氣體熱現(xiàn)象的微觀意義公開(kāi)課(精品課件）

1、氣體熱現(xiàn)象的微觀意義,教學(xué)目標(biāo)：,一.理解氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及氣體分子運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律. 二.能用氣體分子動(dòng)理論解釋氣體壓強(qiáng)的微觀意義；知道氣體壓強(qiáng)、溫度、體積與所對(duì)應(yīng)的微觀物理量間的相互聯(lián)系. 三.能用氣體分子動(dòng)理論解釋三個(gè)氣體實(shí)驗(yàn)定律.,教學(xué)重點(diǎn)：氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和氣體壓強(qiáng)的微觀意義. 教學(xué)難點(diǎn)：氣體壓強(qiáng)的微觀意義.,甲：我很怕坐飛機(jī)，我問(wèn)過(guò)專家，每架飛機(jī)上 有炸彈的概率是萬(wàn)分之一萬(wàn)分之一雖然 很小，但還沒(méi)小到可以忽略不計(jì)的程度， 所以我以前從來(lái)不坐飛機(jī)。,乙：可是你今天為什么來(lái)坐飛機(jī)了？,甲：我又問(wèn)過(guò)專家，每架飛機(jī)上有一顆炸彈的概率是萬(wàn)分之一， 但每架飛機(jī)上同時(shí)有兩顆炸彈的概率只

2、有億分之一這已經(jīng) 小到可以忽略不計(jì)了。,乙：但兩顆炸彈與你坐不坐飛機(jī)有什么關(guān)系？,甲：當(dāng)然有關(guān)系啦不是說(shuō)同時(shí)有兩顆炸彈的概率很小嗎，我 現(xiàn)在自帶了一顆炸彈，飛機(jī)上再有一顆幾乎是不可能的， 所以我才放心地來(lái)坐飛機(jī)！,乙：#￥%&我和你想的一樣，我也帶了一顆！,笑話,一、隨機(jī)性與統(tǒng)計(jì)規(guī)律,1、在一定條件下，若某事件必然出現(xiàn)，這個(gè)事件 叫做必然事件,2、若某件事不可能出現(xiàn)，這個(gè)事件叫做 不可能事件,3、若在一定條件下某事件可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)， 這個(gè)事件叫做隨機(jī)事件,思考：隨機(jī)事件的出現(xiàn)是不是就沒(méi)有什么規(guī)律呢？,擲幣實(shí)驗(yàn),【實(shí)驗(yàn)方法】 1、將4枚硬幣握在手中，在桌面上隨意投擲10次。 2、記錄每次

3、投擲時(shí)正面朝上的硬幣數(shù)。 3、統(tǒng)計(jì)共10次投擲中有0、1、2、3、4枚硬幣正面朝上的 次數(shù)，并將結(jié)果填入表格中。,【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹垦芯侩S機(jī)事件的出現(xiàn)是否存在規(guī)律性,注意： 控制每次硬幣下落的高度相同，硬幣的大小材料相同，拋出方法相同。,上面的實(shí)驗(yàn)給我們什么啟示?,1、個(gè)別隨機(jī)事件的出現(xiàn)具有偶然性,2、大量隨機(jī)事件的整體會(huì)表現(xiàn)出一定的 規(guī)律性,這種規(guī)律就是統(tǒng)計(jì)規(guī)律,單個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的,思路:,四枚硬幣,每投擲一次,正面朝上的硬幣數(shù)是不確定的,投擲很多次后,正面朝上的硬幣數(shù)存在著一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,大量氣體分子的運(yùn)動(dòng)也應(yīng)該存在一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,類比,二、氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),標(biāo)況下氣體分子平均距離約

4、為：,10 10-10m,1、理想性：氣體分子距離比較大， 分子間作用力很弱，分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外不受力而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因而會(huì)充滿 它能達(dá)到的整個(gè)空間。,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1cm3氣體中的分子數(shù)的數(shù)量級(jí)約為1018,2、現(xiàn)實(shí)性：氣體分子數(shù)量巨大，分子之間頻繁地碰撞，分子速度大小和方向頻繁改變 ，,3、規(guī)律性: (1)運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章，任何一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子都有，各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目基本相等。,（2）大量氣體分子的速率是按一定規(guī)律分布，呈“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律.,盡管大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，但分子的速率卻按一定的規(guī)律分布。,觀察與思考,對(duì)比0和100氧氣分子速率分布圖象，

