人教版选择性必修三第一章1.3分子运动速率分布规律学案

1.3分子运动速率分布规律学案
一学科核心素养
物理观念∶理解分子的统计规律、速率分布、气体压强。
科学思维∶通过比较不同温度下的分子速率分布图，以及气体压强的微观解释，体会它们的本质是分子热运动的相互作用的结果。
科学探究：模拟气体压强产生的机理实验，通过类比发现气体压强的作用的本质。
科学态度与责任∶使学生体验气体宏观性质、规律是由气体分子运动和相互作用的微观本质决定的，培养学生热爱科学的志趣。
二学习重难点
重点：气体压强的产生机理。
难点：气体压强的微观解释。
三课前预习
1．统计规律
（1）必然事件：在一定条件下___________出现的事件；
（2）不可能事件：在一定条件下___________出现的事件；
（3）随机事件：在一定条件下可能出现，也可能___________的事件；
（4）统计规律：大量___________的整体往往会表现出一定的规律性，这种规律就叫作统计规律。
2．气体压强的微观解释
（1）气体压强的产生原因：大量气体分子不断撞击器壁的结果．
（2）气体的压强：器壁_________面积上受到的___________．
（3）微观解释：
①某容器中气体分子的平均速率越大，单位时间内、单位面积上气体分子与器壁的碰撞对器壁的作用力越大．
②容器中气体分子的数密度大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，平均作用力也会较大．
3．气体分子运动的特点
（1）气体分子间距离大约是分子直径的___________左右，通常认为除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，做匀速直线运动．
（2）在某一时刻，向着任何一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几乎相等．
4．分子运动速率分布图像
温度越高，分子的热运动越___________。大量气体分子的速率呈“___________”的规律分布。当温度升高时，速率大的分子比例比较多，平均速率较___________。
5．根据以下两幅图按要求作答：
（1）图a中时引力___________斥力（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）图b中___________（填“大于”“小于”或“等于”）。
6．判断下列说法是否正确。
（1）大量随机事件的整体会表现出一定的规律性。( )
（2）气体分子的速率各不相同，但遵守速率分布规律，即出现“中间多、两头少”的分布规律。( )
（3）气体的压强是由气体受到重力而产生的。( )
（4）气体的温度越高，压强就一定越大。( )
（5）大气压强是由于空气受重力产生的。( )
（6）气体的压强是大量气体分子频繁持续地碰撞器壁而产生的。( )
7．夏季午后公路上地表温度可高达60℃，汽车在公路上高速行驶时，由于摩擦和高温的双重作用，汽车轮胎的温度会攀升得很快。如图所示为空气分子在和时各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率变化的图像。根据图中提供的信息，图中曲线___________是空气分子在温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比随分子速率的变化曲线：空气的分子的平均速率比空气的分子的平均速率____________（填“大”或“小”），导致空气分子与轮胎壁碰撞时作用力更大，很容易造成胎压过高，甚至导致爆胎，因此，夏季到来后需要及时对轮胎进行正确的检查。
8．两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸A、B，汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的理想气体，如图1所示。现向活塞上表面缓慢倒入细沙，若A中细沙的质量大于B中细沙的质量，重新平衡后，汽缸A内气体的内能_______（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B内气体的内能。图2为重新平衡后A、B汽缸中气体分子速率分布图像，其中曲线_______（填图像中曲线标号）表示汽缸A中气体分子的速率分布规律。
四自我检测
1．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动反映了固体分子的无规则运动
B．理想气体分子势能随着分子间距离的增大，可能减小也可能增大
C．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
D．单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强一定减小
2．关于气体的压强，下列说法中正确的是（　　）
A．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的
B．气体分子的平均速率减小，气体的压强一定减小
C．气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的
D．当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零
3．下列说法正确的是（　　）
A．扩散运动是由微粒和水分子发生化学反应引起的
B．某时刻某一气体分子向左运动，则下一时刻它一定向右运动
C．0 ℃和100 ℃氧气分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律
D．以上说法均错误
4．氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　）
A．在①状态下，分子速率大小的分布范围相对较大
B．两种状态氧气分子热运动的剧烈程度相同
C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大
D．①状态的温度比②状态的温度低
5．关于理想模型，下列说法错误的是（　　）
A．单摆、弹簧振子、理想变压器、热平衡状态、简谐运动、等温过程、等压过程、等容过程都属于理想模型
B．理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可忽略不计，分子不占空间，可视为质点。它是对实际气体的一种科学抽象，是一种理想模型，实际并不存在
C．理想气体只有在温度不太低压强不太大情况下遵守气体实验定律及理想气体状态方程
D．理想气体分子无分子势能的变化，内能等于所有分子热运动的动能之和，只和温度和物质的量有关
6．一定量气体在0℃和100℃温度下的分子速率分布规律如图所示。横坐标表示分子速率区间，纵坐标表示某速率区间内的分子数占总分子数的百分比，以下对图线的解读中正确的是（　　）
A．0℃时气体分子的最高速率约为400m/s
B．某个分子在0℃时的速率一定小于100℃时的速率
C．温度升高时，最大处对应的速率增大
D．温度升高时，每个速率区间内分子数的占比都增大
7．关于对气体压强的理解，下列说法错误的是（　　）
A．大气压强是由地球表面空气重力产生的，因此将开口瓶密闭后，瓶内气体脱离大气，它自身重力太小，会使瓶内气体压强远小于外界大气压强
B．气体压强是由气体分子不断撞击器壁而产生的
C．气体压强取决于单位体积内分子数和分子的平均速率
D．单位面积器壁受到空气分子碰撞的平均压力就是气体对器壁的压强
8．下列说法正确的是（　　）
A．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体，酒精内能不变
B．氢气和氧气温度相同时，氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率
C．密闭容器中体积不变的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上碰撞的平均作用力增大
D．布朗运动是悬浮在液体中花粉分子的运动，反映了液体分子对固体颗粒撞击的不平衡性
9．一定质量的理想气体在等容升温过程中（　　）
A．分子平均动能减小 B．每个分子速率都增大
C．分子平均动能增大 D．每个分子对容器器壁的碰撞力增大
10．理想气体是一种无限稀薄的分子气体，满足气体的三大定律要求，理想气体分子大小和相互作用力可忽略不计，也不计气体分子与器壁碰撞的动能损失。下列关于理想气体的说法正确的是（　　）
A．所有气体都是理想气体
B．温度越高，气体分子平均动能越小
C．气体等温变化中，体积减小，分子数密度增大，压强增大
D．一定质量的某种气体，当其温度升高时，体积一定增大
参考答案：
三课前预习
1． 必然 不可能 不出现 随机事件
2． 单位 压力
3．10倍
4． 剧烈 中间多、两头少 大
5． 大于 小于
6． 对 对 错 错 对 对
7． 乙 大
8． 大于 ②
四自我检测
1．C
2．C
3．C
4．D
5．C
6．C
7．A
8．C
9．C
10．C
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