資源簡介

1.3分子運動速率分布規律學案
一學科核心素養
物理觀念∶理解分子的統計規律、速率分布、氣體壓強。
科學思維∶通過比較不同溫度下的分子速率分布圖，以及氣體壓強的微觀解釋，體會它們的本質是分子熱運動的相互作用的結果。
科學探究：模擬氣體壓強產生的機理實驗，通過類比發現氣體壓強的作用的本質。
科學態度與責任∶使學生體驗氣體宏觀性質、規律是由氣體分子運動和相互作用的微觀本質決定的，培養學生熱愛科學的志趣。
二學習重難點
重點：氣體壓強的產生機理。
難點：氣體壓強的微觀解釋。
三課前預習
1．統計規律
（1）必然事件：在一定條件下___________出現的事件；
（2）不可能事件：在一定條件下___________出現的事件；
（3）隨機事件：在一定條件下可能出現，也可能___________的事件；
（4）統計規律：大量___________的整體往往會表現出一定的規律性，這種規律就叫作統計規律。
2．氣體壓強的微觀解釋
（1）氣體壓強的產生原因：大量氣體分子不斷撞擊器壁的結果．
（2）氣體的壓強：器壁_________面積上受到的___________．
（3）微觀解釋：
①某容器中氣體分子的平均速率越大，單位時間內、單位面積上氣體分子與器壁的碰撞對器壁的作用力越大．
②容器中氣體分子的數密度大，在單位時間內，與單位面積器壁碰撞的分子數就多，平均作用力也會較大．
3．氣體分子運動的特點
（1）氣體分子間距離大約是分子直徑的___________左右，通常認為除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，氣體分子不受力的作用，做勻速直線運動．
（2）在某一時刻，向著任何一個方向運動的分子都有，而且向各個方向運動的氣體分子數目幾乎相等．
4．分子運動速率分布圖像
溫度越高，分子的熱運動越___________。大量氣體分子的速率呈“___________”的規律分布。當溫度升高時，速率大的分子比例比較多，平均速率較___________。
5．根據以下兩幅圖按要求作答：
（1）圖a中時引力___________斥力（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）圖b中___________（填“大于”“小于”或“等于”）。
6．判斷下列說法是否正確。
（1）大量隨機事件的整體會表現出一定的規律性。( )
（2）氣體分子的速率各不相同，但遵守速率分布規律，即出現“中間多、兩頭少”的分布規律。( )
（3）氣體的壓強是由氣體受到重力而產生的。( )
（4）氣體的溫度越高，壓強就一定越大。( )
（5）大氣壓強是由于空氣受重力產生的。( )
（6）氣體的壓強是大量氣體分子頻繁持續地碰撞器壁而產生的。( )
7．夏季午后公路上地表溫度可高達60℃，汽車在公路上高速行駛時，由于摩擦和高溫的雙重作用，汽車輪胎的溫度會攀升得很快。如圖所示為空氣分子在和時各速率區間的分子數占總分子數的百分比隨氣體分子速率變化的圖像。根據圖中提供的信息，圖中曲線___________是空氣分子在溫度下各速率區間的分子數占總分子數的百分比隨分子速率的變化曲線：空氣的分子的平均速率比空氣的分子的平均速率____________（填“大”或“小”），導致空氣分子與輪胎壁碰撞時作用力更大，很容易造成胎壓過高，甚至導致爆胎，因此，夏季到來后需要及時對輪胎進行正確的檢查。
8．兩個內壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B，汽缸內用輕質絕熱活塞封閉完全相同的理想氣體，如圖1所示。現向活塞上表面緩慢倒入細沙，若A中細沙的質量大于B中細沙的質量，重新平衡后，汽缸A內氣體的內能_______（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B內氣體的內能。圖2為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線_______（填圖像中曲線標號）表示汽缸A中氣體分子的速率分布規律。
四自我檢測
1．分子動理論較好地解釋了物質的宏觀熱力學性質。據此可判斷下列說法中正確的是（ ）
A．布朗運動反映了固體分子的無規則運動
