登陆21世纪教育 助您教考全无忧
8.4气体热现象的微观意义
教学目标：
1.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。
2.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
3．通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象，培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力，并渗透“统计物理”的思维方法。
4．通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析，对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。
重点、难点:]
1．用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点，它是本节课的核心内容。
2．气体压强的微观意义是本节课的难点，因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。21世纪教育网
一、随机性与统计规律
讨论:上面的实验给我们什么启示
1、个别事件的出现有其偶然性
2、大量随机事件的整体会表现出一定的规律
------统计规律
阅读 课本P27“气体分子运动的特点” 21世纪教育网
思考下列问题:
1.为什么气体的体积等于容器的容积
2.在任一时刻,向各个方向运动的气体分子数有什么特点
二.气体分子运动的特点
（1）气体间的距离较大，分子间相互作用力十分微弱，可认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用而做匀速直线运动，所以一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。
（2）气体分子的运动杂乱无章，在某一时刻向着任何一个方向运动的分子都有，从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。
尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布。
（3）大量气体分子的速率是按一定规律分布，呈“中间多，两头少”的分布规律，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大。
三、气体温度的微观意义
1.氧气分子的速率分布图象特点：
“中间多、两头少”
温度升高时，速率大的分子数增加21世纪教育网
速率小的分子数减少
[对于图象，要知道（1）物理意义（2）哪个图象表示00C，1000C（3）温度升高，峰值向哪个方向移动]
a为比例常数
2.微观意义：温度是分子平均动能的标志
四．气体压强的微观意义
1.气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的
个别分子或少量分子均是无意义的。
2.影响气体压强的两个因素:
2.1气体分子的密集程度 体积
2.2 气体分子的平均动能 温度
解释：温度高，分子的平均动能大，单位时间内在单位面积上对器壁撞击的气体分子数多，对器壁的撞击力也大，压强大.
体积小，单位时间内在单位面积上对器壁的撞击的分子数多，压强大
五.对气体实验定律的微观解释
1.玻意耳定律(等温变化) p1V1=p2V2
一定质量的气体，温度不变---分子的平均动能不变，体积减小，分子的密集程度越大，压强大
2.查理定律(等容变化)
一定质量的气体，体积不变，------分子的密集程度不变，温度升高时
，分子的平均动能增加，压强越大
3.盖-吕萨克定律(等压变化)
一定质量的气体，温度升高，分子的平均动能增大,压强有增大的趋势;
体积增大，分子的密集程度减少, 压强有减小的趋势. 当两个相反的趋势相互抵消时, 则保持压强不变。
类比
(微观 宏观)
类比
大量气体分子的运动是否存在一定的规律
(微观 宏观)
若投掷很多次后,正面朝上的硬币数是否会存在某种规律性呢
四枚硬币,每投掷一次,正面朝上的硬币数是不一定的
思路:
单个分子的运动是无规则的
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 5 页 （共 5 页） 版权所有@21世纪教育网(共27张PPT)
8.4 气体热现象的微观意义
教学目标：
1.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。
2.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
3．通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象，培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力，并渗透“统计物理”的思维方法。
4．通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析,对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。
重点、难点:
1．用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点，它是本节课的核心内容。
2．气体压强的微观意义是本节课的难点，因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。
单个分子的运动是无规则的
思路:
四枚硬币,每投掷一次,正面朝上的硬币数是不一定的
若投掷很多次后,正面朝上的硬币数是否会存在某种规律性呢
(微观 宏观)
大量气体分子的运动是否存在一定的规律
类比
(微观 宏观)
类比
一、随机性与统计规律
讨论:上面的实验给我们什么启示
1、个别事件的出现有其偶然性
2、大量随机事件的整体会表现出一定的规律
