1、第八章 气 体第4节 气体热现象的微观意义固知识、要点梳理 练能力、课后提升 固知识、要点梳理要点一 随机性与统计规律、气体分子运动的特点 1随机性与统计规律(1)必然事件:在一定条件下 1 _出现的事件(2)不可能事件:在一定条件下 2 _出现的事件(3)随机事件:在一定条件下 3 _出现,也 4 _不出现的事件(4)统计规律:大量 5 _整体表现出来的规律必然不可能可能可能随机事件2气体的微观结构特点(1)气体分子间的距离较大,大于 10r0(109 m),气体分子可看成无大小的质点(2)气体分子间的分子力很微弱,通常认为气体分子除了相互碰撞或与器壁碰撞外,不受其他力的作用3气体分子运动的
2、特点(1)标准状态下 1 cm3 气体中的分子数比地球上的人口总数还要多上许多亿倍大量气体分子做无规则热运动,因此,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(2)正是“频繁碰撞”,造成气体分子不断地改变运动方向,使得每个气体分子可自由运动的行程极短(理论研究指出通常情况下气体分子自由运动行程的数量级仅为 108 m),整体上呈现为杂乱无章的运动(3)分子运动的杂乱无章,使得分子在各个方向运动的机会均等(4)大量气体分子的速率分布呈现“中间多、两头少”的规律,当温度升高时,“中间多”这一高峰向速率大的一方移动,分子的平均速率增大,分子的热运动更剧烈1(多选)下列关于气体分子运动的说
3、法正确的是()A分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外,可在空间自由移动B分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动C分子沿各个方向运动的机会相等D分子的速率分布毫无规律解析:选 ABC 分子的频繁碰撞使其做杂乱无章的无规则运动,通常认为除碰撞外,分子可做匀速直线运动,A、B 对;大量分子的运动遵守统计规律,如分子向各方向运动机会均等,分子速率分布呈“中间多,两头少”的规律,C 对,D 错2如图是氧气分子在不同温度(0 和 100)下的速率分布,由图可得信息()A同一温度下,氧气分子呈现出“中间多,两头少”的分布规律B随着温度的升高,每一个氧气分子的速率都增大C随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的
4、比例高D随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小解析:选 A 温度升高,氧气分子中速率小的分子所占比例降低,分子的平均动能增大,质量不变,分子的平均速率增大,每个分子的速率不一定增大,故 A 正确,B、C、D 错误要点二 气体温度和气体压强的微观意义1气体温度的微观意义(1)温度越高,分子的热运动越剧烈(2)理想气体的热力学温度 T 与分子的平均动能 E k 成正比,即:Ta E k(式中 a 是比例常数),因此可以说,6 _是分子平均动能的标志温度2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 7 _而产生的(2)决定气体压强的两个微观因素气体分子的密集程度:气体分子密集程度(即单位
5、体积内气体分子的数目)越大,在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就越多,气体压强就越大碰撞容器气体分子的平均动能:气体的温度高,气体分子的平均动能就大,每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就大;从另一方面讲,分子的平均速率大,在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就多,累计冲力就大,气体压强就越大3气体压强与大气压强的区别与联系(1)区别气体压强:因密闭容器的气体分子的密集程度一般很小,由气体自身重力产生的压强极小,可忽略不计,故气体压强由气体分子碰撞器壁产生,大小由气体分子的密集程度和温度决定,与地球的引力无关,气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的大气压强:大气压强是由
6、于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强如果没有地球引力作用,地球表面就没有大气,从而也不会有大气压强地面大气压强的值与地球表面积的乘积,近似等于地球大气层所受的重力值,大气压强最终还是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强(2)联系:两种压强最终都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而实现的3密闭容器中气体的压强是()A由于气体的重力产生的B由于分子间的相互作用力产生的C大量气体分子频繁碰撞器壁产生的D在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强解析:选 C 密闭容器中的气体由于自身重力产生的压强很小,可忽略不计其压强是由气体分子频繁碰撞器壁产生的,大小由气体的
7、温度和分子数密度决定,A、B 错误,C 正确;失重时,气体分子仍具有分子动能,对密闭容器的器壁仍然有压强的作用,D 错误4(2019全国卷)如 p-V 图所示,1、2、3 三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态,对应的温度分别是 T1、T2、T3.用 N1、N2、N3 分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数,则 N1N2,T1T3,N2N3.(均填“大于”“小于”或“等于”)解析:对一定质量的理想气体,pVT 为定值,由 p-V 图象可知,2p1V1p12V1p1V1,所以 T1T3T2.状态 1 与状态 2 的气体体积相同,单位体积内分子数相同,但状态
8、 1 下的气体分子平均动能更大,在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数更多,所以 N1N2;状态 2 与状态 3 时气体压强相同,状态 3 下的气体分子平均动能更大,在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数较少,所以 N2N3.答案:大于 等于 大于要点三 对气体实验定律的微观解释玻意耳定律一定质量的气体,温度保持不变时,分子的8 _是一定的在这种情况下,体积减小时,分子的 9 _增大,气体的压强就增大,反之,压强减小平均动能密集程度查理定律一定质量的气体,体积保持不变时,分子的10 _保持不变在这种情况下,温度升高时,分子的 11 _增大,气体的压强就增大,反之,压强减小盖吕萨克定律一定质量的
9、气体,温度升高时,分子的12 _增大只有气体的体积同时增大,使分子的 13 _减小,才能保持压强不变密集程度平均动能平均动能密集程度5(多选)一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为()A气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C气体分子的总数增加D气体分子的密度增大解析:选 BD 理想气体经等温压缩,压强增大,体积减小,分子密度增大,则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多,但气体分子每次碰撞器壁的平均冲力不变,故 B、D 正确,A、C 错误6(多选)一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,体积增大,则()A气体分子的平均动能增大B气体分子的平均动能减小C气体分子的平均动能不变D分子的密集程度减小,平均速率增大解析:选 AD 一定质量的理想气体,在压强不变时,由盖吕萨克定律可知VTC,体积增大,温度升高,所以气体分子的平均动能增大,平均速率增大,分子的密集程度减小,A、D对,B、C 错练能力、课后提升 点 击 进 入