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(共24张PPT)
1.3　分子运动速率分布规律
第一章 分子动理论
“中间多、两侧少”
某一事件的出现纯粹是偶然的，但是大量的偶然事件却会表现出一定的规律。这种大量偶然事件表现出来的整体规律，叫做统计规律。
实
验
表明
尽管单个小钢珠落入哪个狭槽是偶然的，少量小钢珠在狭槽内的分布情况也是不确定的，但大量小钢珠在狭槽内的分布情况表现出必然的规律。
统计规律
气体分子永不停息地做无规则运动，每个分子的运动状态瞬息万变，每一时刻的运动情况都是偶然不确定的。
那么大量分子的无规则运动有没有规律可循呢？气体分子的热运动有些什么特点呢？
？
想一想
想一想
01
气体分子运动的特点
分子动理论
固体物质的分子
液体物质的分子
1.研究气体分子的运动性质时，可否将气体分子看成质点？
气体分子的大小相对于 分子间的空隙 可忽略
2.气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，它的运动性质是怎样的？
对单个分子除碰撞外 匀速直线运动 运动自由
3.为什么说气体分子的运动是杂乱无章的？
分子的数目巨大 频繁碰撞 无规则运动
气体能充满它所能到达的整个空间，即气体的体积为容器的容积
总结气体分子运动的特点：
①对某个分子而言，分子在做匀速直线运动，在某一时刻，沿着什么方向、以多大的速率运动都具有偶然性。即气体分子在某一时刻沿各个方向运动的机会均等。
②对于大量分子而言，分子的运动在宏观上表现出一定的规律性。即在某一时刻，向着任何方向运动的分子都有，且向着各个方向运动的分子数目近似相等。
多 、快 、乱
02
气体分子速率分布规律
分子动理论
从表中可看出，在一定温度下，中等速率的分子所占的比例大。高速率和低速率的比例小。
“中间多、两侧少”
尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布。
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。
①任意温度下分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布。
③温度升高时，“中间多”这一高峰向速率大的一方移动。
注意：温度升高，气体分子的平均速率变大，但是具体到某一个气体分子，其速率可能变大也可能变小，无法确定。
观察图像，说明0℃和100℃氧气分子的速率有什么特点？
②两个温度下具有最大比例的速率区间是不同的。
④温度升高时，速率大的分子数增加，速率小的分子数减少。
例1.（多选）如图所示是氧气分子在不同温度下的速率分布规律图，横坐标表示分子速率v，纵坐标表示速率v对应的分子数百分率，图线1、2对应的温度分别为t1、t2，由图可知(　　)
A.温度t1低于温度t2
B.图线中的峰值对应的横坐标数值为氧气分子平均速率
C.温度升高，每一个氧气分子的速率都增大
D.温度升高，氧气分子中速率小于400 m/s的分子所占的比例减小
AD
例2. （多选）氧气分子在100 ℃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如图中曲线所示。下列说法正确的是( )
A.100 ℃时也有部分氧气分子速率大于900 m/s
B.在100 ℃时，部分氧气分子速率比较大，
说明内部也有温度较高的区域
C.100 ℃时，速率在400~500 m/s区间内的分子数
比速率在0~400 m/s区间内的分子数多
D.温度降低时，氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动
AD
03
气体压强的微观解释
分子动理论
从分子动理论观点来看,气体分子在不停的做无规则的热运动，当它们飞到器壁时，就会跟器壁发生碰撞（可视为弹性碰撞），对器壁产生了作用力，从而产生了压强。
大量密集的雨滴对伞面的碰撞会对伞面产生持续均匀的作用力
1.气体压强产生的原因
选择一个与器壁发生弹性正碰的气体分子为研究对象，假设气体分子质量为m，速度为v，求碰撞过程中器壁受到的作用力。
对气体分子由动量定理：FΔt=-mv-mv=-2mv
牛顿第三定律
2.压强的推导
气体分子受到的作用力：
器壁受到的作用力：
演示实验
模拟气体压强产生的机理
类似于一个分子撞击容器壁的过程
模拟了气体分子连续不断的撞击容器壁产生了持续稳定的压强的过程
一颗珠子
多颗珠子
器壁单位面积上受到的压力，就是气体的压强
问题1：影响台秤示数的因素有哪些？
问题2：从类比的角度来看，在微观上影响一定质量气体压强大小的因素有哪些？
思考
（1）.将一颗玻璃珠拿到台秤上方约10 cm的位置落下
（2）.将20颗玻璃珠拿到台秤上方约10 cm的位置落下
（3）.将20颗玻璃珠拿到台秤上方约20 cm的位置落下
问题1：影响台秤示数的因素有哪些？
问题2：从类比的角度来看，在微观上影响一定质量气体压强大小的因素有哪些？
秤的指针有一个较小幅度的摆动
即单个分子对器壁的撞击是间断的、不均匀的
秤的指针有一个持续的较大幅度的摆动
即大量分子总的作用力表现为连续的和均匀的
秤的指针有一个持续的更大幅度的摆动
即分子热运动速率越大，对器壁的撞击力越大
玻璃珠的数目和速度
演示实验
模拟气体压强产生的机理
思考
3.决定气体压强大小的因素
气体分子的平均速率
气体分子的密集程度
容器内气体分子的平均速率越大，单位时间内、单位面积上气体分子对器壁产生的作用力越大；气体压强就越大。
容器内气体分子的数密度越大，单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数越多，平均作用力越大，则气体的压强就大。
温度
体积
微观角度
宏观角度
例3.(多选)关于气体的压强，下列说法正确的是（ ）
A.气体分子频繁地碰撞器壁是产生压力形成压强的重要因素
B.大量气体分子对器壁的碰撞满足统计规律，机会均等，故器壁各部分
压强相等
C.温度升高，分子对器壁碰撞更加频繁，压强一定增大
D.温度一定时，体积变小，单位体积内分子数增多，对器壁碰撞更加频
繁，压强增大
ABD
4.(课本练习第3题)有甲、乙、丙、丁四瓶氢气。甲的体积为V，质量为m，温度为t，压强为p。乙、丙、丁的体积、质量、温度如下所述。
(1)乙的体积大于V，质量、温度和甲相同；
(2)丙的温度高于t，体积、质量和甲相同；
(3)丁的质量大于m、温度高于t，体积和甲相同。
试问：乙、丙、丁的压强是大于p还是小于p？或等于p？请用气体压强的微观解释来说明。
小于p
大于p
大于p
(1)乙的体积大于V，质量、温度和甲相同，则分子平均速率相同，气体分子对器壁的平均作用力相同，而由于乙的体积较大，则分子数密度较小，单位时间撞击器壁的分子数较少，则气体压强较小，即乙的压强小于p。
(2)丙的温度高于t，体积、质量和甲相同。则丙分子数密度与甲相同，丙的温度高，则分子平均速率较大，分子对器壁的平均撞击力较大，则丙的压强较大，即丙的压强大于p。
(3)丁的质量大于m、温度高于t，体积和甲相同。则丁的分子数密度大于甲，分子的平均速率大于甲，知单位时间内撞击器壁的分子数大于甲，分子对器壁的平均撞击力大于甲，则压强大于甲，即丁的压强大于p。
课堂小结
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
气体压强与大气压强的区别与联系

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