1.3 分子运动速率分布规律 同步讲练 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

本讲义聚焦分子运动速率分布规律核心知识点，以伽尔顿板实验导入统计规律，系统梳理气体分子运动特点（间距约分子直径10倍、各方向运动机会均等）、速率分布图像规律（中间多两头少、温度影响平均速率）及气体压强微观意义（分子碰撞、数密度与平均速率决定因素）。 资料通过伽尔顿板实验现象引发探究，结合速率分布图像培养科学思维中的模型建构能力，练习题覆盖不同情境强化物理观念。课中助力教师引导学生从宏观现象到微观本质，课后学生可通过习题巩固知识，查漏补缺，提升科学探究与科学态度。

1.3 分子运动速率分布规律 （1）初步了解什么是统计规律。 （2）了解气体分子运动的特点：分子沿各个方向运动的机会均等，分子速率按一定规律分布。 （3）能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，知道气体的压强与所对应的微观物理量间的联系。 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？ 知识点一、气体分子运动的特点 1．气体分子间距离大约是分子直径的10倍左右，通常认为除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，做匀速直线运动． 2．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． 知识点二、分子运动速率分布图像 1．温度越高，分子热运动越剧烈． 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“中间多”的分子速率值增加(如图所示)． 知识点三、气压 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，气体的压强等于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与气体分子的数密度有关：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与气体分子的平均速率有关：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，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：体积一定时，温度越高，气体的压强越大． ②与体积有关：温度一定时，体积越小，气体的压强越大． 3．气体压强与大气压强的区别与联系 气体压强 大气压强 区别 ①因密闭容器内的气体分子的数密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生 ②大小由气体分子的数密度和温度决定，与地球的引力无关 ③气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的 ①由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强．如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，从而也不会有大气压强 ②地面大气压强的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值 ③大气压强最终也是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强 联系 两种压强最终都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而产生的 例题1. （25-26高二下·全国·随堂练习）关于气体分子的运动，下列说法正确的是（　　） A．一定温度下某种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．某时刻某一气体分子向左运动，则下一时刻它一定向右运动 C．气体分子的不断碰撞致使它做杂乱无章的热运动，且沿各方向运动的机会均等 D．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得 【答案】C 【详解】A．一定温度下气体分子速率服从麦克斯韦分布，各分子速率不同，故A错误； B．分子碰撞后运动方向随机，无法确定下一时刻方向，故B错误； C．分子频繁碰撞导致无规则热运动，统计上各方向运动概率均等，故C正确； D．分子运动需用统计规律描述，无法通过牛顿定律直接求解速率，故D错误。 故选C。 例题2. （24-25高二下·山东济南·阶段练习）下列说法正确的是（　　） A．一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为有序 B．一定质量的理想气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多 C．某气体的摩尔质量为M、密度为，为阿伏加德罗常数，则每个气体分子的质量，每个气体分子的体积 D．若氢气的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为，则1m3的氢气所含原子数为 【答案】B 【详解】A．孤立系统的熵总是增加或保持不变，但熵值较大代表系统更无序，A错误； B．体积不变时，温度升高导致分子平均速率增大，单位时间内撞击容器壁的次数增加，B正确； C．气体分子质量正确，但分子体积计算的是分子平均占据空间体积，而非分子实际体积，C错误； D．氢气为双原子分子，1m³的氢气原子数应为，选项未乘2，D错误。 故选B。 例题3. （24-25高二下·辽宁·阶段练习）研究表明，大量气体分子的速率分布遵循一定的统计规律。