資源簡介

第一章 分子動理論
第3節 分子運動速率分布規律
學習目標
1.通過實驗了解分子運動的特點，了解分子運動速率分布的統計規律。
2.根據實例，了解氧氣分子的速率分布特點，知道分子運動速率分布圖像的物理意義。
3.通過演示實驗，幫助學生形成氣體壓強的微觀圖景，了解氣體壓強的微觀解釋。
重點難點
重點
了解分子運動速率分布的特點和統計規律。
難點
氣體壓強的微觀解釋。
自主探究
1.氣體分子間的距離 ，分子間的作用力 ，通常認為，氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做勻速直線運動，氣體 它能到達的整個空間。
2.氣體分子的運動雜亂無章，因此對大量分子而言，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 。
3.大量氣體分子的速率是按一定規律分布的，呈“ ”的分布規律，且這個分布狀態與 有關，溫度升高時，平均速率會 。
4. 是分子平均動能的標志(微觀意義）。
5.氣體壓強的微觀解釋：
從微觀的角度來看，氣體的壓強是 。氣體壓強的大小與兩個因素有關，一是 ，二是 。前者決定溫度，后者決定體積。所以，從微觀上來看，氣體壓強與 和 有關。從宏觀上看，氣體壓強與 和 有關。
答案：1.比較大很弱充滿 2.幾乎相等 3.中間多、兩頭少溫度增大 4.溫度
5.器壁單位面積上受到的壓力平均速率數密度平均速率數密度溫度體積
預習檢測
預習測評
1.有關氣體的壓強，下列說法中正確的是
A.氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強一定增大
B.氣體分子的密集程度增大，則氣體的壓強一定增大
C.氣體分子的平均動能增大，則氣體的壓強一定增大
D.氣體分子的平均動能增大，氣體的壓強有可能減小
2.如圖所示是氧氣分子在不同溫度下的速率分布規律圖，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.同一溫度下，氧氣分子呈現“中間多、兩頭少”的分布規律
B.隨著溫度的升高，每一個氧氣分子的速率都增大
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狀態的溫度高
3.氣體分子運動具有的特點有
A.氣體分子與器壁的碰撞頻繁
B.氣體分子向各個方向運動的可能性是相同的
C.氣體分子的運動速率具有“中間多、兩頭少”的特點
D.同種氣體中所有分子的運動速率基本相等
答案1.D 2.A 3.ABC
探究思考
【探究一】氣體分子運動的特點
1.對某個分子而言，分子在做勻速直線運動，在某一時刻，沿著什么方向、以多大的速率運動都具有偶然性。
2.對于大量分子而言，分子的運動具有規律性，即在某一時刻，向著任何方向運動的分子都有，且向著各個方向運動的分子數目近似相等。
3.大量分子的集體行為具有統計規律。
【探究二】分子運動速率分布圖像
1.圖像（以氧氣分子的速率分布圖像為例）
2.特點
(1)在某一時刻，物體內既有速率大的分子，也有速率小的分子。
(2)分子的運動速率指的是分子的平均速率，大多數分子的速率和平均速率相差很小。
(3)兩個溫度下具有最大比例的速率區間是不同的。
(4)分子速率呈現“中間多、兩頭少”的分布。
(5)溫度升高，大量分子的平均速率在增大，“中間多”的分子速率值在增大。
(6)分子的平均速率與物體的溫度有關，即溫度越高，分子的熱運動越劇烈。
【探究三】氣體壓強的微觀解釋
1.從微觀角度來看，氣體分子的數量是巨大的，單位時間內、單位面積上氣體分子與器壁產生連續的、均勻的作用力。器壁單位面積上受到的壓力就是氣體壓強，即氣體壓強是由大量分子與器壁的頻繁碰撞所產生的。容器內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對器壁產生的作用力越大；容器內氣體分子的數密度越大，單位時間內與單位面積器壁碰撞的分子數越多，平均作用力越大。
2.單個分子的運動服從動力學規律，但涉及大量分子的集體行為要用到統計規律來處理。
知識梳理
1.“伽爾頓板”實驗
(1)單個小球，具有偶然性。
(2)大量小球，具有規律性——中間多、兩頭少。
(3)統計規律：大量隨機事件的整體所表現出的規律性。
2.氣體分子運動的特點
(1)某個分子，做勻速直線運動，具有偶然性。
(2)大量分子，具有規律性。
(3)大量分子的集體行為具有統計規律。
3.分子運動速率分布圖像
(1)某一時刻，既有速率大的分子，也有速率小的分子。
(2)大多數分子的速率和平均速率相差很小。
(3)兩個溫度下具有最大比例的速率區間是不同的。
(4)分子速率呈現“中間多、兩頭少”的分布特點。
(5)溫度升高，“中間多”的分子速率值在增大。
(6)溫度越高，分子的熱運動越劇烈。
4.氣體壓強的微觀解釋
(1)氣體分子與器壁發生正碰時的作用力為。
(2)模擬氣體壓強產生機理的實驗：
①單顆豆粒，撞擊是間斷的。
②大量豆粒，產生的是持續的、相對均勻的壓力。
③高度增大，平均動能增大，壓強增大。
④高度不變，動能不變，豆粒的數密度增大，壓強增大。
(3)氣體壓強的微觀解釋：
①容器內氣體分子的平均速率越大，氣體分子的平均動能越大，壓強越大。
②容器內的氣體分子的數密度越大，壓強越大。
③單個分子服從動力學規律，大量分子服從統計規律。
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