内容正文:
第3节 分子运动速
率分布规律
第一章
人教版 选择性必修第三册
气体分子运动的特点
01
分子运动速率分布图像
02
气体压强的微观解释
03
典例分析
04
CONTENTS
目录
新课导入
问题
伽尔顿板的上部规则地钉有铁钉,下部用竖直隔板隔成等宽的狭槽,从顶部入口投入一个小球时,小球落入某个狭槽是偶然的。
如果投入大量的小球,就可以看到,最后落入各狭槽的小球数目是不相等的。靠近入口的狭槽内的小球数目多,远离入口的狭槽内小球的数目少。
重复几次实验你会发现,其分布情况遵从一定的规律。由此你能得到什么启发吗?
实验启示
①必然事件:
在一定条件下,若某事件必然出现
②不可能事件:
若在一定条件下某件事不可能出现
在一定条件下某事件可能出现,也可能不出现
③随机事件:
1.个别事件的出现有其偶然性
2.大量随机事件的整体会表现出一定的规律---统计规律(statistical regularity)
大量分子的热运动也服从统计规律
分子的运动是无规则的,每个分子的运动都具有不确定性。但物体是由大量分子组成的,因而物体的热现象的宏观特性是由大量分子的集体行为决定的。
所以看起来无规则的分子热运动,也必定是有一定的规律的——统计规律。
想一想
大量分子的热运动服从统计规律,那么从统计学角度看,气体分子的热运动有些什么特点呢?
气体分子运动的特点
PART 01
气体分子运动分析
通常认为,气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,不受力而做匀速直线运动,气体充满它能达到的整个空间。
液体的分子
一个挨着一个地排列
气体的分子
距离大约是分子直径的10倍左右
液体变为气体后,体积要增大上千倍
质点
分子的大小相对分子间的空隙来说很小
分子间的作用力很弱
气体分子运动分析
分子的个数与它们所占空间体积之比叫作分子的数密度,通常用n 表示。
气体距离大约是分子直径的10倍左右
但分子的数密度仍然十分巨大
分子之间频繁地碰撞,
每个分子的速度大小和方向频繁地改变
分子的运动杂乱无章
在某一时刻,向着任何一个方向运动的分子都有
而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等。
虽然气体分子的分布比液体稀疏
气体分子运动分析
气体的分子
质点
气体充满它能达到的整个空间
在某一时刻,向着任何一个方向运动的分子都有
而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等
气体分子运动的特点
(2)运动的无序性:大量气体分子永不停息地做无规则运动.就某一个分子而言,在某一时刻它向哪一个方向运动,完全是随机的.因此,在任一时刻分子沿各个方向运动的机会(概率)是均等的.
(1)运动的自由性:气体很容易被压缩,说明气体分子之间的距离很大,分子间作用力很弱.因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子不受力在空间内自由移动.所以气体没有确定的形状和体积,其体积等于容器的体积.(气体分子不受力而做匀速直线运动,因而气体会充满它能达到的整个空间。 )
气体分子运动的特点
分子之间频繁地碰撞,每个分子的速度大小和方向频繁地改变,分子的运动杂乱无章。从统计规律上看气体分子沿各个方向运动的机会均等,因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。
(3)大量分子运动的规律性:在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。
1、(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.一定温度下的某理想气体,当温度升高时,其中某10个分子的平均速率可能减小
小试牛刀
BD
2、在一定温度下,某种气体的分子速率分布应该是( )
A.每个气体分子速率都相等
B.每个气体分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子数目很少
C.每个气体分子速率一般都不相等,但在不同速率范围内,分子数的分布是均匀的
D.每个气体分子速率一般不相等,速率很大和速率很小的分子数目很多
小试牛刀
B
想一想
大量气体分子做无规则运动,速率有大有小,那么分子的速率是按怎样的规律分布?
分子运动速率分布图像
PART 02
气体分子速率分布
01
+ + + + + + + + + =100
+ + + + + + + + + =100
下表是氧气分子在0°C和100°C两种不同情况下的速率分布情况。
尽管大量气体分子做无规则运动,