1初識(shí)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(wú)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(cè)檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過(guò)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)自主預(yù)習(xí)一、統(tǒng)計(jì)規(guī)律一、統(tǒng)計(jì)規(guī)律1.實(shí)例：硬幣擲出的現(xiàn)象可以用來(lái)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(lái)的規(guī)律.偶然規(guī)律大量整體二、分子運(yùn)動(dòng)速率分布二、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(huì)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(kāi)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(wú)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(shuō)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)即用即學(xué)即用答案重點(diǎn)探究重點(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(huì)有什么規(guī)律？一、統(tǒng)計(jì)規(guī)律導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究答案答案答案拋擲次數(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(chēng)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(zhǎng)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？答案答案相同，都是“中間多、兩頭少”.1.對(duì)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的理解對(duì)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(huì)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)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(wú)章.知識(shí)深化知識(shí)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(méi)有統(tǒng)一的步調(diào).單獨(dú)看來(lái)，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(lái)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(huì)相等.特別提醒特別提醒單個(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.例例1(多選)下列對(duì)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(wú)章的，沒(méi)有一定的規(guī)律B.氣體分子間除相互碰撞外，幾乎無(wú)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(wú)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(wú)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(duì)比伽爾頓板實(shí)驗(yàn)，你猜測(cè)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)探究導(dǎo)學(xué)探究答案答案答案遵循的規(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(duì)速率分布的影響溫度對(duì)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(shí)深化知識(shí)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(duì)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??；分子質(zhì)量較小，則分子平均速率較大.答案例例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)目很多解析解析解析物體內(nèi)的大量分子做無(wú)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(cè)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.(統(tǒng)計(jì)規(guī)律統(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(tái)的專(zhuān)家中，有85%的人認(rèn)為會(huì)降水，另外15%的專(zhuān)家認(rèn)為不降水D.明天該地區(qū)降水的可能性為85%答案1232.(分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及規(guī)律分子運(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(shuō)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(huì)發(fā)生變化答案123解析123解析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(huì)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(wàn)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(wàn)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123解析A.曲線B.曲線C.曲線D.曲線圖5解析解析根據(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(guò)大或過(guò)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.