第1章 第3节 分子运动速率分布规律（教师版）-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册五维课堂同步复习（人教版）

物理·选择性必修第三册 第三节分子运动速率分布规律 学习目标 核心素养 1.物理观念：统计规律、气体压强的产生原因 1.了解什么是“统计规律” 2.科学思维：利用图像解释分子运动速率的分布 2.知道气体分子运动的特点 气体压强的微观解释 3.知道分子速率分布的规律及分子速率分布与气体温度 3.科学方法：实验法、图像法、近似法 的关系 4.科学态度与责任：实事求是观察和推理的严谨的 4.从微观角度理解气体压强的产生原因及决定因素 科学态度，激发探索科学的兴趣 自主预习。探新知 对应学生用书P10 -● [知识点1]气体分子运动的特点 3.温度越高，分子的热运动越剧烈。 1.随机事件与统计规律 说明：温度升高不是每个分子的速率都变大，而是 (1)必然事件：在一定条件下，若某事件必然出现，这 速率大的占的百分比变大 个事件叫作必然事件。 [知识点3]气体压强的微观解释 (2)不可能事件：若某事件不可能出现，这个事件叫作 1.产生原因 不可能事件. 气体的压强是由气体中大量做无规则热运动的分 (3)随机事件：若在一定条件下某事件可能出现，也可 子对器壁不断地碰撞产生的.压强就是在器壁单位 能不出现，这个事件叫作随机事件」 面积上受到的压力. (4)统计规律：大量随机事件的整体往往会表现出一 2.从微观角度来看，气体压强的决定因素 定的规律性，这种规律叫作统计规律。 (1)一方面是气体分子的平均速率. 2.气体分子运动的特点 (2)另一方面是气体分子的数密度. (1)运动的自由性：由于气体分子间的距离比较大，分 [自我检测] 子间作用力很弱，通常认为，气体分子除了相互碰 1.思维辨析 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 (1)大多数气体分子的速率处于中间值，少数分子的 (2)运动的无序性：分子的运动杂乱无章，在某一时 速率较大或较小. (/) 刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各 (2)温度越高，分子的热运动越激烈，是指温度升高 个方向运动的气体分子数目几乎相等。 时，所有分子运动的速率都增大了. (×) 说明：常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每 (3)气体的分子平均动能越大，气体的压强就越大 秒，在数量级上相当于子弹的速率， (X) [知识点2]分子运动速率分布图像 (4)气体的压强是由气体分子的重力而产生的.(×) 1.图像如图所示. 2.基础理解 )百分比 (1)有关气体压强，下列说法正确的是( 低温分布 A.气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定 高温分布 增大 B.气体分子的平均速率增大，则气体的压强有可 2.规律：在一定温度下，不管个别分子怎样运动，气体 能减小 的多数分子的速率都在某个数值附近，表现出“中 C.气体分子的数密度增大，则气体的压强一定 间多、两头少”的分布规律.当温度升高时，“中间 增大 多、两头少”的分布规律不变，气体分子的速率增 D.气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定 大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动. 增大 ·16 第一章分子动理论 解析：B[气体的压强与两个因素有关：一是 (2)(多选)下列关于气体分子运动的说法正确的是 气体分子的平均速率，二是气体分子的数密度. () A.分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间 即一是温度，二是体积.数密度或平均动能增 自由移动 大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均速 B.分子间的频繁碰撞致使分子做杂乱无章的运动 率增大的同时，气体的体积可能增大，使得分子 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 的数密度减小，所以压强可能增大，也可能减小 解析：ABC[气体分子间的频繁碰撞使分子做杂 或不变，同理，当分子数密度增大时，分子平均 乱无章的运动，除碰撞外，分子可在空间自由移动， 速率也可能减小，压强的变化不能确定.