如图所示为氧气分子在0℃和100℃两种温度下的速率分布曲线。根据图像，下列说法正确的是（　　） A．图中实线对应氧气分子在0℃时的情形 B．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减少 C．对于相同质量的氧气，处于300~500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的 D．两条曲线与横轴围成的面积不相等，因为高温下分子总动能更大 【答案】C 【详解】A．由图可知，实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均速率较大，则图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形，故A错误； B．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增加，故B错误； C．由图可知，对于相同质量的氧气，处于300~500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的，故C正确； D．由图可知，在0°C和100°C两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故D错误。 故选C。 例题4. （24-25高二下·吉林延边·阶段练习）关于下图，说法正确的是（　　） A．由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度高 B．由图乙可知，小炭粒在液体中的运动间接反映了液体分子的无规则运动 C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大而减小 D．由图丁可知，在由变到的过程中分子力做负功 【答案】B 【详解】A．温度越高，分子热运动越剧烈，平均动能越大，速率大的分子占比越大。图甲中状态①速率大的分子占比更大，说明状态②的温度比状态①的温度低，故A错误； B．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，小炭粒在液体中的运动（布朗运动 ）间接反映了液体分子的无规则运动，故B正确； C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先增大后减小 ，故C错误； D．由图丁可知，在r由变到的过程中，分子势能减小，根据功能关系，分子力做正功，故D错误。 故选B。 例题5. （24-25高二下·江苏徐州·阶段练习）关于分子动理论，下列说法不正确的是（　　） A．图甲中，状态①的温度比状态②的温度低 B．图甲中，两条曲线如果完整，下方的面积不相等 C．由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子势能不断减小 D．图丙中分子间作用力与分子间距的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关 【答案】ABCD 【详解】A．由图可知，①中速度大的分子占据比例较大，说明①对应的平均动能较大，故①对应的温度较高，故A错误，符合题意； B．由图可知，在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故B错误，符合题意； C．由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子间的作用力为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，分子势能增大，故C错误，符合题意； D．图丙中分子间作用力与分子间距的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，虽然分子势能的大小与与零势能点的选取有关，但分子势能的差值与零势能点的选择无关，故D错误，符合题意。 故选ABCD。 1. （25-26高二下·全国·课后作业）关于分子动能，正确的说法是（　　） A．某种物体的温度是0℃，说明物体中分子的平均动能为零 B．物体温度升高时，每个分子的动能都增大 C．物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多 D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高 【答案】C 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，但0℃（273 K）并非绝对零度（0 K），此时分子平均动能不为零（分子热运动不会停止），故A错误； B．温度升高时，分子的平均动能增大，但这是统计平均概念，并非每个分子的动能都增大（个别分子动能可能减小），故B错误； C．温度升高时，分子速率分布遵循麦克斯韦-玻尔兹曼分布，平均速率增大，导致速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多，故C正确； D．物体的运动速度是宏观机械运动，与分子热运动无关，温度反映分子热运动的剧烈程度，与宏观速度无直接联系，故D错误。 故选C。 2. （24-25高二上·河北石家庄·期末）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．给自行车打气越打越困难，主要是因为车胎内气体分子之间的相互排斥作用 B．随着温度的升高，所有气体分子热运动的速率都增大 C．某种物质的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，则该物质每个分子的质量为 D．