------统计规律
单个气体分子的运动是无规则的
思路:
四枚硬币,每投掷一次,正面朝上的硬币数是不确定的
投掷很多次后,正面朝上的硬币数存在着一定的统计规律
大量气体分子的运动也应该存在一定的统计规律
(微观 宏观)
类比
(微观 宏观)
类比
阅读 课本P27“气体分子运动的特点”
思考下列问题:
1.为什么气体的体积等于容器的容积
2.在任一时刻,向各个方向运动的气体分子数有什么特点
二.气体分子运动的特点
（1）气体间的距离较大，分子间相互作用力十分微弱，可认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用而做匀速直线运动，所以一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。
（2）气体分子的运动杂乱无章，在某一时刻向着任何一个方向运动的分子都有，从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。
（3）大量气体分子的速率是按一定规律分布，呈“中间多，两头少”的分布规律，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大。
尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布。
三、气体温度的微观意义
1.氧气分子的速率分布图象特点：
“中间多、两头少”
温度升高时，速率大的分子数增加
速率小的分子数减少
2.微观意义：温度是分子平均动能的标志
a为比例常数
[对于图象，要知道（1）物理意义（2）哪个图象表示00C，1000C（3）温度升高，峰值向哪个方向移动]
四．气体压强的微观意义
1.气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的
个别分子或少量分子均是无意义的。
2.影响气体压强的两个因素:
2.1气体分子的密集程度 体积
2.2 气体分子的平均动能 温度
解释：温度高，分子的平均动能大，单位时间内在单位面积上对器壁撞击的气体分子数多，对器壁的撞击力也大，压强大.
体积小，单位时间内在单位面积上对器壁的撞击的分子数多，压强大
五.对气体实验定律的微观解释
1.玻意耳定律(等温变化) p1V1=p2V2
一定质量的气体，温度不变---分子的平均动能不变，体积减小，分子的密集程度越大，压强大
2.查理定律(等容变化)
一定质量的气体，体积不变，------分子的密集程度不变，温度升高时，分子的平均动能增加,压强越大
五.对气体实验定律的微观解释
一定质量的气体，温度升高，分子的平均动能增大,压
强有增大的趋势;
体积增大，分子的密集程度减少, 压强有减小的趋势
. 当两个相反的趋势相互抵消时, 则保持压强不变。
3.盖-吕萨克定律(等压变化)
大气压宏观来看是由于大气层的重力产生，微观来看是空气分子撞击物体表面产生
液体压强由液体的重力产生，完全失重状态下液体压强消失
气体压强由气体分子的无规则运动持续撞击容器壁产生，与气体状态无关
六.气体、液体压强与大气压的区别
例1、在一定温度下，某种理想气体的分子速率分布应该是 （ ）
A、每个气体分子速率都相等
B、每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很少
C、每个气体分子速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的
D、每个气体分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目很多
B
课堂练习
例2.下列关于气体的说法中，正确的是（ ）
A、由于气体分子运动的无规则性，所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等
B、气体的温度升高时，所有的气体分子的速率都增大
C、一定体积的气体，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大
D、气体的分子数越多，气体的压强就越大
C
例3.对于一定质量的气体，如果保持气体的体积不变，温度升高，那么下列说法中正确的是（ ）
A．气体的压强增大．
B．单位时间内气体分子对器壁碰撞的次数增多
C．每个分子的速率都增大
D．气体分子的密度增大
AB
例4.对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是（ ）
A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大．
B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大
B
如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到B，在此过程中，气体分子的平均速率的变化情况是（ ）
例5.
V/L
1
2
3
1
2
3
0
p/atm
A
B
C
A、不断增大
B、不断减小
C、先减小后增大
D、先增大后减小
D
课堂训练
答案：AD
课堂训练
答案：BC
课堂训练
对于一定质量的气体，若用N表示单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子个数，则( )
A．当体积减小时，N必定增加
B．当体温度升高时，N必定增加
C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化
D．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变
解析：对一定质量的气体，单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数既与体积和分子的平均速率(或温度)有关，A、B错误；当压强不变时，气体在器壁单位面积上的平均冲击力不变，温度变化，分子的平均速率变化，则N必定变化，C正确，D错误．
答案：C