故A、 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 C、D错误，B正确.] 向各个方向运动的机会均等，C正确，D错误.] 合作探究⊙攻重难 对应学生用书P11 究1 气体分子运动的特点 A.T >T ◆[探究导引门 B.T<T2 1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率 C.两条图线和横轴所包围的面积一定相等 的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律.若 D.两条图线和横轴所包围的面积可能不等 以横坐标v表示分子速率，纵坐标f()表示各速 [解析]温度越高分子热运动越激烈，速率大的分 率区间的分子数占总分子数的百分比，试作出图 子数占总分子数的百分比大，由题图知，温度为T。 像.从图像中可以看出什么分布规律？ 时，速率大的分子数占总分子数的百分比大，故T <T2,A错误，B正确；题图中两种状态下曲线下的 提示：图像： 面积都是1，则两条图线和横轴所包围的面积一定 相等，C正确，D错误】 [答案]BC [规律总结] 分布规律：“中间多，两头少” 气体分子速率分布规律 ◆[探究归纳] (1)在一定温度下，所有气体分子的速率都呈“中间 1.分子间的距离较大：使得分子间的相互作用力十分 多、两头少”的分布。 微弱，可认为分子间除碰撞外不存在相互作用力， (2)温度越高，速率大的分子所占比例越大. 分子在两次碰撞之间做匀速直线运动. (3)温度升高，气体分子的平均速率变大，但具体到 2.分子间的碰撞十分频繁：频繁的碰撞使每个分子速 某一个气体分子，速率可能变大也可能变小，无 度的大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子做 法确定· 杂乱无章的热运动. ◆[跟踪训练] 3.分子的速率分布规律：大量气体分子的速率分布 [训练角度1]对分子运动特点的理解 现中间多（占有分子数目多）两头少（速率大或小的 1.下列关于气体分子运动的特点，说法正确的是 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 A.气体分子运动的平均速率与温度有关 目增多，速率小的分子数目减少，分子的平均速率 B.当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中 增大，分子的热运动剧烈 间多、两头少” [例1](2021·江苏常州 单位速率间隔的分子数 C.气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得 期末)（多选）某气体在 占总分子数的分比 D.气体分子的平均速度随温度升高而增大 不同温度下的速率分布 解析：A[气体分子的运动与温度有关，温度升高 图像如图所示，下列判 时，气体分子的平均速率变大，但仍遵循“中间多、 断正确的是 ( ）0200400600800mm:s-) 两头少”的统计规律，A正确，B错误；分子运动无 规则，而且牛顿运动定律是宏观定律，不能用它来 ·17 物理·选择性必修第三册 求微观分子的运动速率，C错误；大量分子向各个 [例2]如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容 方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎 器，甲中装有与容器容积相等的水，乙中充满空气， 为零，与温度无关，D错误.] 试问： [训练角度2]对气体速率分布图的理解 2.如图所示，横坐标？表示分 f(v) ① 子速率，纵坐标f()表示 ② 各等间隔速率区间的分子 ④ 数占总分子数的百分比.图 甲 中曲线能正确表示某一温 0 (1)两容器各侧壁压强的大小关系及压强的大小决 度下气体分子速率分布规律的是 定于哪些因素？（容器容积恒定） A.曲线① B.曲线② (2)若让两容器同时做自由落体运动，容器侧壁上 C.曲线③ D.曲线④ 所受压强将怎样变化？ 解析：D[气体分子运动速率分布规律表明，速率 [解析](1)对甲容器，上壁的压强为零（不考虑大 较大和较小的分子占少数，中间接近平均速率的分 气产生的压强)，底面的压强最大，其数值为力= 子占多数，分子速率不可能为0，也不可能为无穷 Pgh(h为上、下底面间的距离).