液體壓強(qiáng)消失氣體氣體壓強(qiáng)由氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)持續(xù)壓強(qiáng)由氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)持續(xù)撞擊撞擊容容器壁產(chǎn)生，

11、與氣體狀態(tài)無關(guān)器壁產(chǎn)生，與氣體狀態(tài)無關(guān)五、氣體、液體壓強(qiáng)與大氣壓的區(qū)別五、氣體、液體壓強(qiáng)與大氣壓的區(qū)別191 1、在一定溫度下，某種理想氣體的分子速率分、在一定溫度下，某種理想氣體的分子速率分布應(yīng)該是布應(yīng)該是 （ ）A A、每個(gè)氣體分子速率都相等、每個(gè)氣體分子速率都相等B B、每個(gè)氣體分子速率一般都不相等，速率很大、每個(gè)氣體分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目很少和速率很小的分子數(shù)目很少C C、每個(gè)氣體分子速率一般都不相等，但在不同、每個(gè)氣體分子速率一般都不相等，但在不同速率范圍內(nèi)，分子數(shù)的分布是均勻的速率范圍內(nèi)，分子數(shù)的分布是均勻的D D、每個(gè)氣體分子速率一般都不相等，速率很大

12、、每個(gè)氣體分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目很多和速率很小的分子數(shù)目很多B課堂練習(xí)課堂練習(xí)202.2.下列關(guān)于氣體的說法中，正確的是（下列關(guān)于氣體的說法中，正確的是（ ）A A、由于氣體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，所以密閉容、由于氣體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，所以密閉容器的器壁在各個(gè)方向上的壓強(qiáng)可能會不相等器的器壁在各個(gè)方向上的壓強(qiáng)可能會不相等B B、氣體的溫度升高時(shí)，所有的氣體分子的速率、氣體的溫度升高時(shí)，所有的氣體分子的速率都增大都增大C C、一定體積的氣體，氣體分子的平均動(dòng)能越大，、一定體積的氣體，氣體分子的平均動(dòng)能越大，氣體的壓強(qiáng)就越大氣體的壓強(qiáng)就越大D D、氣體的分子數(shù)越多，氣體的

13、壓強(qiáng)就越大、氣體的分子數(shù)越多，氣體的壓強(qiáng)就越大C213.對于一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體的體積不對于一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體的體積不變，溫度升高，那么下列說法中正確的是變，溫度升高，那么下列說法中正確的是 （ ）A氣體的壓強(qiáng)增大氣體的壓強(qiáng)增大B單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對器壁碰撞的次數(shù)增多單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對器壁碰撞的次數(shù)增多C每個(gè)分子的速率都增大每個(gè)分子的速率都增大D氣體分子的密集程度增大氣體分子的密集程度增大AB224.對于一定量的理想氣體，下列四個(gè)論述中正確對于一定量的理想氣體，下列四個(gè)論述中正確的是（的是（ ）A當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)必變大當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)必變大B當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)

14、變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)可以不變當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)可以不變C當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變小當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變小D當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變大當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變大B23小結(jié)：小結(jié)：一一. .氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1、氣體分子可以在自由移動(dòng)，從而可以充滿任何容器、氣體分子可以在自由移動(dòng)，從而可以充滿任何容器2 2、從總體上看氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會均等，因此對大量、從總體上看氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會均等，因此對大量分子而言，在任一時(shí)刻向容器各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)是均等的。分子而言，在任一時(shí)刻向容器各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)是均等的。3.3.

15、氧氣分子的速率分布圖象特點(diǎn)：氧氣分子的速率分布圖象特點(diǎn)：“中間多、兩頭少中間多、兩頭少”二、氣體溫度的微觀意義二、氣體溫度的微觀意義-溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志三、氣體壓強(qiáng)的微觀意義三、氣體壓強(qiáng)的微觀意義1.氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的2.影響氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)因素影響氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)因素: :四、對氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋四、對氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋氣體分子的平均動(dòng)能氣體分子的平均動(dòng)能氣體分子的密集程度氣體分子的密集程度-溫度溫度-體積體積24251 1、下列說法正確的是、下列說法正確的是 （ ）A A、氣體體積就

16、是每個(gè)氣體分子體積之和、氣體體積就是每個(gè)氣體分子體積之和B B、氣體壓強(qiáng)的大小，只取決于分子平均速率、氣體壓強(qiáng)的大小，只取決于分子平均速率C C、溫度升高，氣體分子中速率小的分子數(shù)減、溫度升高，氣體分子中速率小的分子數(shù)減少，速率大的分子數(shù)增多，分子平均速率增大少，速率大的分子數(shù)增多，分子平均速率增大D D、一定量的氣體，溫度一定，體積減小，分、一定量的氣體，溫度一定，體積減小，分子密度增大子密度增大CD262 2、氣體的壓強(qiáng)是由下列那種原因、氣體的壓強(qiáng)是由下列那種原因造成的造成的 （ ）A A、氣體分子對器壁的吸引力、氣體分子對器壁的吸引力B B、氣體分子對器壁的碰撞力、氣體分子對器壁的碰撞力C C、氣體分子對器壁的排斥力、氣體分子對器壁的排斥力D D、氣體的重力、氣體的重力B273.對一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（對一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（ ）A壓強(qiáng)增大，體積增大，分子的平均動(dòng)能一定增大壓強(qiáng)增大，體積增大，分子的平均動(dòng)能一定增大B壓強(qiáng)減小，體積減小，分子的平均動(dòng)能一定增大壓強(qiáng)減小，體積減小，分子的平均動(dòng)能一定增大C壓強(qiáng)減小，體積增大，分子的平均動(dòng)能一定增大壓強(qiáng)減小，體積增大，分子的平均動(dòng)能一定增大D壓強(qiáng)增大，體積減小，分子的平均動(dòng)能一定增大壓強(qiáng)增大，體積減小，分子的平均動(dòng)能一定增大A