(選修3-3)8.4《氣體熱現(xiàn)象的微觀解釋》課件7ppt課件

,【例1】（2010福建高考）1859年麥克斯韋從理論上推導(dǎo)出了氣體分子速率的分布規(guī)律，后來有許多實驗驗證了這一規(guī)律.若以橫坐標(biāo)v表示分子速率,縱坐標(biāo)f(v)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.下面各幅圖中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是_.(填選項字母),【思路點撥】根據(jù)氣體分子速率分布規(guī)律.【自主解答】選D.氣體分子速率分布規(guī)律是中間多兩頭少,且分子不停地做無規(guī)則運動,速度為零的分子是沒有,故選D.,【變式訓(xùn)練】下列關(guān)于氣體分子運動的說法正確的是（）A.分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空間自由移動B.分子的頻繁碰撞致使它做雜亂無章的熱運動C.分子沿各個方向運動的機會相等D.分子的速率分布毫無規(guī)律,【解析】選A、B、C.分子的頻繁碰撞使其做雜亂無章的無規(guī)則運動，除碰撞外，分子可做勻速直線運動，A、B對.大量分子運動遵守統(tǒng)計規(guī)律，如分子向各方向運動機會均等，分子速率分布呈“中間多，兩頭少”的規(guī)律，C對，D錯.,【例2】如圖8-4-1所示，兩個完全相同的圓柱形密閉容器，甲中恰好裝滿水，乙中充滿空氣，則下列說法中正確的是（容器容積恒定）A.兩容器中器壁的壓強都是由于分子撞擊器壁而產(chǎn)生的B.兩容器中器壁的壓強都是由所裝物質(zhì)的重力而產(chǎn)生的C.甲容器中pApB，乙容器中pC=pDD.當(dāng)溫度升高時，pA、pB變大，pC、pD也要變大,【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C.對甲容器壓強產(chǎn)生的原因是由于液體受到重力的作用，而乙容器壓強產(chǎn)生的原因是分子撞擊器壁產(chǎn)生的，A、B錯，液體的壓強p=gh，hAhB，可知pApB，而密閉容器中氣體壓強各處均相等，與位置無關(guān)，pC=pD，C對；溫度升高時，pA、pB不變，而pC、pD增大，D錯.,【互動探究】本題中若讓兩容器同時豎直上拋（不計空氣阻力），容器側(cè)壁上的壓強將怎樣變化？同時斜拋、豎直下拋壓強又將怎樣變化？【解析】甲容器豎直上拋后完全失重，液體對容器壁不產(chǎn)生壓力，壓強為零，乙容器中的氣體由于分子數(shù)密度及溫度未變，器壁各處的壓強不發(fā)生變化.另外斜拋、豎直下拋后也都是處于完全失重狀態(tài)，故情況相同.答案：均為甲容器側(cè)壁上的壓強變?yōu)榱?，乙容器?cè)壁上的壓強不變化.,【例3】對一定質(zhì)量的氣體，若用N表示單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)，則（）A.當(dāng)體積減小時，N必定增加B.當(dāng)溫度升高時，N必定增加C.當(dāng)壓強不變而體積和溫度變化時，N必定變化D.當(dāng)體積不變而壓強和溫度變化時，N可能不變,【標(biāo)準(zhǔn)解答】選C.一定質(zhì)量的氣體，在單位時間內(nèi)與器壁單位面積的碰撞次數(shù)，取決于分子的密集程度和分子運動的劇烈程度，即與體積和溫度有關(guān)，故A、B錯；壓強不變，說明氣體分子對器壁單位面積上的撞擊力不變，若溫度改變，則氣體分子平均動能必改變，要保持撞擊力不變，則碰撞次數(shù)必改變；若體積改變，同理可判斷，N也必定變化，故C對D錯.,【變式訓(xùn)練】封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時，下列說法正確的是()A.氣體的密度變大B.氣體的壓強增大C.分子的平均動能減小D.氣體在單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積的分子數(shù)增多,【解析】選B、D.氣體的質(zhì)量和體積都不發(fā)生變化故密度不變，A項錯.溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度升高分子平均動能增大，C項錯.分子數(shù)不變,體積不變,但分子運動的劇烈程度加劇了，故單位時間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)增多，氣體壓強增大，故B、D正確.,1.（2010東莞高二檢測）關(guān)于密閉容器中氣體的壓強，下列說法正確的是（）A.是由于氣體分子相互作用產(chǎn)生的B.是由于氣體分子碰撞容器壁產(chǎn)生的C.是由于氣體的重力產(chǎn)生的D.氣體溫度越高，壓強就一定越大【解析】選B.氣體的壓強是由容器內(nèi)的大量分子撞擊器壁產(chǎn)生的，A、C錯，B對.氣體的壓強受溫度、體積影響，溫度升高，若體積變大，壓強不一定增大，D錯.,2.關(guān)于氣體分子，下列說法中正確的是（）A.由于氣體分子間的距離很大，氣體分子可以視為質(zhì)點B.氣體分子除了碰撞以外，可以自由地運動C.氣體分子之間存在相互斥力，所以氣體對容器壁有壓強D.