侧壁的压强自上而 大.因此只有曲线④符合要求，故应选D.] 下，由小变大，其数值大小与侧壁上各，点距水面的 究2 气体压强的微观解释 竖直距离x的关系是p=Pgx.对乙容器，各处器壁 上的压强大小都相等，其大小决定于气体的分子密 ◆[探究导引门 度和温度 借助铅笔，把气球塞进一只瓶子 (2)甲容器做自由落体运动时器壁各处的压强均为 里，并拉大气球的吹气口，反扣 零.乙容器做自由落体运动时，器壁各处的压强不 在瓶口上，如右图所示，然后给 发生变化. 气球吹气，无论怎么吹，气球不 [答案]见解析 过大了一点，想把气球吹大，非常困难，为什么？ 提示：由题意“吹气口反扣在瓶口上”可知瓶内封闭 汇规律方法] 着一定质量的空气.当气球稍吹大时，瓶内空气的 气体压强的分析技巧 体积缩小，空气分子的数密度变大，压强变大，阻碍 (1)明确气体压强产生的原因一大量做无规则运 了气球的膨胀，因而再要吹大气球是很困难的 动的分子对器壁频繁、持续地碰撞.压强等于大量气 ◆汇探究归纳] 体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力· 1.气体压强的产生 (2)明确气体压强的决定因素—一气体分子的密集 大量气体分子不断地和器壁碰撞，对器壁产生持续的 程度与平均速率. 压力，作用在器壁单位面积上的压力就是气体的压强. (3)只有知道了这两个因素的变化，才能确定压强的 2.气体压强的决定因素 变化，不能根据任何单个因素的变化确定压强是否 单位体积内分子数越多，单位时间内与器壁单位面 变化 积碰撞的分子数就越多，压强越大；温度越高，则分 ◆汇跟踪训练] 子的平均速率越大，分子运动越剧烈，一方面使单 [训练角度1]对气体压强产生原因的理解 位时间内碰到器壁单位面积上的分子数增多，另一 3.(多选)在某一容积不变的容器中封闭着一定质量 方面也使一个分子与器壁碰撞一次时对器壁的平 的气体，对此气体的压强，下列说法中正确的是 均冲击力增大，使压强增大.所以气体压强的大小 ( ) 宏观上看跟温度和气体分子的数密度有关；微观上 A.气体压强是由重力引起的，容器底部所受的压 看跟单位体积内的分子数和分子的平均速率有关. 力等于容器内气体所受的重力 3.大气压强的产生及影响因素 B.气体压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞 大气压强由气体的重力产生，如果没有地球引力的 引起的 作用，地球表面上就没有大气，也就没有大气压强： C.容器以9.8m/s2的加速度向下运动时，容器内 由于地球引力与距离的平方成反比，所以大气压力 气体压强不变 与气体的高度、密度有关，在地面上空不同高度处， D.由于分子运动无规则，所以容器内壁各处所受 大气压强不相等 的气体压强相等 ·18· 第一章分子动理论 解析：BCD[气体压强是由大量气体分子对器壁 首先，它有一块独立的空间，在这一块空间里，它 的不断碰撞引起的，它由气体的温度和单位体积内 要完成车内车外的空气交换，而这里面是需要通过先 的分子数决定，与容器的运动状态无关.故A错 消毒再过滤，然后才可以去完成的，而这一块空间我 误，B、C、D正确.] 们把它叫作负压舱，它具备良好的隔离性、防腐性、通 [训练角度2]气体压强的微观解释 风性、耐菌性等特点，所以负压舱内是安全卫生的，用 4.对于一定质量的气体，下列论述中正确的是() 它来转运传染性病人是最合适的，它能滴水不漏地阻 A.如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位 止病毒再传播。 面积器壁的碰撞次数一定增大 [典例展示]负压病房是收治传染性极强的呼吸道 B.如果压强增大且温度不变，气体分子在单位时间 疾病病人所用的医疗设施，可以大大减少医务人员 内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 被感染的机会，病房中气压小于外界环境的大气 C.如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面 压.若负压病房的温度和外界温度相同，负压病房 积器壁的碰撞次数一定增大 内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体，则 D.如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对 以下说法正确的是 单位面积器壁的碰撞次数一定增大 A.