1.3 分子运动速率分布规律 学案-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

新授课 第一章 分子动理论 第3课时 分子运动速率分布规律 【学习目标】 1. 知道气体分子运动的特点和会分析分子运动速率分布图像 2. 能用分子动理论解释气体压强的微观意义 【学习活动】 学习任务 目标1：知道气体分子运动的特点和会分析分子运动速率分布图像 任务：根据教材P10-11页的内容完成情景中的相关问题。 情景1：观看“伽尔顿板”演示实验 问题： （1） 实验中小球的分布情况遵从一定的规律。由此你能得到什么启发吗? （2） 你能列举具有该规律的生活实验与社会现象吗？ 情景2.下图为氧气分子在0 °C和100 °C两种不同情况下的速率分布图像。 问题： (1)在研究气体分子的运动时，气体分子能否看成质点?为什么?气体分子的受力和运动有什么特点? (2)分子永不停息地做无规则运动，这种无规则运动有规律可循吗? (3)观察氧气分子在0 °C和100 °C的速率分布图线，它们有什么共同点?又有什么不同之处?在同一温度下，所有气体分子的运动速率都相同吗? 当温度升高时，气体分子的平均运动速率怎样变化? [知识生成] 目标2：能用分子动理论解释气体压强的微观意义 任务：根据教材P12-13页的内容完成下列情景中的问题。 情景：观看“模拟气体压强产生的机理”演示实验 问题： (1) 实验说明了什么?结合这个实验，从微观上分析，气体的压强是如何产生的。 (2)能否用上面的小球撞击秤盘时影响压力(压强)大小的因素来说明影响气体压强的因素? (3)从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强源于气体分子的热运动，试从理论角度分析气体分子正碰器壁的作用力的大小。 [知识生成] 【学习总结】 请画出本课时的思维导图 2 学科网（北京）股份有限公司 Lavf59.6.100 Lavf57.83.100 $$ 新授课 第一章 分子动理论 第3课时 分子运动速率分布规律 【学习目标】 1. 知道气体分子运动的特点和会分析分子运动速率分布图像 2. 能用分子动理论解释气体压强的微观意义 【学习活动】 学习任务 目标1：知道气体分子运动的特点和会分析分子运动速率分布图像 任务：根据教材P10-11页的内容完成情景中的相关问题。 情景1：观看“伽尔顿板”演示实验 问题： （1） 实验中小球的分布情况遵从一定的规律。由此你能得到什么启发吗? （2） 你能列举具有该规律的生活实验与社会现象吗？ 【参考答案】 （1）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 （2）掷硬币、掷骰子 、道路交通事故多发地 情景2.下图为氧气分子在0 °C和100 °C两种不同情况下的速率分布图像。 问题： (1)在研究气体分子的运动时，气体分子能否看成质点?为什么?气体分子的受力和运动有什么特点? (2)分子永不停息地做无规则运动，这种无规则运动有规律可循吗? (3)观察氧气分子在0 °C和100 °C的速率分布图线，它们有什么共同点?又有什么不同之处?在同一温度下，所有气体分子的运动速率都相同吗? 当温度升高时，气体分子的平均运动速率怎样变化? 【参考答案】 (1) 能。气体分子间距离大约是分子直径的10倍，分子的大小相对分子间距离来说很小，所以，可以把气体分子视为质点。 由于气体分子间距离比较大，分子间的作用力很弱，通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，气体充满它能达到的整个空间。 (2)从微观角度看，组成气体的分子并没有统一的运动步调，所以单独来看，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性;但从总体来看，大量分子的运动却具有一定的规律性。 (3)在0°C和100 °C两种不同情况下，氧气分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布，但这两个温度下具有最大比例的速率区间是不同的:0°C时，速率在300~400 m/s的分子最多; 100 °C时，速率在400~500 m/s 的分子最多。在同一温度下，所有气体分子的运动速率并不是都相同的。100 °C时，速率大的氧气分子比例较多，其分子的平均速率比0°C的大。温度升高时，气体分子的平均速率变大。 [知识生成] 1.气体分子间距离大(约为分子直径的10倍)，分子间的作用力小(可忽略)，气体分子可以自由运动，所以气体没有一定的体积和形状。 2.气体分子间的碰撞十分频繁，频繁的碰撞使每个分子的速度大小和方向频繁地改变，气体分子的运动杂乱无章，因此气体分子向各个方向运动的 机会相等. 3.大量气体分子的速率分布呈现“中间多、两头少”的规律。 4.温度越高，分子的热运动越剧烈。 目标2：能用分子动理论解释气体压强的微观意义 任务：根据教材P12-13页的内容完成下列情景中的问题。 情景：观看“模拟气体压强产生的机理”演示实验