在常溫常壓下，氣體分子的相互作用力可以忽略,【解析】選B、D.通常情況下，分子間距離較大，相互作用力可以忽略，氣體分子能否視為質(zhì)點應(yīng)視問題而定，A錯、D對.氣體分子間除相互碰撞及與器壁的碰撞外，不受任何力的作用，可自由移動，B對.氣體對器壁的壓強是由大量分子碰撞器壁產(chǎn)生，C錯.,3.對一定量的理想氣體，用p、V、T分別表示氣體壓強、體積和溫度，則有（）A.若T不變，p增大，則分子熱運動的平均動能增大B.若p不變，V增大，則分子熱運動的平均動能減小C.若p不變，T增大，則單位體積中的分子數(shù)減少D.若V不變，p減小，則單位體積中的分子數(shù)減少【解析】選C.分子平均動能只與溫度有關(guān)，A錯；若p不變，V增大，則T升高，B錯；若p不變，T增大，則V增大，C正確；若V不變，單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，故D錯.,4.對于氣體分子的運動，下列說法正確的是（）A.一定溫度下某理想氣體的分子的碰撞雖然十分頻繁但同一時刻，每個分子的速率都相等B.一定溫度下某理想氣體的分子速率一般不等，但速率很大和速率很小的分子數(shù)目相對較少C.一定溫度下某理想氣體的分子做雜亂無章的運動可能會出現(xiàn)某一時刻所有分子都朝同一方向運動的情況D.一定溫度下某理想氣體，當(dāng)溫度升高時，其中某10個分子的平均動能可能減少,【解析】選B、D.一定溫度下某理想氣體分子碰撞十分頻繁,單個分子運動雜亂無章,速率不等,但大量分子的運動遵守統(tǒng)計規(guī)律,速率大和速率小的分子數(shù)目相對較少，向各個方向運動的分子數(shù)目相等，A、C錯，B對；溫度升高時，大量分子平均動能增大，但對個別或少量（如10個）分子的動能有可能減少，D對.,5.一定質(zhì)量的某種理想氣體，當(dāng)體積減小為原來的一半，其熱力學(xué)溫度變?yōu)樵瓉淼?倍時，它的壓強變?yōu)樵瓉淼亩嗌?試從壓強和溫度的微觀意義進行解釋.【解析】由理想氣體狀態(tài)方程=恒量得，壓強變?yōu)樵瓉淼?倍.從微觀角度看，氣體壓強的大小跟兩個因素有關(guān)：一個是氣體分子的平均動能，一個是氣體分子的密集程度，當(dāng)體積減小為原來的一半時，氣體分子的密集程度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，這時氣體的壓強相應(yīng)地變?yōu)樵瓉?的兩倍，這時還要從另外一個因素考慮，即增加氣體分子的平均動能，而氣體分子的平均動能是由溫度來決定的，氣體的熱力學(xué)溫度變?yōu)樵瓉淼?倍，這時壓強便在兩個因素(體積減小分子密集程度增大，溫度升高分子的平均動能增大)共同作用下變?yōu)樵瓉淼?倍.答案：4倍解釋見解析,一、選擇題（本大題共7小題，每小題5分，共35分，每小題至少一個選項符合題意）1.（2010鹽城高二檢測）一定質(zhì)量的氣體，在等溫狀態(tài)變化過程中，發(fā)生變化的是（）A.分子的平均速率B.單位體積內(nèi)的分子數(shù)C.分子的平均動能D.分子總數(shù)【解析】選B.氣體的質(zhì)量不變則分子總數(shù)不變，故D項錯.溫度不變則分子的平均動能不變,平均速率不變，故A、C均錯，而等溫變化中體積變化而分子總數(shù)不變，故單位體積內(nèi)的分子數(shù)變化，B項正確.,2.一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強不變的條件下，體積增大，則（）A.氣體分子的平均動能增大B.氣體分子的平均動能減小C.氣體分子的平均動能不變D.條件不足，無法判定氣體分子平均動能的變化情況,【解析】選A.從微觀角度來分析，體積增大，氣體分子密度減小，要想壓強不變，分子平均動能必須增大，即撞擊器壁的作用力變大，A項正確.本題也可由蓋-呂薩克定律可知，體積增大，溫度升高，所以氣體分子的平均動能增大.,3.在一定溫度下，某種理想氣體分子的速率分布應(yīng)該是（）A.每個分子速率都相等B.每個分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目都很少C.每個分子速率一般都不相等，但在不同速率范圍內(nèi)，分子數(shù)的分布是均勻的D.每個分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目很多,【解析】選B.從氣體分子速率分布圖象可以看出，分子速率呈“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律，故應(yīng)選B.,4.下面的表格是某地區(qū)17月份氣溫與氣壓的對照表：,7月份與1月份相比較，正確的是（）A.空氣分子無規(guī)則熱運動的情況不變B.空氣分子無規(guī)則熱運動減弱了C.單位時間內(nèi)空氣分子對地面的撞擊次數(shù)增多了D.單位時間內(nèi)空氣分子對單位面積的地面撞擊次數(shù)減少了【解析】選D.溫度升高了分子的無規(guī)則運動加劇，故A、B項均錯，而每次撞擊更強烈了，但壓強減小了，所以單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積的撞擊次數(shù)減少了，故D項正確.,5.（2010聊城高二檢測）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等溫壓縮過程時，氣體壓強增大，從分子運動理論觀點來分析，這是因為（）A.氣體分子的平均動能增大B.單位時間內(nèi)，器壁單位面積上分子碰撞的次數(shù)增多C.氣體分子數(shù)增加D.氣體分子對器壁的碰撞力變大,【解析】選B.溫度不發(fā)生變化，分子平均動能不變，分子對器壁的碰撞力不變，故A、D錯，質(zhì)量不變，分子總數(shù)不變，C項錯誤，體積減小氣體分子密集程度增大，單位時間內(nèi)器壁單位面積上分子碰撞次數(shù)增多，故B項正確.,6.對一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法中正確的是（）A.壓強增大，體積增大，分子的平均動能一定增大B.壓強減小，體積減小，分子的平均動能一定增大C.壓強減小，體積增大，分子的平均動能一定增大D.壓強增大，體積減小，分子的平均動能一定增大,【解析】選A.由公式恒量得壓強和體積同時增大,溫度一定升高，分子的平均動能一定增大，故A項正確.壓強和體積同時減小，則溫度一定降低，分子平均動能減小.壓強和體積一個增大一個減小，則溫度可能升高也可能降低，分子平均動能可能增大也可能減小，故B、C、D均錯.,7.如圖1為一定質(zhì)量的氧氣分子在0和100兩種不同情況下的速率分布情況，由圖可以判斷以下說法中正確的是（）,A.溫度升高，所有分子的運動速率均變大B.溫度越高，分子的平均速率越小C.0和100氧氣分子的速率都呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布特點D.100的氧氣與0的氧氣相比，速率大的分子所占比例較大【解析】選C、D.從圖上可以看出C項正確A項錯誤.溫度越高分子平均速率越大，故B項錯誤，溫度升高,速率大的分子所占比例較大，故D項正確.,二、非選擇題（本大題共2小題，共15分）8.（5分）從宏觀上看，一定質(zhì)量的氣體體積不變溫度升高或溫度不變體積減小都會使壓強增大，從微觀上看，這兩種情況有沒有什么區(qū)別？,【解析】因為一定質(zhì)量的氣體的壓強是由單位體積內(nèi)的分子數(shù)和氣體的溫度決定的.氣體溫度升高，即氣體分子運動加劇，分子的平均速率增大，分子撞擊器壁的作用力增大，故壓強增大.氣體體積減小時，雖然分子的平均速率不變，分子對容器的撞擊力不變，但單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，單位時間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)增多，故壓強增大，所以這兩種情況下在微觀上是有區(qū)別的.,9.（2009山東高考）（10分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變成狀態(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化.已知VA=0.3m3,TA=TC=300K，TB=400K.（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積.（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因.,【解析】（1）AB由氣體定律，知（2）BC氣體體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子平均動能減小，壓強減小.答案：（1）0.4m3（2）見解析,1.下列說法正確的是（）A.一定質(zhì)量的氣體被壓縮時，氣體壓強不一定增大B.一定質(zhì)量的氣體溫度不變壓強增大時，其體積也增大C.氣體壓強是由氣體分子間的斥力產(chǎn)生的D.在失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對容器壁沒有壓強,【解析】選A.一定質(zhì)量的氣體壓強由溫度和體積共同決定，體積減小，溫度也有可能降低，A選項正確；溫度不變，壓強增大，則體積必減小，B選項錯誤；氣體的壓強是由氣體頻繁地撞擊器壁而產(chǎn)生的，C選項錯誤；失重時，氣體分子數(shù)密度和氣體分子的平均動能均不變，所以密閉容器內(nèi)的氣體對器壁的壓強不變，D選項錯誤.,2.如圖所示，是描述一定質(zhì)量的某種氣體的狀態(tài)變化的V-T圖線，對圖線上的a、b兩個狀態(tài)比較，下列說法不正確的是（）A.從a到b的狀態(tài)變化過程是等壓變化B.a狀態(tài)的壓強、體積、溫度均比b狀態(tài)要小C.a狀態(tài)比b狀態(tài)分子平均動能要小D.在相同時間內(nèi)撞到器壁單位面積上的分子數(shù)a比b多,【解析】選B.由V-T過原點可知，ab是等壓變化過程，A對B錯，TaTb可知，a狀態(tài)平均動能較小，C對.a狀態(tài)雖然平均動能小，但和b狀態(tài)壓強一樣大，說明a狀態(tài)單位時間內(nèi)撞到器壁單位面積上分子數(shù)多，D對.,3.如圖所示，c、d表示一定質(zhì)量的某種氣體的兩個狀態(tài)，則關(guān)于c、d兩狀態(tài)的下列說法中正確的是（）A.壓強pdpcB.溫度TdVcD.d狀態(tài)時分子運動劇烈，分子