负压病房内气体分子的平均速率小于外界环境 解析：B[气体分子在单位时间内对单位面积器壁的 中气体分子的平均速率 碰撞次数，是由单位体积内的分子数和分子的平均速 B.负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外 率共同决定的.选项A和选项D都是单位体积内的分 界环境中每个气体分子的运动速率 子数增大，但分子的平均速率如何变化不知道.选项C C.负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界 由温度升高可知分子的平均速率增大，但单位体积的 环境中单位体积气体分子的个数 分子数如何变化未知.综上选项A、C、D错误.气体压 D.相同面积负压病房内壁受到的气体压力等于外 强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均速 壁受到的气体压力 率，宏观表现为温度；另一个是分子的密集程度.温度 [解析]因为负压病房的温度和外界温度相同，而 不变的情况下，分子越密集，对单位面积器壁的碰撞次 温度是分子平均速率的标志，则负压病房内气体分 数越多，压强越大，所以选项B正确.] 子的平均速率等于外界环境中气体分子的平均速 [侧新拓展提素养] 率，但是负压病房内每个气体分子的运动速率不一 负压救护车 定都小于外界环境中每个气体分子的运动速率，选 在“新冠”肺炎疫情防控期间，物资紧缺成为抗击 项A、B错误；负压病房内的压强较小，温度与外界 疫情的主要问题，国难当头，中华民族展现了空前的 相同，则分子数密度较小，即负压病房内单位体积 凝聚力和奉献精神，各大企业和爱心人士纷纷捐款捐 气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分 物，万众一心，抗击疫情.在此期间很多人第一次知道 子的个数，选项C正确；负压病房内的压强较小，根 了负压救护车和负压病房. 据F=S可知，相同面积负压病房内壁受到的气 负压救护车，即防护型救护车，它与普通救护车 体压力小于外壁受到的气体压力，选项D错误， 的最大区别就是能“负压隔离”，主要用于重大传染病 [答案]C 人的安全隔离与转运. 课堂自测⊙夯基础 对应学生用书P13 1.(分子运动特点)（多选）关于气体分子，下列说法 解析：BD[通常情况下，气体分子间的距离较大， 正确的是 相互作用力可以忽略，气体分子能否视为质点应视 A.由于气体分子间的距离很大，气体分子在任何 问题而定，A错误，D正确；气体分子间除相互碰撞 情况下都可以视为质点 及与器壁的碰撞外，通常认为不受力的作用，可自 B.气体分子除了碰撞以外，可以自由地运动 由移动，B正确：气体对器壁的压强是由大量分子 C.气体分子之间存在相互斥力，所以气体对容器壁 碰撞器壁产生的，C错误.] 有压强 2.(气体速率分布图)1859年麦克斯韦从理论上推导 D.在常温常压下，气体分子间的相互作用力可以 出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验 忽略 证了这一规律.若以横坐标表示分子速率，纵坐 ·19· 物理·选择性必修第三册 标f()表示各速率区间的分子数占总分子数的百 解析：B[温度升高，气体分子的平均速率增大，每 分比.下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分 个分子对器壁的平均冲力将变大，而压强却未改 子速率分布规律的是 变，可见单位体积内的分子数一定减小，故A、D项 ↑f( ↑f() 错误，B项正确；温度升高，并不是所有空气分子的 速率都增大，C项错误.] 5.(分子运动特点及气体速率分布规律)一定量的氧 气贮存在密封容器中，在T,和T,温度下其分子速 f(v) 率分布的情况见下表.则T (选填“大于” “小于”或“等于”)T2.若约10%的氧气从容器中泄 漏，泄漏前后容器内温度均为T,则在泄漏后的容 D 器中，速率处于400~500m/s区间的氧气分子数 解析：D[各速率区间的分子数占总分子数的百 占总分子数的百分比 (选填“大于”“小于” 分比不能为负值，A、B错误；气体分子速率的分布 或“等于”)18.6%. 规律呈现“中间多、两头少”的趋势，速率为0的分 各速率区间的分子数占 子几乎不存在，C错误，D正确.] 速率区间 总分子数的百分比/% 3.(气体压强的微观解释)（多选）一定质量的气体经 (m·s1) 历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论 温度T 温度T2 观点来分析，这是因为 100以下 0.7 1.4 A.