向一锅水中撒点胡椒粉，加热时发现水中胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈 【答案】C 【详解】A．给自行车打气越打越困难，主要是因为随着气体充入，车胎内气体压强增大，导致需要更大的力推动活塞。而非分子间相互排斥作用，因气体分子间距离较大，斥力可以忽略，故A错误； B．温度升高时，气体分子的平均动能增大，平均速率增大，但只是运动速率较大的分子增多，并非所有分子的速率都增大，故B错误； C．根据定义，摩尔质量是1摩尔物质的质量，1摩尔包含 个分子，因此每个分子的质量为 ，故C正确； D．加热水时胡椒粉在水中翻滚，是水的对流引起的，并不是布朗运动，布朗运动是悬浮在液体中的微小颗粒因液体分子无规则碰撞而产生的无规则运动，需借助显微镜才能观察到，故D错误。 故选C。 3. （25-26高三上·天津宁河·月考）在某实验中，研究者测量了一种气体在不同温度下的速率分布。如图显示了该气体在温度0℃和80℃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。下列说法正确的是（　　） A．图中实线对应的温度为80℃ B．图中虚线对应于该气体分子平均动能较大的情形 C．图中虚线对应的温度为80℃ D．与80℃时相比， 0℃时分子速率在0到200m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小 【答案】A 【详解】ABC．温度越高，速率大的分子所占比例越大，则实线对应气体分子平均动能较大的情形，虚线对应于该气体分子平均动能较小的情形。实线对应的温度为80℃，故A正确，BC错误； D．由图像可知，与80℃时相比， 0℃时分子速率在0到200m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大，故D错误。 故选A。 4. （24-25高二下·辽宁·阶段练习）以下说法正确的是（　　） A．雾霾天气中首要污染物是PM2.5，PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动 B．1克100℃水的内能等于1克100℃水蒸气的内能 C．气体对器壁的压强就是大量气体分子在单位时间作用在器壁单位面积上的平均冲量 D．已知氢气的摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常数为。则氢原子的直径为 【答案】C 【详解】A．PM2.5是指空气中直径小于2.5μm的小颗粒，其悬浮在空气中做无规则运动，不是分子的热运动，A错误； B．1克100℃的水需要吸收热量才能变为1克100℃的水蒸气，故1克100℃水的内能小于1克100℃水蒸气的内能，B错误； C．气体对器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞形成的，是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，也可以理解为大量气体分子单位时间作用在器壁单位面积上的平均冲量，C正确； D．氢气摩尔体积为 因氢气是双原子分子，摩尔氢气含氢原子数，则一个氢原子体积 原子近似球体，设为氢原子直径，一个氢原子体积 联立解得，D错误。 故选C。 5. （24-25高二下·山东烟台·期末）下列说法正确的是（　　） A．擦黑板时看到的粉尘四处飘落是布朗运动的表现 B．水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力 C．当分子之间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 D．一定质量的理想气体，当温度升高时每秒撞击单位面积器壁的气体分子数一定增多 【答案】C 【详解】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，需在显微镜下观察，粉尘飘落主要受重力和气流影响，故A错误； B．水和酒精混合体积减小说明分子间存在间隙，而非引力，故B错误； C．当分子力为斥力时（r<r0），减小分子间距需克服斥力做功，分子势能增大，即分子势能随分子间距离的减小而增大，故C正确； D．温度升高时，若气体体积增大，单位体积分子数减少，撞击次数可能减少，故D错误。 故选C。 6. （24-25高二下·江苏泰州·阶段练习）下列哪一个图反映的是同一温度下氢气和氧气不同的分子速率分布曲线（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】对于一定质量的气体，最概然速率为（k为玻尔兹曼常量，T为温度，m为质量） 可知温度T相同时，分子质量m越小，最概然速率越大。由于氢气分子质量小，最概然速率大，曲线峰值对应的速率大；氧气分子质量大，最概然速率小，曲线峰值对应的速率小。且两条曲线下面积都为1，符合这一特征的是B选项。 故选B。 7. （24-25高二下·山东菏泽·期末）分子在不同温度（和）下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，我们可获取的正确信息为（　　） A．图甲对应，图乙对应 B．随着温度的升高，每一个分子的速率都增大 C．随着温度的升高，分子中速率小的分子所占的比例几乎不变 D．同一温度下，分子的速率分布呈现出“中间多，两头少”的规律 【答案】D 【详解】A．由图可知，乙中速率大分子占据的比例较大，则说明乙对应的平均动能较大，故乙对应的温度较高，即图乙对应，图甲对应，故A错误； B．温度升高使得分子的平均速率增大，不一定每一个分子的速率都增大，故B错误； C．温度越高，分子中速率小的分子所占的比例减小，故C错误； D．同一温度下，中等速率的分子数所占的比例大，即呈现出“中间多，两头少”的分布规律，故D正确。 故选D。 8. （25-26高二下·全国·课后作业）下列对气体分子运动的描述正确的是（　　） A．