B．理想氣體分子勢能隨著分子間距離的增大，可能減小也可能增大
C．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素
D．單位時間內，氣體分子對容器壁單位面積上的碰撞次數減少，氣體的壓強一定減小
2．關于氣體的壓強，下列說法中正確的是（　　）
A．氣體的壓強是由氣體分子間的吸引和排斥產生的
B．氣體分子的平均速率減小，氣體的壓強一定減小
C．氣體的壓強是由于大量氣體分子頻繁撞擊器壁產生的
D．當某一容器自由下落時，容器中氣體的壓強將變為零
3．下列說法正確的是（　　）
A．擴散運動是由微粒和水分子發生化學反應引起的
B．某時刻某一氣體分子向左運動，則下一時刻它一定向右運動
C．0 ℃和100 ℃氧氣分子的速率都呈現“中間多、兩頭少”的分布規律
D．以上說法均錯誤
4．氧氣分子在不同溫度下的速率分布規律如圖所示，橫坐標表示速率，縱坐標表示某一速率內的分子數占總分子數的百分比，由圖可知（　　）
A．在①狀態下，分子速率大小的分布范圍相對較大
B．兩種狀態氧氣分子熱運動的劇烈程度相同
C．隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例增大
D．①狀態的溫度比②狀態的溫度低
5．關于理想模型，下列說法錯誤的是（　　）
A．單擺、彈簧振子、理想變壓器、熱平衡狀態、簡諧運動、等溫過程、等壓過程、等容過程都屬于理想模型
B．理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可忽略不計，分子不占空間，可視為質點。它是對實際氣體的一種科學抽象，是一種理想模型，實際并不存在
C．理想氣體只有在溫度不太低壓強不太大情況下遵守氣體實驗定律及理想氣體狀態方程
D．理想氣體分子無分子勢能的變化，內能等于所有分子熱運動的動能之和，只和溫度和物質的量有關
6．一定量氣體在0℃和100℃溫度下的分子速率分布規律如圖所示。橫坐標表示分子速率區間，縱坐標表示某速率區間內的分子數占總分子數的百分比，以下對圖線的解讀中正確的是（　　）
A．0℃時氣體分子的最高速率約為400m/s
B．某個分子在0℃時的速率一定小于100℃時的速率
C．溫度升高時，最大處對應的速率增大
D．溫度升高時，每個速率區間內分子數的占比都增大
7．關于對氣體壓強的理解，下列說法錯誤的是（　　）
A．大氣壓強是由地球表面空氣重力產生的，因此將開口瓶密閉后，瓶內氣體脫離大氣，它自身重力太小，會使瓶內氣體壓強遠小于外界大氣壓強
B．氣體壓強是由氣體分子不斷撞擊器壁而產生的
C．氣體壓強取決于單位體積內分子數和分子的平均速率
D．單位面積器壁受到空氣分子碰撞的平均壓力就是氣體對器壁的壓強
8．下列說法正確的是（　　）
A．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液體變為同溫度的氣體，酒精內能不變
B．氫氣和氧氣溫度相同時，氫氣分子的平均速率等于氧氣分子的平均速率
C．密閉容器中體積不變的氣體，溫度升高，氣體分子對器壁單位面積上碰撞的平均作用力增大
D．布朗運動是懸浮在液體中花粉分子的運動，反映了液體分子對固體顆粒撞擊的不平衡性
9．一定質量的理想氣體在等容升溫過程中（　　）
A．分子平均動能減小 B．每個分子速率都增大
C．分子平均動能增大 D．每個分子對容器器壁的碰撞力增大
10．理想氣體是一種無限稀薄的分子氣體，滿足氣體的三大定律要求，理想氣體分子大小和相互作用力可忽略不計，也不計氣體分子與器壁碰撞的動能損失。下列關于理想氣體的說法正確的是（　　）
A．所有氣體都是理想氣體
B．溫度越高，氣體分子平均動能越小
C．氣體等溫變化中，體積減小，分子數密度增大，壓強增大
D．一定質量的某種氣體，當其溫度升高時，體積一定增大
參考答案：
三課前預習
1． 必然 不可能 不出現 隨機事件
2． 單位 壓力
3．10倍
4． 劇烈 中間多、兩頭少 大
5． 大于 小于
6． 對 對 錯 錯 對 對
7． 乙 大
8． 大于 ②
四自我檢測
1．C
2．C
3．C
4．D
5．C
6．C
7．A
8．C
9．C
10．C
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