气体分子的平均速率增大 B.单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数 100-200 5.4 8.1 增多 200-300 11.9 17.0 C.气体分子数增加 D.气体的密度变大 300-400 17.4 21.4 解析：BD[一定质量的气体经历等温压缩过程， 400~500 18.6 20.4 由于温度不变，气体分子的平均速率不变，故选项 A错误.气体分子总数一定，体积缩小，单位体积内 500~600 16.7 15.1 的分子数增多，即气体密度变大，所以单位时间内 600-700 12.9 9.2 与器壁单位面积碰撞的分子数增多，压强增大，故 选项B、D正确，选项C错误.门 700~800 7.9 4.5 4.(气体压强的微观解释)教室内的气温会受到室外气温 800~900 4.6 2.0 的影响，如果教室内上午10时的温度为15℃，下午2 时的温度为25℃，假设大气压强无变化，则下午2时 900以上 3.9 0.9 与上午10时相比较，教室内的 ( 解析：温度大时，速率大的分子比例较大，故T> A.空气分子密集程度增大 T·温度一定，气体分子速率分布情况不变，故泄漏 B.空气分子的平均速率增大 前后速率处于400~500m/s区间的氧气分子数占 C.空气分子的速率都增大 总分子数的百分比保持不变. D.空气质量增大 答案：大于等于 课后素美。提升练 对应学生课时P4.。 [基础达标练 C.某一时刻向任意一个方向运动的分子数目相等 1.(多选)关于气体分子的运动情况，下列说法中正确 D.某一温度下大多数气体分子的速率不会发生 的是 ( ) 变化 A.某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的 解析：BC[具有任一速率的分子数目并不是相等 的，呈“中间多、两头少”的统计分布规律，选项A B.某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的 错误；由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改 ·20· 第一章分子动理论 变自己运动速度的大小和方向，因此在某一时刻一 C.温度升高时，分子平均速率变大，压强一定增大 个分子速度的大小和方向完全是偶然的，选项B正 D.温度升高时，每个分子的速率都增大，所以压强 确；虽然每个分子的速度瞬息万变，但是大量分子 增大 的整体存在着统计规律，由于分子数目巨大，某一 解析：B[气体的温度升高，分子平均速率增大，但 时刻向任意一个方向运动的分子数目只有很小的 不是每个分子速率均增大，A、D选项错误；气体的 差别，可以认为是相等的，选项C正确；某一温度 温度升高，运动速率大的分子所占比例会增大，B 下，每个分子的速率仍然是瞬息万变的，只是分子 选项正确；气体压强从微观角度看取决于分子数密 运动的平均速率相同，选项D错误.] 度和分子热运动的平均速率，故气体分子的平均速 2.(多选)气体能够充满密闭容器，说明除相互碰撞的 率增大，压强不一定增大，C选项错误.] 短暂时间外 ( 5.如图所示，元宵佳节，室外经常悬 A.气体分子可以做布朗运动 挂红灯笼烘托喜庆的气氛.若忽略 B.气体分子可以自由运动 空气分子间的作用力，大气压强不 C.气体分子间的相互作用力十分微弱 变，当灯笼里的蜡烛燃烧一段时间 D.气体分子沿各个方向运动的机会（概率）相等 后，灯笼内的空气 () 解析：BCD布朗运动是指悬浮微粒的运动，选项 A.分子密集程度增大 A错误；气体分子不停地做无规则热运动，其分子 B.分子的平均速率不变 间的距离大于10r,因此气体分子间除相互碰撞的 C.压强不变，体积增大 短暂时间外，相互作用力十分微弱，分子的运动是 D.单位时间与单位面积内与器壁碰撞的分子数 相对自由的，可以充满所能达到的整个空间，选项 减少 B、C、D均正确. 解析：D[蜡烛燃烧后，灯笼内温度升高，部分气 3.下图描绘的是一定质量的氧气分子分别在0℃和 体分子将从灯笼内部跑到外部，所以灯笼内分子总 100℃两种情况下速率分布的情况，其中符合统计 数减少，故分子密集程度减小，故A错误；灯笼内 规律的是 ( 温度升高，分子的平均速率增大，故B错误；灯笼始 各速率区间的分子数 占总分子数的后分花 各速率区间的分子数 占总分子数的音分比 终与大气连通，压强不变，灯笼内气体体积也不变， 0℃ 100℃ 故C错误；温度升高，气体分子的平均速率增大，单 100℃ 0℃ 位时间内、单位面积上分子对器壁碰撞的平均作用 力增大，而气体压强不变，所以单位时间内，与单位 分子的速率 分子的速率 A B 面积器壁碰撞的分子数减少，故D正确.] 6.