1 初識分子熱運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,第二章 氣 體,學(xué)習(xí)目標(biāo),1.初步了解什么是統(tǒng)計(jì)規(guī)律. 2.理解氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律. 3.理解分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān).,內(nèi)容索引,重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測 檢測評價(jià) 達(dá)標(biāo)過關(guān),自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ),自主預(yù)習(xí),一、統(tǒng)計(jì)規(guī)律,1.實(shí)例：硬幣擲出的現(xiàn)象可以用來比擬分子的運(yùn)動(dòng)，一次拋出的硬幣正面向上還是反面向上可比擬某個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的 性，多次拋出硬幣的正面向上還是反面向上的規(guī)律性可比擬大量分子的運(yùn)動(dòng)具有 性. 2.統(tǒng)計(jì)規(guī)律 個(gè)別偶然事件 表現(xiàn)出來的規(guī)律.,偶然,規(guī)律,大量,整體,二、分子運(yùn)動(dòng)速率分布,1.大量分子運(yùn)動(dòng)的特征 在靜止的氣體中，在任一時(shí)刻分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會是 的，沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目應(yīng)該是 的.,均等,相等,2.氣體分子的速率分布 如圖1所示， 分子的速率在某個(gè)數(shù)值附近，離開這個(gè)數(shù)值越遠(yuǎn)，分子數(shù) ； 越高，速率大的分子所占的比例越大，分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越 .,圖1,大多數(shù),越少,溫度,劇烈,判斷下列說法的正誤. (1)氣體內(nèi)部所有分子的動(dòng)能都隨溫度的升高而增大.( ) (2)當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，氣體分子的速率不再是“中間多、兩頭少”. ( ) (3)某一時(shí)刻一個(gè)分子的速度大小和方向是偶然的.( ) (4)溫度相同時(shí)，各種氣體分子的平均速度都相同.( ),即學(xué)即用,答案,重點(diǎn)探究,1.拋擲一枚硬幣時(shí)，其正面有時(shí)向上，有時(shí)向下，拋擲次數(shù)較少和次數(shù)很多時(shí)，會有什么規(guī)律？,一、統(tǒng)計(jì)規(guī)律,導(dǎo)學(xué)探究,答案,答案 拋擲次數(shù)較少時(shí)，正面向上或向下完全是偶然的，但次數(shù)很多時(shí)，正面向上或向下的概率是相等的.,2.如圖2所示的裝置稱為伽爾頓板，其頂面中央有一只漏斗，上部沿垂直于紙面方向釘有許多排列整齊的鐵釘，下部用等長的木條豎直地隔成許多等寬的狹槽.,圖2,(1)分別將幾個(gè)小球逐個(gè)放入漏斗，這些小球落入哪些狹槽有規(guī)律嗎？,答案 每個(gè)小球落入哪一個(gè)狹槽是隨機(jī)的，不確定的.,答案,答案,(2)若逐個(gè)投入大量的小球，小球落在狹槽內(nèi)的分布有什么規(guī)律？,答案 中間狹槽的小球較多，兩邊狹槽的小球較少.,(3)若重復(fù)投入大量的小球，小球在狹槽內(nèi)的分布情況相同嗎？,答案 相同，都是“中間多、兩頭少”.,1.對統(tǒng)計(jì)規(guī)律的理解 個(gè)別事物的出現(xiàn)具有偶然因素，但大量事物出現(xiàn)的機(jī)會卻遵從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律. 2.氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) (1)分子很小，間距很大，通常認(rèn)為除碰撞外不受力的作用，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此氣體能充滿它能達(dá)到的整個(gè)空間. (2)分子密度大，碰撞頻繁，分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無章.,知識深化,(3)由于氣體是由數(shù)量極多的分子組成，這些分子并沒有統(tǒng)一的步調(diào).單獨(dú)看來，各個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)都是不規(guī)則的，帶有偶然性；但總體來看，大量分子的運(yùn)動(dòng)遵守統(tǒng)計(jì)規(guī)律. (4)分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會相等. 特別提醒 單個(gè)或少量分子的運(yùn)動(dòng)是“個(gè)別行為”，具有不確定性.大量分子的運(yùn)動(dòng)是“集體行為”，具有規(guī)律性即遵守統(tǒng)計(jì)規(guī)律.,例1 (多選)下列對氣體分子運(yùn)動(dòng)的描述正確的是 A.氣體分子的運(yùn)動(dòng)是雜亂無章的，沒有一定的規(guī)律 B.氣體分子間除相互碰撞外，幾乎無相互作用 C.大量氣體分子的運(yùn)動(dòng)符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律 D.氣體之所以能充滿整個(gè)空間，是因?yàn)闅怏w分子間相互作用的引力和斥 力十分微弱，氣體分子可以在空間自由運(yùn)動(dòng),答案,解析,解析 氣體分子間距離很大，分子間相互作用的引力和斥力很弱，分子能自由運(yùn)動(dòng)；氣體分子的運(yùn)動(dòng)是雜亂無章的，但大量氣體分子的運(yùn)動(dòng)符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律，故A錯(cuò)誤，B、C、D正確.,二、分子運(yùn)動(dòng)速率分布,我們知道組成物質(zhì)的分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因此氣體分子的運(yùn)動(dòng)是隨機(jī)的，也是十分混亂的.