气体分子的运动是杂乱无章的，没有任何的规律 B．气体分子间除相互碰撞外，几乎无相互作用 C．大量气体分子的运动符合统计规律 D．气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用力十分微弱，气体分子可以在空间自由运动 【答案】BCD 【详解】A．气体分子的运动是杂乱无章的，但大量气体分子的运动遵循统计规律， A 错误； B．气体分子间距离较大，除了相互碰撞的短暂时间外，几乎无相互作用，B正确； C．大量气体分子的运动符合统计规律，比如分子速率分布的 “中间多、两头少” 等，C 正确。 D．气体分子间相互作用力十分微弱，使得分子可以在空间自由运动，从而充满整个空间，D 正确。 故选BCD。 9. （25-26高二下·全国·随堂练习）关于气体压强的产生，下列说法正确的是（　　） A．气体的压强是大量气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的 B．气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 C．气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大 D．气体压强的大小跟气体分子的平均速率和分子密集程度有关 【答案】ABD 【详解】A．气体对容器的压强是大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的，故A正确； B．气体对器壁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，故B正确； C．气体的温度越高，分子平均动能越大，但不是每个气体分子的动能越大，所以气体的温度越高，并不是每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大，故C错误； D．气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁碰撞作用产生的，压强的大小跟气体分子的平均速率和分子的密集程度有关，故D正确。 故选ABD。 10. （25-26高二下·全国·随堂练习）如图所示为0 ℃和100 ℃温度下氧气分子的速率分布图像，下列说法正确的是（　　） A．图中两条曲线下面积相等 B．图中虚线为氧气分子在0 ℃时的速率分布图像 C．温度升高后，各单位速率区间的分子数占总分子数的百分比都增加 D．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小 【答案】ABD 【详解】A．由题图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故A正确； B．温度越高，速率较大的分子数量所占比例越大，由图像知，在速率较大的区间，虚线在实线上方，故虚线为0℃时情形，实线对应于分子在100℃的速率分布情形，故B正确； C．同一温度下，气体分子速率分布总呈“中间多，两头少”的分布特点，即速率处中等的分子所占比例最大，速率特大或特小的分子所占比例均比较小，所以温度升高使得速率较小的分子所占的比例变小，故C错误； D．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，故D正确。 故选ABD。 11. （24-25高二下·陕西咸阳·月考）相同容积的两个容器装着质量相等、温度不同的氢气，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的容器中氢分子的平均动能更大 B．两个容器中氢分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律 C．温度高的容器中任一分子的速率一定大于温度低的容器中任一分子的速率 D．单位时间内，温度高的氢气对器壁单位面积上的平均作用力更大 【答案】ABD 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，故A项正确； B．由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”的统计规律，故B项正确； C．温度高，分子平均速率大，与任一分子的速率无关，故C项错误； D．温度升高则分子运动的激烈程度增大，则单位时间内撞击容器壁的分子数增加，故对容器壁单位面积的平均作用力更大，故D项正确。 故选ABD。 12. （24-25高二下·山东菏泽·阶段练习）一定质量的某种理想气体，在0℃和100℃温度下气体分子的运动速率分布曲线如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．0℃温度下的图像与横轴围成的面积更大 B．100℃温度下，低速率分子占比更小，气体分子的总动能更大 C．相同体积下，0℃的气体对应的气体压强更小 D．相同体积下，100℃的气体在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少 【答案】BC 【详解】A．任何温度下的图像与横轴围成的面积都相等，A错误； B．100℃温度下，低速率分子占比更小，分子平均动能较大，故气体分子的总动能更大，B正确； C．相同体积下，0℃的气体分子平均速率较小，气体对器壁的平均撞击力较小，则对应的气体压强较小，C正确； D．相同体积下，100℃的气体分子平均速率较大，则在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更多，D错误。 故选BC。 13. （24-25高二下·安徽·阶段练习）下列说法正确的是（　　） A．用油膜法测量油酸分子的直径时，将油酸在酒精中稀释后再滴入水中的目的是使油酸能充分展开 B．假设两个分子从无穷远处靠近到分子间距离以后继续靠近，整个过程分子力一直做正功，分子势能一直减小 C．