(多选)对于一定质量的气体，下列论述中正确的是 各速率区间的分子数 各速率区间的分子数 ( 占总分子数的百分比 占总分子数的百分比 A.若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加 100℃ 0℃ 剧时，压强一定变大 0℃ 100℃ B.若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧 分子的速率 分子的速率 时，压强可能不变 解析：A[气体温度越高，分子热运动越刷烈，分 C.若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分 子热运动的平均速率越大，且大量气体分子的速率 子个数一定增加 分布呈现“中间多、两头少”的特点，温度高时速率 D.若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内 大的分子所占据的比例大，所以A正确. 分子个数可能不变 4.物质的宏观性质往往是大量微观粒子运动的集体 解析：AC[一定质量的气体，单位体积内分子个 表现.下面对气体温度和压强的微观解释，正确 数不变即气体体积不变，分子热运动加剧即气体温 的是 () 度升高，气体分子平均速率增大，对器壁的平均作 A.气体的温度升高，气体的每一个分子运动速率 用力增大，压强一定变大，选项A正确，B错误；若 都会增大 气体的压强不变而温度降低，则气体的体积减小， B.气体的温度升高，运动速率大的分子所占比例会 单位体积内分子数增加，选项C正确，选项D 增大 错误.] ·21· 物理·选择性必修第三册 7.(多选)下面是某地区17月份气温与气压的对 C.高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下 照表： 大多数分子的速率 月份 D.高温状态下分子速率的分布范围相对较小 2 3 6 7 解析：BC[由不同温度下的分子速率分布曲线可 平均最高 1.4 3.9 10.7 19.6 26.7 30.2 30.8 知，在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个 气温/℃ 数值，其余少数分子的速率很小或很大，A错误；高 平均大气 1.0211.0191.0141.0081.0030.99840.996 温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部 压/×105Pa 分分子的速率，不是所有，个别分子的速率可能会 由对照表可知，7月份与1月份相比较 不变，B、C正确；温度高则速率大的分子所占比例 A.空气分子无规则热运动加剧 大，即高温状态下分子速率的分布范围相对较大， B.空气分子无规则热运动减弱 D错误.] C.单位时间内空气分子对地面的撞击次数增加了 10.下列说法正确的是 ( D.单位时间内空气分子对地面的撞击次数减少了 A.气体对器壁的压强等于大量气体分子作用在 解析：AD[由题表可知，7月份比1月份气温高， 器壁单位面积上的平均作用力 B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间 空气分子无规则热运动加剧，故A正确，B错误；7 内作用在器壁上的平均作用力 月份比1月份大气压强小了，而分子热运动的平均 C.气体分子热运动的平均速率减小，气体的压强 速率大了，平均每个分子对地面的冲力大了，所以 一定减小 单位时间内空气分子对地面的撞击次数必然减少， D.单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定 才能使大气压强减小，故C错误，D正确.] 增大 8.下列有关气体的压强的说法，正确的是 解析：A[气体压强等于气体分子对器壁单位面 A.气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定 积的撞击力，故A正确，单位时间内的平均作用 增大 力不是压强，B错误；气体压强的大小与气体分子 B.气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定 的平均速率和气体分子密集程度有关，故C、D 增大 错误.