5、有什么不同？,溫度越高，分子平均速率越大,三： 氣體溫度 的微觀意義,氣體溫度的微觀意義,1：溫度升高時(shí)，速率大的分子數(shù)增加 速率小的分子數(shù)減少,3.微觀意義：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,a為比例常數(shù),2:溫度越高，分子平均速率越大,通過(guò)定量分析得出：理想氣體的熱力學(xué)溫度T與分子的平均動(dòng)能 成正比，即,例1、在一定溫度下，某種理想氣體的分子速率分布應(yīng)該是（ ） A、每個(gè)氣體分子速率都相等 B、每個(gè)氣體分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目很少 C、每個(gè)氣體分子速率一般都不相等，但在不同速率范圍內(nèi)，分子數(shù)的分布是均勻的 D、每個(gè)氣體分子速率一般都不相等，速率很大和速率很小的分子數(shù)目很多

6、,B,從微觀角度看 氣體對(duì)容器的壓強(qiáng) 是如何產(chǎn)生的？,壓強(qiáng)的大小可能和什么因素有關(guān)？,是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的,四、氣體壓強(qiáng)的微觀意義,“鐵珠模擬實(shí)驗(yàn)”,在某高度， 將鐵珠連續(xù)倒在秤盤(pán)上，觀察示數(shù),在更高的位置，將鐵珠連續(xù)倒在秤盤(pán)上，觀察示數(shù),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,【實(shí)驗(yàn)一】,位置越高，臺(tái)秤的示數(shù)越大,類比：氣體分子平均動(dòng)能越大，氣體壓強(qiáng)越大,結(jié)論：鐵珠的動(dòng)能越大，對(duì)秤盤(pán)壓強(qiáng)越大,溫度,在相同高度， 將鐵珠更密集倒在秤盤(pán)上，觀察示數(shù),【實(shí)驗(yàn)二】,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,倒在秤盤(pán)上的鐵珠越密集，示數(shù)越大,類比：氣體分子越密集，氣體壓強(qiáng)越大,體積,氣體壓強(qiáng)的大小跟兩個(gè)因素有關(guān)：,（體積）,（溫度）,結(jié) 論:

7、,氣體分子的密集程度,氣體分子的平均動(dòng)能,玻意耳定律的微觀解釋：,T不變,分子平均動(dòng)能不變，平均每個(gè)分子對(duì)器壁的撞擊力不變,V減小,分子密度增大,單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器單位面積的分子數(shù)增多,氣體壓強(qiáng)增大。,五、對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋,請(qǐng)解釋查理定律和蓋呂薩克定律, 查理定律 一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng) p與熱力學(xué)溫度T成正比, 蓋呂薩克定律 一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成正比,例2：有關(guān)氣體壓強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是() A氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大 B氣體分子的密集程度增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大 C氣體分子的平均動(dòng)能增大，則氣體

8、的壓強(qiáng)一定增大 D氣體分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)有可能減小,D,例3：一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，溫度升高，體積增大，從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)分析，正確的是() A此過(guò)程中分子的平均速率不變，所以壓強(qiáng)保持不變 B此過(guò)程中每個(gè)氣體分子碰撞器壁的平均沖擊力不變，所以壓強(qiáng)保持不變 C此過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)不變，所以壓強(qiáng)保持不變 D以上說(shuō)法都不對(duì),D,小結(jié)：,一.氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),1、氣體分子可以在自由移動(dòng)，從而可以充滿任何容器,2、從總體上看氣體分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等，因此對(duì)大量分子而言，在任一時(shí)刻向容器各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)是均等的。,3.氧氣分子的速率分布圖象特點(diǎn)：“中間多、兩頭少”,二、氣體溫度的微觀意義,-溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,三、氣體壓強(qiáng)