从微观角度解释气体对容器壁的压强，是由大量气体分子不断撞击器壁产生的 D．布朗运动是指液体分子的无规则热运动 【答案】AC 【详解】A．用油膜法测量油酸分子的直径时，将油酸在酒精中稀释后再滴入水中的目的是使油酸能充分展开，获得一块单分子油膜，故A正确； B．两个分子靠近到分子间距离以后，再继续靠近，分子力做负功，分子势能增大，故B错误； C．根据气体压强的微观解释可知，气体压强是由大量气体分子不断撞击器壁产生的，故C正确； D．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，故D错误。 故选AC。 14. （24-25高二下·浙江·期中）如图是容器内某理想气体分子运动示意图，有关该气体分子运动的说法正确的是（　　） A．容器内各种速率的分子分布有“中间多，两头少”的特征 B．占总分子比例极大值的速率会随温度的升高而增大 C．容器内所有分子的动能均随温度的升高而增大 D．因分子无规则运动，分子间距不断改变，分子力的大小也不断变化 【答案】AB 【详解】A．根据气体分子速率分布曲线与温度的关系，容器内各种速率的分子分布是“中间多，两头少”，故A正确； B．温度升高，分子平均速率增大，占总分子比例极大值的速率会随温度的升高而增大，故B正确； C．分子运动是统计规律，单个分子的动能随温度变化没有规律，而分子的平均动能随温度升高而增大，故C错； D．理想气体分子间除碰撞外无相互作用力，即分子间不存在分子力，所以D错误。 故选AB。 15. （25-26高二下·全国·课前预习）分子运动速率分布气体分子运动的特点 （1）由于气体分子间的距离比较大（大约是分子直径的10倍），分子间作用力很弱。通常认为，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间。 （2）大量分子永不停息地做 运动，致使分子之间不断发生碰撞，频繁的碰撞使每个分子运动速度的大小和方向频繁地发生改变，因此气体分子的运动是 的，即每个分子在某一时刻速度的大小和方向都是 的。 （3）对气体整体而言，存在一种 规律。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。这里所说的“相等”是对于大量分子运动情况的统计结果。 16. 气体分子运动速率分布 英国物理学家麦克斯韦通过对大量气体分子运动的分析研究，得到一定温度下，每个速率区间的分子数占总分子数的百分率，如图为氧气分子在0 ℃和100 ℃时速率分布曲线。 由图可以发现，氧气分子的速率分布具有什么特点？ ①大量气体分子中每一个分子的速率有大有小，但从大量分子的整体来说分子的速率是按照一定的规律分布的，即接近“正态”分布。 ②正态分布曲线呈钟形，两边 ，中间 ，左右对称。温度越高，速率大的分子数越多。 ③温度与分子热运动的平均动能成 。温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，它仅仅与大量分子热运动的 有关。 【答案】 无规则 无规则 不确定 统计 21． 稀疏 密集 正比 平均动能 【解析】略 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.3 分子运动速率分布规律 （1）初步了解什么是统计规律。 （2）了解气体分子运动的特点：分子沿各个方向运动的机会均等，分子速率按一定规律分布。 （3）能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，知道气体的压强与所对应的微观物理量间的联系。 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？ 知识点一、气体分子运动的特点 1．气体分子间距离大约是分子直径的10倍左右，通常认为除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，做匀速直线运动． 2．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． 知识点二、分子运动速率分布图像 1．温度越高，分子热运动越剧烈． 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“中间多”的分子速率值增加(如图所示)． 知识点三、气压 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，气体的压强等于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与气体分子的数密度有关：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与气体分子的平均速率有关：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，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：体积一定时，温度越高，气体的压强越大． ②与体积有关：温度一定时，体积越小，气体的压强越大． 3．气体压强与大气压强的区别与联系 气体压强 大气压强 区别 ①因密闭容器内的气体分子的数密度一般很小，由气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生 ②大小由气体分子的数密度和温度决定，与地球的引力无关 ③气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的 ①由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强．