门 C.气体的温度升高，则气体的压强一定增大 11.(多选)标准状况下相同质量的氧气和氢气相比较 ) D.气体的温度升高，气体的压强可能减小 A.氢气的内能比较大 解析：D[气体压强由气体分子的分子数密度和 B.氢气分子碰撞器壁机会更大一些 平均动能决定.气体分子的平均速率增大，而分子 C.氢气分子的平均速率更大一些 数密度不确定，气体压强不一定增大；气体分子的 D.氢气分子碰撞器壁的平均作用力更大一些 密集程度增大，而分子的平均速率不确定，气体压 解析：ABC[A.氧气和氢气的摩尔质量不同，质 强不一定增大.故A、B错误.气体的温度升高，气 量相等的氧气和氢气的摩尔数不同，所以分子数 体分子的平均速率增大，而分子数密度不确定，则 也不相同，且氢气的分子数比氧气的分子数多，标 气体压强可能减小、增大或不变，故C错误，D 准状况下，分子平均动能相同，所以氢气的内能要 正确.门 比氧气的内能大，故A正确.BC.氢气分子的质量 [能力提升练] 比氧气的分子质量小，平均动能相同时，氢气分子 9.(多选)某种气体在不同温度下 ↑f() 平均速率大；而任何1mol理想气体在标准状况 下的体积都相等，说明氧气和氢气分子数密度相 的气体分子速率分布曲线如图 同，所以单位时间氢气分子对器壁单位面积碰撞 所示，图中f(0)表示0处单位 次数多，即氢气分子碰撞器壁机会更大一些，故 速率区间内的分子数百分率， 由图可知 C正确，D.由动能和功圣的关系式E=名，标 A.气体的所有分子，其速率都在某个数值附近 准状况下，分子平均动能相同，氧气分子质量比较 B.某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温 大，动量也比较大，氧气分子碰撞器壁的平均作用 状态时相等 力更大一些，故D错误.故选ABC.] ·22· 第一章分子动理论 12.从微观角度来看，气体压强的大小跟两个因素有 14.(多选)通过大量实验可以得出一定种类的气体在 关：一个是气体分子的平均速率，一个是分子的密 一定温度下，其分子速率的分布情况，下表为0℃ 集程度.如图所示，可以用豆粒作为气体分子的模 时空气分子的速率分布情况，如图所示为速率分 型，演示气体压强产生的机理.为了模拟演示气体 布图，由图可知 ( ) 压强与气体分子的平均速率的关系，应该如何操 作： 速率间隔(m/s) 分子数的大约比例 △N 100以下 0.01 100~200 0.08 为了模拟演示气体压强与气体分子密集程度的关 系，应该如何操作： 200300 0.15 300∞400 0.20 400∞500 0.21 500∞600 0.17 600~700 0.10 700以上 0.08 △W 0.25 0.20 答案：在相同时间内将相同数量的豆粒先后从不 0.15 0.10 同高度连续释放，使它们落在台秤上在相同时 0.05 0, 间内将不同数量的豆粒先后从相同高度连续释 放，使它们落在台秤上 邑肩房导月急月 [创新应用练] A.速率特别大的分子与速率特别小的分子都比 13.对一定质量的气体，若用N表示单位时间内与单 较少 位面积器壁碰撞的分子数，则 B.在400~500m/s这一速率间隔中分子数占的 A.当体积减小时，N必定增加 比例最大 B.当温度升高时，N必定增加 C.若气体温度发生变化，则气体分子速率分布不 C.当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化 再有题图所示“中间多，两头少”的规律 D.当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变 D.当气体温度升高时，并非每个气体分子的速率 解析：C[一定质量的气体，在单位时间内与单位 都增大，而是速率大的气体分子所占的比例增 面积器壁的碰撞次数，取决于分子数密度与分子 大，使得气体分子平均速率增大 运动的剧烈程度，即与体积和温度有关，故A、B 解析：ABD[由速率分布图线可知，速率特别大 两项错误；压强不变，说明单位时间内气体分子对 的分子与速率特别小的分子都比较少，选项A正 单位面积器壁上的平均作用力不变，温度变化时， 确.由题图知，选项B正确.无论气体温度如何变 气体分子的平均速率一定发生改变，故单位时间 化，气体分子速率分布均有“中间多，两头少”的规 内与单位面积器壁碰撞的分子数N必定变化，C 律，又因温度是气体分子热运动平均动能的标志， 正确，D错误.] 故选项C错误，D正确.] ·23·