高中物理 第八章 气体 第4节 气体热现象的微观意义导学案 新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理学案VIP免费

4气体热现象的微观意义内容要求统计规律初步了解什么是随机事件，什么是统计规律。气体分子运动的特点理解气体分子运动的特点；能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，知道气体的温度、压强、体积与所对应的微观物理量间的相互联系；能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。如图所示是一条古老的阶梯，它记录着千千万万人次的脚印。虽然脚踏在台阶任何地方的机会是均等的，但如果你仔细观察就会发现，人们在这条阶梯上走上走下时，脚踏在中间的多，踏在两边的少，因此，每一个台阶的中间都要比两边磨损得多，呈现出“中间多，两头少”的分布规律。已知气体分子运动速率较大，到达任一位置的机会也是均等的，那么，气体分子的运动又有怎样的规律呢？提示：气体分子运动总体上的分布规律与上述现象非常相似。一、随机性与统计规律1．必然事件：在一定条件下，若某事件____出现，这个事件叫做必然事件。2．不可能事件：在一定条件下，__________的事件叫做不可能事件。3．随机事件：在一定条件下____出现，也____不出现的事件叫做随机事件。4．统计规律：大量随机事件的____表现出的规律。二、气体分子运动的特点1．气体分子运动的“三性”(1)自由性：由于气体分子间的距离比较大，大约是分子直径的____左右，分子间的作用力很____，因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做________运动，因而气体能充满它所达到的整个____。(2)无序性：由于分子之间频繁地____，每个分子的速度大小和方向频繁改变，分子的运动________，在某一时刻向着任何一个方向运动的分子都有，而且向着各个方向运动的气体分子数目都____。(3)规律性：气体分子速率分布呈现出“____________”的分布规律。当温度升高时，速率大的分子数____，速率小的分子数____，分子的平均速率____。反之，分子的平均速率____。2．温度的微观意义(1)温度越高，分子____运动越激烈。(2)温度是分子________的标志。理想气体的热力学温度T与分子的平均动能Ek成____比，即T＝______，式中α是比例常数。三、气体压强的微观意义1．产生原因：大量气体分子频繁地________而产生的。2．决定因素(1)微观上：决定于气体分子的________和分子的________。(2)宏观上：决定于气体的____和____。四、对气体实验定律的微观解释1．对玻意耳定律的解释一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的________是一定的。在这种情况下，体积减小时，分子的________增大，气体的压强就____。2．对查理定律的解释一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的________保持不变。在这种情况下，温度升高时，分子的________增大，气体的压强就____。3．对盖—吕萨克定律的解释一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的________增大；只有气体的体积同时____，使分子的密集程度____，才能保持压强不变。1思考：一定质量的理想气体仅温度升高或仅体积缩小都会使压强增大，从微观上看，这两种情况有没有区别？答案：一、1.必然2．不可能出现3．可能可能4．整体二、1.(1)10倍弱匀速直线空间(2)碰撞杂乱无章相等(3)中间多，两头少增多减少增大减小2．(1)热(2)平均动能正αEk三、1.碰撞器壁2．(1)平均动能密集程度(2)温度体积四、1.平均动能密集程度增大2．密集程度平均动能增大3．平均动能增大减小思考提示：气体的压强等于器壁单位面积受到的压力，一定质量的气体，若仅温度升高，则分子平均动能增大、平均速率增大，不仅每个分子撞击器壁的作用力变大，而且单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数也增多，从而使器壁单位面积受到的压力增大，气体压强变大；若仅减小体积，虽然分子的平均速率不变，每个分子对器壁的撞击力不变，但单位体积内的分子数增加，单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数增加，故压强增大，所以两种情况从微观上看是有区别的。一、气体分子运动的统计规律1．统计规律大量随机事件整体表现出来的规律叫统计规律。由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独看来，各个分子的运动都是不规则的，具有偶然性的，但从总体来看，大量分子的运动服从一定的统计规律。2．具体表现(1)气...