如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，从而也不会有大气压强 ②地面大气压强的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值 ③大气压强最终也是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强 联系 两种压强最终都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而产生的 例题1. （25-26高二下·全国·随堂练习）关于气体分子的运动，下列说法正确的是（　　） A．一定温度下某种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．某时刻某一气体分子向左运动，则下一时刻它一定向右运动 C．气体分子的不断碰撞致使它做杂乱无章的热运动，且沿各方向运动的机会均等 D．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得 例题2. （24-25高二下·山东济南·阶段练习）下列说法正确的是（　　） A．一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为有序 B．一定质量的理想气体体积不变时，温度越高，单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多 C．某气体的摩尔质量为M、密度为，为阿伏加德罗常数，则每个气体分子的质量，每个气体分子的体积 D．若氢气的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为，则1m3的氢气所含原子数为 例题3. （24-25高二下·辽宁·阶段练习）研究表明，大量气体分子的速率分布遵循一定的统计规律。如图所示为氧气分子在0℃和100℃两种温度下的速率分布曲线。根据图像，下列说法正确的是（　　） A．图中实线对应氧气分子在0℃时的情形 B．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减少 C．对于相同质量的氧气，处于300~500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的 D．两条曲线与横轴围成的面积不相等，因为高温下分子总动能更大 例题4. （24-25高二下·吉林延边·阶段练习）关于下图，说法正确的是（　　） A．由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度高 B．由图乙可知，小炭粒在液体中的运动间接反映了液体分子的无规则运动 C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大而减小 D．由图丁可知，在由变到的过程中分子力做负功 例题5. （24-25高二下·江苏徐州·阶段练习）关于分子动理论，下列说法不正确的是（　　） A．图甲中，状态①的温度比状态②的温度低 B．图甲中，两条曲线如果完整，下方的面积不相等 C．由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子势能不断减小 D．图丙中分子间作用力与分子间距的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关 1. （25-26高二下·全国·课后作业）关于分子动能，正确的说法是（　　） A．某种物体的温度是0℃，说明物体中分子的平均动能为零 B．物体温度升高时，每个分子的动能都增大 C．物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多 D．物体的运动速度越大，则物体的温度越高 2. （24-25高二上·河北石家庄·期末）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．给自行车打气越打越困难，主要是因为车胎内气体分子之间的相互排斥作用 B．随着温度的升高，所有气体分子热运动的速率都增大 C．某种物质的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，则该物质每个分子的质量为 D．向一锅水中撒点胡椒粉，加热时发现水中胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈 3. （25-26高三上·天津宁河·月考）在某实验中，研究者测量了一种气体在不同温度下的速率分布。如图显示了该气体在温度0℃和80℃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。下列说法正确的是（　　） A．图中实线对应的温度为80℃ B．图中虚线对应于该气体分子平均动能较大的情形 C．图中虚线对应的温度为80℃ D．与80℃时相比， 0℃时分子速率在0到200m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小 4. （24-25高二下·辽宁·阶段练习）以下说法正确的是（　　） A．雾霾天气中首要污染物是PM2.5，PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动 B．1克100℃水的内能等于1克100℃水蒸气的内能 C．气体对器壁的压强就是大量气体分子在单位时间作用在器壁单位面积上的平均冲量 D．已知氢气的摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常数为。则氢原子的直径为 5. （24-25高二下·山东烟台·期末）下列说法正确的是（　　） A．擦黑板时看到的粉尘四处飘落是布朗运动的表现 B．水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力 C．