對比伽爾頓板實(shí)驗(yàn)，你猜測氣體中以不同速率運(yùn)動(dòng)的分子的數(shù)量分布情況可能遵循什么規(guī)律？,導(dǎo)學(xué)探究,答案,答案 遵循的規(guī)律：大多數(shù)分子的速率在某個(gè)數(shù)值附近；離這個(gè)數(shù)值越遠(yuǎn)，分子數(shù)越少.,1.氣體分子速率分布規(guī)律 在一定狀態(tài)下，氣體分子速率總體上呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布特征，很像伽爾頓板實(shí)驗(yàn)狹槽中落入小球數(shù)目的分布.即在一定的溫度下，速率在中間的所占的比例最大，分子數(shù)最多，速率很大和速率很小的占的比例較小，分子數(shù)較少. 2.溫度對速率分布的影響 (1)溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越激烈.,知識深化,(2)氣體分子速率呈“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布.當(dāng)溫度升高時(shí)，對某一分子在某一時(shí)刻它的速率不一定增加，但大量分子的平均速率一定增加，而且“中間多”的分子速率所占的比例增加(如圖3所示).,圖3,特別提醒 分子速率分布取決于兩個(gè)因素溫度與分子質(zhì)量： (1)當(dāng)溫度升高時(shí)，分子平均速率增大；當(dāng)溫度降低時(shí)，分子平均速率減小. (2)同溫度時(shí)，分子質(zhì)量較大，則分子平均速率較?。环肿淤|(zhì)量較小，則分子平均速率較大.,答案,例2 在一定溫度下，某種氣體的分子速率分布應(yīng)該是 A.每個(gè)氣體分子速率都相等 B.每個(gè)氣體分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目很少 C.每個(gè)氣體分子速率一般都不相等，但在不同速率范圍內(nèi)，分子數(shù)目的 分布是均勻的 D.每個(gè)氣體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,解析 物體內(nèi)的大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率大小各不相同，但分子的速率遵循一定的分布規(guī)律.氣體的大多數(shù)分子速率在某個(gè)數(shù)值附近，離這個(gè)數(shù)值越近，分子數(shù)目越多，離這個(gè)數(shù)值越遠(yuǎn)，分子數(shù)目越少，表現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律.,答案,例3 如圖4是氧氣分子在不同溫度(0 和100 )下的速率分布圖，由圖可得信息 A.同一溫度下，氧氣分子呈現(xiàn)出“中間多、兩頭 少”的分布規(guī)律 B.隨著溫度的升高，每一個(gè)氧氣分子的速率都增大 C.隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所 占的比例增加 D.隨著溫度的升高，氧氣分子的平均速率變小,解析,圖4,解析 溫度升高后，并不是每一個(gè)氧氣分子的速率都增大，而是氧氣分子的平均速率變大，并且速率小的分子所占的比例減小，則B、C、D錯(cuò)誤； 同一溫度下，氧氣分子呈現(xiàn)出“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律，A正確.,達(dá)標(biāo)檢測,1.(統(tǒng)計(jì)規(guī)律)在天氣預(yù)報(bào)中，有“降水概率預(yù)報(bào)”，例如預(yù)報(bào)“明天降水概率為85%”，這是指 A.明天該地區(qū)有85%的地區(qū)降水，其他15%的地區(qū)不降水 B.明天該地區(qū)約有85%的時(shí)間降水，其他時(shí)間不降水 C.氣象臺的專家中，有85%的人認(rèn)為會降水，另外15%的專家認(rèn)為不降水 D.明天該地區(qū)降水的可能性為85%,答案,1,2,3,2.(分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及規(guī)律)(多選)關(guān)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是 A.某一時(shí)刻具有任一速率的分子數(shù)目是相等的 B.某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向是偶然的 C.某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目基本相等 D.某一溫度下每個(gè)氣體分子的速率不會發(fā)生變化,答案,1,2,3,解析,1,2,3,解析 具有某一速率的分子數(shù)目并不是相等的，呈“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，選項(xiàng)A錯(cuò)誤. 由于分子之間頻繁地碰撞，分子隨時(shí)都會改變自己運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向，因此在某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向完全是偶然的，選項(xiàng)B正確. 雖然每個(gè)分子的速度瞬息萬變，但是大量分子的整體存在著統(tǒng)計(jì)規(guī)律.由于分子數(shù)目巨大，某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目只有很小的差別，可以認(rèn)為是相等的，選項(xiàng)C正確. 某一溫度下，每個(gè)分子的速率仍然是瞬息萬變的，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均速率不變，選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的.該題的正確答案為B、C.,3.(分子速率分布規(guī)律)如圖5所示，橫坐標(biāo)v表示分子速率，縱坐標(biāo)f(v)表示各等間隔速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子麥克斯韋速率分布規(guī)律的是,答案,1,2,3,解析,A.曲線 B.曲線 C.曲線 D.曲線,圖5,解析 根據(jù)麥克斯韋氣體分子速率分布規(guī)律可知，某一速率范圍內(nèi)分子數(shù)量最大，速率過大或過小的數(shù)量較小，曲線向兩側(cè)逐漸減小，曲線符合題意.選項(xiàng)D正確.,