1.3分子运动速率分布规律 课件 (共27张PPT)

(共27张PPT)
§3 分子运动速率分布规律
第一章 分子动理论
选择性必修 第三册
伽尔顿板实验
课堂引入
1.从顶部入口投入大量小球时，这些小球落入狭槽的分布情况有没有什么规律？
2.生活中还有那些类似现象？
一、随机事件和统计规律
情况1
情况2
情况3
情况4
5种情况均是随机事件
扔4枚硬币，出现花色的可能情况有几种？
情况5
一、随机事件和统计规律
分组实验：
每个人都把4枚硬币握在手中,在桌面上随意投掷10次,记录每次投掷是正面朝上的硬币数,统计共10次投掷中有0,1,2,3,4枚硬币正面朝上的次数各是多少,将结果填在以下表格中
　 4枚硬币中正面朝上的硬币枚数 　 　 0 1 2 3 4
小组一的数据 　 　 　 　 　
小组二的数据 　 　 　 　 　
全班的数据　 　 　 　 　 　
统计对象
次数
统计项目
上面的统计的数据能给我们什么启示？
一、随机事件和统计规律
（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
一、随机事件和统计规律
1.必然事件:在一定条件下，必然出现的事件；
不可能事件：在一定条件下，不可能出现的事件。
2.随机事件：在一定条件下，可能出现、也可能不出现的事件。
3.统计规律：大量随机事件的整体会表现出一定的规律性。
单个气体分子的运动是无规则的
四枚硬币,每投掷一次,正面朝上的硬币数是不确定的
投掷多次后,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
热现象
二、气体分子运动的特点
通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，气体充满它能达到的整个空间。
液体的分子
一个挨着一个地排列
气体的分子
距离大约是分子直径的10倍左右
液体变为气体后，体积要增大上千倍
质点
分子的大小相对分子间的空隙来说很小
分子间的作用力很弱
二、气体分子运动的特点
分子的个数与它们所占空间体积之比叫作分子的数密度，通常用n 表示。
气体距离大约是分子直径的10倍左右
但分子的数密度仍然十分巨大
分子之间频繁地碰撞
每个分子的速度大小和方向频繁地改变
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
而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等。
虽然气体分子的分布比液体稀疏
二、气体分子运动的特点
气体的分子
质点
气体充满它能达到的整个空间
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
二、气体分子运动的特点
1.分子数密度巨大；
2.分子可视为质点，忽略分子力；
3.分子做匀速直线运动，只在跟分子或器壁碰撞时受力；
4.分子之间频繁碰撞，每个分子的速度大小、方向频繁改变；
(1)向各方向运动的分子数目几乎相等；
(2)分子速率按“中间多两头少”的统计规律分布。
各占1/6
二、气体分子运动的特点
三、分子运动速率分布图像
氧气分子的速率分布图
观察图表，思考一下，0℃和100℃氧气分子的速率有什么特点？
三、分子运动速率分布图像
1.两个温度下具有最大比例的速率区间是不同的。
2.分子速率呈现“中间多、两头少”的分布。
3.温度升高时，速率大的分子数增加，速率小的分子数减少。
4.图线与横轴所围面积相等，都等于1。
三、分子运动速率分布图像
大量气体分子碰撞器壁，产生持续的压力，单位面积上受到的压力就是压强。
2.气体压强产生的原因
四、气体压强的微观解释
1.固体、液体的压强由重力引起，p = , p =ρgh
1个钢珠下落
20个钢珠下落
20个钢珠更高处下落
大量气体分子频繁的作用在器壁单位面积上，产生的平均作用力。
持续均匀的压力
各方向的压强相同
气体压强的产生
大量雨点对伞的撞击，使伞受到持续的作用力
气体分子受到的冲量：
气体分子受到的作用力：
器壁受到的作用力：
新课讲授
3.器壁所受作用力大小
四、气体压强的微观解释
4.宏观因素
（1）与温度有关：温度越高，气体分子的平均速率越大，气体的压强越大；
新课讲授
（2）与体积有关：体积越小，气体分子的数密度越大，气体的压强越大。
新课讲授
四、气体压强的微观解释
课 堂 小 结
一、气体分子运动的特点
1.分子数密度巨大；
2.分子做匀速直线运动，只在跟分子或器壁碰撞时受力；
3.分子之间频繁碰撞，每个分子的速度大小、方向频繁改变；
(1)向各方向运动的分子数目几乎相等；
(2)分子速率按“中间多两头少”的统计规律分布。
二、分子运动速率分布图像
(1)温度不同，最大比例的速率区间不同；
(2)温度越高，分子热运动的平均速率越大；分子热运动越剧烈。
三、气体压强的微观解释
1.气体压强的产生：由大量气体分子对器壁的频繁碰撞引起。
2.气体压强的影响因素：
宏观上，压强与温度、体积有关；
微观上，压强与分子热运动的平均动能Ek、单位体积的分子数n有关。
1．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
D
五、课堂练习
【答案】D
【详解】AD．由题图可知，②中速率大的分子占据的比例较大，故②对应的温度较高，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故A错误，D正确；
B．②对应的温度较高，②状态氧气分子的热运动更剧烈，故B错误；
C．由题图可知，随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例减小，故C错误。
故选D。
五、课堂练习
2．如图所示为一定质量的氧气分子在0℃和100℃两种不同情况下速率分布图像。下列说法正确的是（　　）
A．图中曲线反映了任意速率区间的氧气分子数
B．曲线Ⅱ对应的每个分子的速率大于曲线Ⅰ对应每个分子的速率
C．两种温度下，氧气分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布
D．曲线Ⅰ对应氧气的温度为100℃
C
五、课堂练习
【答案】C
【详解】A．由图可知，图中曲线反映了任意速率区间的氧气分子数占总分子数的百分比，并不是反映了任意速率区间的氧气分子数，故A错误；
B．温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个分子没有意义，温度越高，平均动能越大，故平均速率越大，但并不是每个分子运动速率都大，故B错误；
C．由图可知，两种温度下，氧气分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布，故C正确；
D．由图可知，分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是100%，100℃氧气与0℃氧气相比，速率大的分子数比例多，故曲线Ⅱ对应氧气的温度为100℃，故D错误。
故选C。
五、课堂练习
3．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
A
课堂练习
五、课堂练习
【答案】A
【详解】A．大气压强是由地球表面空气重力产生的，而被密封在某种容器中的气体，其压强是大量地做无规则运动的气体分子对容器壁不断碰撞而产生的，它的大小不是由被封闭气体的重力所决定的，故A错误；
B．密闭容器内的气体压强是由大量气体分子频繁撞击器壁而产生的，故B正确；
C．气体压强取决于分子的密集程度与分子的平均速率，即为单位体积内分子数和分子的平均速率，故C正确；
D．根据公式P=F/S可知单位面积器壁受到气体分子碰撞的平均压力在数值上就等于气体压强的大小，故D正确。
本题选错误的，故选A。
五、课堂练习
BD
五、课堂练习
五、课堂练习