高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 分子运动速率分布规律课文配套课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 分子运动速率分布规律课文配套课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了目标体系构建，课前预习反馈，不可能，随机事件，匀速直线运动，任何一个方向，两头少，速率大，越剧烈，单位面积等内容，欢迎下载使用。
3．分子运动速率分布规律
 1．知道分子运动的特点，建构气体分子质点模型。2．了解分子运动速率分布的统计规律，知道分子运动速率分布图像及其物理意义。3．了解气体压强产生的微观机理，明确气体压强的微观解释要点。
 1．理解气体分子运动的特点及气体分子运动速率的统计分布规律。2．能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义。3．知道气体的压强与所对应的微观物理量间的联系。
1．随机事件与统计规律(1)必然事件：在一定条件下，若某事件_______出现，这个事件叫作必然事件。(2)不可能事件：若某事件_________出现，这个事件叫作不可能事件。(3)随机事件：若在一定条件下某事件_______出现，也_______不出现，这个事件叫作随机事件。(4)统计规律：大量___________的整体往往会表现出一定的规律性，这种规律叫作统计规律。
2．气体分子运动的特点(1)运动的自由性：由于气体分子间的距离比较大，分子间作用力很弱，通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做_______________，气体充满它能达到的整个空间。(2)运动的无序性：分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着_______________运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目几乎_______。说明：常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率。
『判一判』(1)大量随机事件的整体会表现出一定的规律性。( 　　)
1．图像如图所示。2．规律：在一定_______下，不管个别分子怎样运动，气体的多数分子的速率都在某个数值附近，表现出“_________________”的分布规律。当温度_______时，“_________________”的分布规律不变，气体分子的平均速率_______，分布曲线的峰值向_________的一方移动。
3．温度越高，分子的热运动_________。说明：温度升高不是每个分子的速率都变大，而是速率大的分子占的百分比变大。
『判一判』(2)大多数气体分子的速率处于中间值，少数分子的速率较大或较小。( 　　)(3)温度越高，分子的热运动越激烈，是指温度升高时，所有分子运动的速率都增大了。( 　　)
『选一选』夏天开空调，冷气从空调中吹进室内，则室内气体分子的( 　　)A．热运动剧烈程度加剧B．平均速率变大C．每个分子速率都会相应减小D．速率小的分子数所占的比例升高解析： 冷气从空调中吹进室内，室内温度降低，分子热运动剧烈程度减小，分子平均速率减小，即速率小的分子数所占的比例升高，但不是每个分子的速率都减小，D正确。
1．产生原因气体的压强是由气体中大量做无规则热运动的分子对器壁不断地碰撞产生的。压强就是在器壁___________上受到的压力。2．从微观角度来看，气体压强的决定因素(1)一方面是气体分子的平均速率。(2)另一方面是气体分子的数密度。
『判一判』(4)气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大。( 　　)(5)气体分子的平均动能越大，分子越密集，气体压强越大。( 　　)(6)气体的压强是由气体分子的重力而产生的。( 　　)(7)密闭容器中气体的压强是由于分子间的相互作用力而产生的。( 　　)
『想一想』中央电视台在“科技之光”栏目中曾播放过这样一个节目，把液氮倒入饮料瓶中，马上盖上盖子并拧紧，人立即离开现场，一会儿饮料瓶就爆炸了。你能解释其中原因吗？答案：饮料瓶内液氮吸热后变成氮气，分子运动加剧，氮气分子密度增大，温度持续升高，瓶内壁产生的压强逐渐增大，当瓶内外的压强差大于瓶子所能承受的极限时，饮料瓶就会发生爆炸。
要|点|提|炼1.分子间的距离较大：使得分子间的相互作用力十分微弱，可认为分子间除碰撞外不存在相互作用力，分子在两次碰撞之间做匀速直线运动。2．分子间的碰撞十分频繁：频繁的碰撞使每个分子速度的大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子做杂乱无章的热运动。
3．分子的速率分布规律：大量气体分子的速率分布呈现中间多(占有分子数目多)两头少(速率大或小的分子数目少)的规律。当温度升高时，“中间多”的这一“高峰”向速率大的一方移动。即速率大的分子数目增多，速率小的分子数目减少，分子的平均速率增大，分子的热运动加剧。
典|例|剖|析 　(多选)下列关于气体分子运动的说法正确的是( 　　　 )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．分子间的频繁碰撞致使分子做杂乱无章的运动C．分子向各个方向运动的机会相等D．分子运动杂乱无章、毫无规律解析：气体分子间的频繁碰撞使分子做杂乱无章的运动，除碰撞外，分子可在空间自由移动，A、B正确；事实表明，个别分子的运动有它的不确定性，但大量分子的运动遵从一定的统计规律，如分子向各个方向运动的机会均等，C正确，D错误。
(2023·辽宁沈阳期中)如图所示是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下的速率分布情况，由图可得，下列信息正确的是( 　　)
A．同一温度下，氧气分子速率呈现出“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比例变大D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小
解析：同一温度下，氧气分子速率呈现出“中间多、两头少”的分布规律，选项A正确；随着温度的升高，氧气分子的平均速率变大，氧气分子中速率小的分子所占的比例变小，但不是每一个氧气分子的速率都增大，选项B、C、D错误。
要|点|提|炼1.气体压强的产生单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就会对器壁产生持续、均匀的压力。所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
2．决定气体压强大小的因素(1)微观因素①气体分子的数密度：气体分子数密度(即单位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。②气体分子的平均速率：分子的平均速率越大，在单位时间内单位面积上器壁受气体分子撞击的作用力就越大，累计冲力就越大，气体压强就越大。(2)宏观因素①与温度有关：温度越高，气体的压强越大。②与体积有关：体积越小，气体的压强越大。
典|例|剖|析 　(多选)如图所示，封闭在气缸内一定质量的某种气体，如果保持体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是( 　　 )A．气体分子的数密度增大B．所有气体分子的运动速率一定增大C．气体的压强增大D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
解析：封闭气体的体积不变，气体质量不变，气体的分子数不变，所以分子的数密度不变，A错误；温度升高，气体分子运动的平均速率增大，但不是所有分子的运动速率都增大，B错误；体积不变而温度升高时，气体分子的数密度不变，分子运动的平均速率增大，与器壁碰撞的作用力增大，压强增大，C正确；分子的数密度不变，但温度升高，分子的平均速率增大，一定时间内能够到达器壁的分子数增多，所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多，D正确。
　　　　　　　　对一定质量的气体，若用N表示单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数，则( 　　)A．当体积减小时，N必定增加B．当温度升高时，N必定增加C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化D．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变
解析：一定质量的气体，在单位时间内与单位面积器壁的碰撞次数，取决于分子数密度与分子运动的剧烈程度，即与体积和温度有关，故A、B两项错误；压强不变，说明单位时间内气体分子对单位面积器壁上的平均作用力不变，温度变化时，气体分子的平均速率一定发生改变，故单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数N必定变化，C正确，D错误。
密闭容器中气体压强与大气压强的区别与联系
　　　　　下面关于气体压强的说法正确的是( 　　)A．气体压强是由于气体受到重力而产生的B．失重情况下气体对器壁不会产生压强C．气体对容器底的压强比侧壁压强大 D．气体的压强是由于气体分子不断地碰撞器壁而产生的解析：气体的压强是由于气体分子不断对容器壁碰撞而产生的，而不是由于气体本身的重力而产生的，所以A错误，D正确；在失重情况下气体分子的热运动不会受到影响，对器壁的压强不会变化，B错误；气体的密度很小，重力的影响可以忽略不计，所以气体对器壁的压强各处都是相等的，C错误。
一、气体分子运动的特点1．在一定温度下，某种气体分子的速率分布应该是( 　　)A．每个分子的速率都相等B．每个分子的速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子数目都很少C．每个分子的速率一般都不相等，但在不同速率范围内，分子数的分布是均匀的D．每个分子的速率一般都不相等，速率很大的分子数目很多，速率很小的分子数目很少
解析：尽管大量分子做无规则运动，速率大小各不相同，但大量分子的速率分布遵循统计规律。在任一时刻，速率很大和速率很小的分子的个数占总分子数的比例相对较小，大多数分子的速率和平均速率相差很小，气体分子的速率呈现“中间多、两头少”的分布规律。
2．(多选)关于气体分子的运动，下列说法正确的是( 　　 )A．当温度升高时，气体分子的运动速率都将增大B．当温度升高时，气体分子的运动一定变剧烈C．除碰撞外，气体分子可视为不受力而做匀速直线运动D．气体分子运动的速率分布毫无规律解析：温度升高时，气体分子的热运动加剧，这是大量分子热运动的集中体现，但对单个分子而言，讨论它的温度与速率之间的联系是没有意义的，故选项A错误，B正确；气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，可视为不受力，做匀速直线运动，C正确；大量气体分子运动的速率分布遵循统计规律，D错误。
二、分子运动速率分布图像3．如图所示为氧气分子在0 ℃和100 ℃两种情况下，单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系。由图可知( 　　)
A．虚线是氧气分子在100 ℃时的速率分布图线B．两条曲线与坐标轴围成的图形的面积相等C．所有氧气分子在0 ℃时的速率小于在100 ℃时的速率D．其中某个分子，100 ℃时的速率一定大于0 ℃时的速率
解析：实线对应的高速率分子占比较虚线的大，说明实线对应的温度较高，故实线是氧气分子在100 ℃时的速率分布图线，A错误；由题意可知，在0 ℃和100 ℃两种不同情况下，两条曲线与坐标轴围成的图形的面积相等，故B正确；0 ℃时的氧气分子比100 ℃时的氧气分子的平均速率小，但并非所有0 ℃时的氧气分子的速率都比100 ℃时的氧气分子的速率小，故C错误；温度升高时，气体分子的平均速率增大，但某个分子的速率不一定增大，故D错误。
三、气体压强的微观解释4．关于决定气体压强大小的因素，下列说法中正确的是( 　　)A．气体的体积和气体的密度B．气体的质量和气体的种类C．气体分子的数密度和气体的温度D．气体分子的质量和气体分子的速度解析： 决定气体压强大小的微观因素是气体分子的数密度和分子的平均速率，宏观上体现在体积和温度上，故C正确。
5. (2022·湖北黄冈高二下期中)在相同的外界环境中，两个相同的集气瓶中分别密闭着质量相同的氢气和氧气，如图所示。若在相同温度、压强下气体的摩尔体积都相同，则下列说法正确的是( 　　)A．氢气的密度较大B．氧气的密度较大C．氢气的压强较大D．两气体的压强相等