1.3 1.4 科学探究：气体压强与体积的关系（word教参）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册配套教参（鲁科版）

(3)1滴油酸酒精溶液中含油酸的体积 V＝×0.1% mL＝2×10－5 mL＝2×10－11 m3 则油酸分子的直径 d＝＝ m≈7×10－10 m。 答案：(1)ABD　(2)3×10－2　(3)7×10－10 第3节　气体分子速率分布的统计规律 第4节　科学探究：气体压强与体积的关系 [学科素养与目标要求] 物理观念：1.了解什么是统计规律，了解偶然中的必然。 2．知道描述气体的状态参量。 科学思维：1.知道气体分子速率的分布规律，理解气体分子的速率分布图像。 2．体会气体压强产生的原因及影响因素。 科学探究：1.通过伽尔顿板实验，帮助学生理解统计规律。 2．探究气体压强与体积的关系。 一、偶然中的必然　气体分子速率分布规律 1．必然事件：在一定条件下必然出现的事件。 2．偶然事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件。 3．统计规律：大量偶然事件表现出来的整体规律。 4．气体分子速率分布规律 (1)一定的温度下，大量气体分子的速率分布呈“中间多、两头少”的规律。 (2)当温度升高时，“中间多、两头少”的分布规律不变，分布曲线的峰值向速率大的一方移动。 二、气体的状态参量 1．描述气体的状态参量分别是体积、温度和压强。 2．气体压强产生原因：是大量气体分子对器壁的碰撞引起的，气体的压强与气体的温度和单位体积的分子数有关。 [基础知能小试] 1．判断下列说法的正误。 (1)气体内部所有分子的动能都随温度的升高而增大。(×) (2)0 ℃的温度可以用热力学温度粗略地表示为273 K。(√) (3)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。(×) (4)气体的温度越高，分子越密集，气体压强越大。(√) 2．密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大。从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了。该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图像如图所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2。 答案：平均动能　小于 要点一　对气体分子速率分布规律的理解 　(1)抛掷一枚硬币时，其正面有时向上，有时向下，抛掷次数较少和次数很多时，会有什么规律？ (2)气体分子间的作用力很小，若没有分子力作用，气体分子将处于怎样的自由状态？ (3)温度不变时，每个分子的速率都相同吗？温度升高，所有分子运动速率都增大吗？ 提示：(1)抛掷次数较少时，正面向上或向下完全是偶然的，但次数很多时，正面向上或向下的概率是相等的。 (2)无碰撞时气体分子将做匀速直线运动，但由于分子之间的频繁碰撞，使得气体分子的速度大小和方向频繁改变，运动变得杂乱无章。 (3)分子在做无规则运动，造成其速率有大有小。温度升高时，所有分子热运动的平均速率增大，即大部分分子的速率增大了，但也有少数分子的速率减小。 1．对统计规律的理解 (1)个别事物的出现具有偶然因素，但大量事物出现的机会却遵循一定的统计规律。 (2)从微观角度看，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，单独来看，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律。 2．气体温度的微观意义 (1)温度越高，分子的热运动越剧烈。 (2)气体分子速率呈“中间多、两头少”的规律分布。当温度升高时，某一分子在某一时刻的速率不一定增加，但大量分子的平均速率一定增加，而且“中间多”的分子速率值增加(如图所示)。 (3)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能k成正比，即：T＝ak(式中a是比例常数)，这表明，温度是分子平均动能的标志。 　(多选)对于气体分子的运动，下列说法正确的是(　　) A．一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁，但同一时刻，每个分子的速率都相等 B．一定温度下某理想气体的分子速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少 C．一定温度下某理想气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况 D．一定温度下某理想气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均动能可能减小 [解析]　一定温度下某理想气体分子碰撞十分频繁，单个分子运动杂乱无章，速率不等，但大量分子的运动遵循统计规律，速率很大和速率很小的分子数目相对较少，向各个方向运动的分子数目相等，A、C错，B对；温度升高时，大量分子平均动能增大，但个别或少量(如10个)分子的平均动能有可能减小，D对。 [答案]　BD 气体分子的运动是杂乱无章、无规则的，研究单个的分子无实际意义，我们研究的是大量分子的统计规律。 1．(多选)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是(　　) A．图中两条曲线下面积相等 B．图中虚线对应于氧气分子平均动