当分子之间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 D．一定质量的理想气体，当温度升高时每秒撞击单位面积器壁的气体分子数一定增多 6. （24-25高二下·江苏泰州·阶段练习）下列哪一个图反映的是同一温度下氢气和氧气不同的分子速率分布曲线（　　） A． B． C． D． 7. （24-25高二下·山东菏泽·期末）分子在不同温度（和）下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，我们可获取的正确信息为（　　） A．图甲对应，图乙对应 B．随着温度的升高，每一个分子的速率都增大 C．随着温度的升高，分子中速率小的分子所占的比例几乎不变 D．同一温度下，分子的速率分布呈现出“中间多，两头少”的规律 8. （25-26高二下·全国·课后作业）下列对气体分子运动的描述正确的是（　　） A．气体分子的运动是杂乱无章的，没有任何的规律 B．气体分子间除相互碰撞外，几乎无相互作用 C．大量气体分子的运动符合统计规律 D．气体之所以能充满整个空间，是因为气体分子间相互作用力十分微弱，气体分子可以在空间自由运动 9. （25-26高二下·全国·随堂练习）关于气体压强的产生，下列说法正确的是（　　） A．气体的压强是大量气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的 B．气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 C．气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大 D．气体压强的大小跟气体分子的平均速率和分子密集程度有关 10. （25-26高二下·全国·随堂练习）如图所示为0 ℃和100 ℃温度下氧气分子的速率分布图像，下列说法正确的是（　　） A．图中两条曲线下面积相等 B．图中虚线为氧气分子在0 ℃时的速率分布图像 C．温度升高后，各单位速率区间的分子数占总分子数的百分比都增加 D．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小 11. （24-25高二下·陕西咸阳·月考）相同容积的两个容器装着质量相等、温度不同的氢气，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的容器中氢分子的平均动能更大 B．两个容器中氢分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律 C．温度高的容器中任一分子的速率一定大于温度低的容器中任一分子的速率 D．单位时间内，温度高的氢气对器壁单位面积上的平均作用力更大 12. （24-25高二下·山东菏泽·阶段练习）一定质量的某种理想气体，在0℃和100℃温度下气体分子的运动速率分布曲线如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．0℃温度下的图像与横轴围成的面积更大 B．100℃温度下，低速率分子占比更小，气体分子的总动能更大 C．相同体积下，0℃的气体对应的气体压强更小 D．相同体积下，100℃的气体在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少 13. （24-25高二下·安徽·阶段练习）下列说法正确的是（　　） A．用油膜法测量油酸分子的直径时，将油酸在酒精中稀释后再滴入水中的目的是使油酸能充分展开 B．假设两个分子从无穷远处靠近到分子间距离以后继续靠近，整个过程分子力一直做正功，分子势能一直减小 C．从微观角度解释气体对容器壁的压强，是由大量气体分子不断撞击器壁产生的 D．布朗运动是指液体分子的无规则热运动 14. （24-25高二下·浙江·期中）如图是容器内某理想气体分子运动示意图，有关该气体分子运动的说法正确的是（　　） A．容器内各种速率的分子分布有“中间多，两头少”的特征 B．占总分子比例极大值的速率会随温度的升高而增大 C．容器内所有分子的动能均随温度的升高而增大 D．因分子无规则运动，分子间距不断改变，分子力的大小也不断变化 15. （25-26高二下·全国·课前预习）分子运动速率分布气体分子运动的特点 （1）由于气体分子间的距离比较大（大约是分子直径的10倍），分子间作用力很弱。通常认为，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间。 （2）大量分子永不停息地做 运动，致使分子之间不断发生碰撞，频繁的碰撞使每个分子运动速度的大小和方向频繁地发生改变，因此气体分子的运动是 的，即每个分子在某一时刻速度的大小和方向都是 的。 （3）对气体整体而言，存在一种 规律。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。这里所说的“相等”是对于大量分子运动情况的统计结果。 16. 气体分子运动速率分布 英国物理学家麦克斯韦通过对大量气体分子运动的分析研究，得到一定温度下，每个速率区间的分子数占总分子数的百分率，如图为氧气分子在0 ℃和100 ℃时速率分布曲线。 由图可以发现，氧气分子的速率分布具有什么特点？ ①大量气体分子中每一个分子的速率有大有小，但从大量分子的整体来说分子的速率是按照一定的规律分布的，即接近“正态”分布。 ②正态分布曲线呈钟形，两边 ，中间 ，左右对称。温度越高，速率大的分子数越多。 ③温度与分子热运动的平均动能成 。温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，它仅仅与大量分子热运动的 有关。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $