选修33第8章第4节

1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修3-3 第八章气体第八章气体成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 气体气体第八章第八章第八章气体第八章气体成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 第四节气体热现象的微观意义第四节气体热现象的微观意义第八章第八章第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情

2、景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5课后强化作业课后强化作业6第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 学习目标定位学习目标定位第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 知道气体分子运动的特点知道气体分子运动的特点了解气体压强的微观意义了解气体压强的微观意义了解气体实验定律的微观解释了解气体实验定律的微观解释第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导

3、 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 课堂情景切入课堂情景切入第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 知识自主梳理知识自主梳理第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 1必然事件必然事件在一定条件下在一定条件下_出现的事件。出现的事件。2不可能事件不可能事件在一定条件下在一定条件下_出现的事件。出现的事件。3随

4、机事件随机事件在一定条件下，在一定条件下，_出现，也出现，也_不出现的事件。不出现的事件。4统计规律统计规律大量的大量的_整体表现出的规律。整体表现出的规律。随机性与统计规律随机性与统计规律必然必然不可能不可能可能可能可能可能随机事件随机事件第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 1气体分子运动的三性气体分子运动的三性(1)理想性：气体分子距离比较理想性：气体分子距离比较_，分子间的作用力，分子间的作用力_，除相互碰撞或跟器壁碰撞外，可以认为分子不受力而，除相互碰撞或跟器壁碰撞外，可以认为分子不受力而做做_运动，

5、因而气体能充满它能达到的整个空间。运动，因而气体能充满它能达到的整个空间。(2)现实性：分子之间频繁地发生碰撞，使每个分子的速度现实性：分子之间频繁地发生碰撞，使每个分子的速度大小和方向频繁地大小和方向频繁地_，分子的运动，分子的运动_。气体分子运动的特点气体分子运动的特点大大很弱很弱匀速直线匀速直线改变改变杂乱无章杂乱无章第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 (3)规律性规律性分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向着各个方向运动的

6、气体分子数目都运动的分子都有，而且向着各个方向运动的气体分子数目都_。气体分子的速率各不相同，但遵守速率分布规律，即出气体分子的速率各不相同，但遵守速率分布规律，即出现现“_”的分布规律。的分布规律。相等相等中间多，两头少中间多，两头少第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 2气体分子的热运动与温度的关系气体分子的热运动与温度的关系(1)温度温度_，分子的热运动越剧烈。，分子的热运动越剧烈。(2)理想气体的热力学温度理想气体的热力学温度T与分子的平均动能与分子的平均动能k成正比，成正比，即：即：Tak(式中式中a

7、是比例常数是比例常数)，因此可以说，因此可以说，_是分子平均是分子平均动能的标志。动能的标志。越高越高温度温度第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 1气体压强的产生原因气体压强的产生原因气体的压强是大量气体分子频繁地气体的压强是大量气体分子频繁地_而产生的。而产生的。2影响气体压强的两个因素影响气体压强的两个因素(1)气体分子的气体分子的_(2)分子的分子的_气体压强的微观意义气体压强的微观意义碰撞器壁碰撞器壁平均动能平均动能密集程度密集程度第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指

8、导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 1玻意耳定律的微观解释玻意耳定律的微观解释一定质量的气体，温度保持不变时，分子的一定质量的气体，温度保持不变时，分子的_是一是一定的。在这种情况下，体积减小时，分子的定的。在这种情况下，体积减小时，分子的_增大，增大，气体的压强就增大。气体的压强就增大。2查理定律的微观解释查理定律的微观解释一定质量的气体，体积保持不变时，分子的一定质量的气体，体积保持不变时，分子的_保保持不变。在这种情况下，温度升高时，分子的持不变。在这种情况下，温度升高时，分子的_增增大，气体的压强就增大。大，气体的压强就增大。对气体实验定律的微观解释对气体实验定律的微观

9、解释平均动能平均动能密集程度密集程度密集程度密集程度平均动能平均动能第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 3盖盖吕萨克定律的微观解释吕萨克定律的微观解释一定质量的气体，温度升高时，分子的一定质量的气体，温度升高时，分子的_增大。增大。在这种情况下只有气体的在这种情况下只有气体的_同时增大，使分子的同时增大，使分子的_减小，才能保持压强不变。减小，才能保持压强不变。平均动能平均动能体积体积密集程度密集程度第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修

10、选修3-3 重点难点突破重点难点突破第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 一、统计规律与气体分子运动特点一、统计规律与气体分子运动特点1对统计规律的理解对统计规律的理解(1)个别事件的出现具有偶然因素，但大量事件出现的机个别事件的出现具有偶然因素，但大量事件出现的机会，却遵从一定的统计规律。会，却遵从一定的统计规律。(2)从微观角度看，由于气体是由数量极多的分子组成的，从微观角度看，由于气体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独来看，各个分子的运动这些分子并没有统一的运动步调，单独来看，各

11、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，大量分子的运动却有一定的规律。却有一定的规律。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 2如何正确理解气体分子运动的特点如何正确理解气体分子运动的特点(1)气体分子距离大气体分子距离大(约为分子直径的约为分子直径的10倍倍)，分子力小，分子力小(可忽可忽略略)，可以自由运动，所以气体没有一定的体积和形状。，可以自由运动，所以气体没有一定的体积和形状。(2)分子间的碰撞十分频繁，频繁的碰撞使每个分子速度的分子间的

12、碰撞十分频繁，频繁的碰撞使每个分子速度的大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子做杂乱无章的热运大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子做杂乱无章的热运动，因此气体分子沿各个方向运动的机会动，因此气体分子沿各个方向运动的机会(几率几率)相等。相等。(3)大量气体分子的速率分布呈现中间多大量气体分子的速率分布呈现中间多(占有分子数目多占有分子数目多)两头少两头少(速率大或小的分子数目少速率大或小的分子数目少)的规律。的规律。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中

13、新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 特别提醒：特别提醒：单个或少量分子的运动是单个或少量分子的运动是“个性行为个性行为”，具有不确定，具有不确定性。大量分子运动是性。大量分子运动是“集体行为集体行为”，具有规律性即遵守统计，具有规律性即遵守统计规律。规律。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标v表

14、示分表示分子速率，纵坐标子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分分比。下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是布规律的是()第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 答案：答案：D解析：解析：各速率区间的分子数占总分子数的百分比不能为负各速率区间的分子数占总分子数的百分比不能为负值，值，A、B错；气体分子速率的分布规律呈现错；气体分子速率的分布规律呈现“中间多，两头中间多，两头少少”的趋势，速率

15、为的趋势，速率为0的分子几乎不存在，故的分子几乎不存在，故C错、错、D对。对。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 二、气体压强的微观意义二、气体压强的微观意义1产生原因产生原因单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地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，就对器壁产生持续、均匀的压力。气体的压强等于碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力。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。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决定气体压强大

16、小的因素(1)微观因素微观因素a气体分子的密集程度：气体分子密集程度气体分子的密集程度：气体分子密集程度(即单位体积即单位体积内气体分子的数目内气体分子的数目)大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，气体压强就越大；的分子数就多，气体压强就越大；第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 b气体分子的平均动能：气体的温度高，气体分子的平气体分子的平均动能：气体的温度高，气体分子的平均动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞均动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视为弹性碰撞可视

17、为弹性碰撞)给给器壁的冲力就大；从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位器壁的冲力就大；从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力就大，气体时间内器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力就大，气体压强就越大。压强就越大。(2)宏观因素宏观因素a与温度有关：温度越高，气体的压强越大；与温度有关：温度越高，气体的压强越大；b与体积有关：体积越小，气体的压强越大。与体积有关：体积越小，气体的压强越大。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 (3)气体压强与大气压强不同气体压强与大气压

18、强不同大气压强由重力而产生，随高度增大而减小。大气压强由重力而产生，随高度增大而减小。气体压强是由大量分子撞击器壁产生的，大小不随高度而气体压强是由大量分子撞击器壁产生的，大小不随高度而变化。变化。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 试用气体分子热运动的观点解释：在炎热的夏天，打足试用气体分子热运动的观点解释：在炎热的夏天，打足了气的自行车轮胎在日光的曝晒下容易胀破。了气的自行车轮胎在日光的曝晒下容易胀破。答案：答案：在日光曝晒下，胎内气体温度显著升高，气体分在日光曝晒下，胎内气体温度显著升高，气体分子热运动

19、加剧，分子的平均动能增大，使气体压强进一步加子热运动加剧，分子的平均动能增大，使气体压强进一步加大，这样气体的压强一旦超过轮胎的承受能力，轮胎便胀大，这样气体的压强一旦超过轮胎的承受能力，轮胎便胀破。破。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 三、气体实验定律的微观解释三、气体实验定律的微观解释1玻意耳定律玻意耳定律(1)宏观表现：一定质量的气体，在温度保持不变时，体积宏观表现：一定质量的气体，在温度保持不变时，体积减小，压强增大，体积增大，压强减小。减小，压强增大，体积增大，压强减小。(2)微观解释：温度不变，

20、分子的平均动能不变。体积减微观解释：温度不变，分子的平均动能不变。体积减小，分子越密集，单位时间内撞到单位面积器壁上的分子数就小，分子越密集，单位时间内撞到单位面积器壁上的分子数就越多，气体的压强就越大。越多，气体的压强就越大。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 2查理定律查理定律(1)宏观表现：一定质量的气体，在体积保持不变时，温度宏观表现：一定质量的气体，在体积保持不变时，温度升高，压强增大，温度降低，压强减小。升高，压强增大，温度降低，压强减小。(2)微观解释：体积不变，则分子密度不变，温度升高，分微观

21、解释：体积不变，则分子密度不变，温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大。强增大。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 3盖盖吕萨克定律吕萨克定律(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在压强不变时，宏观表现：一定质量的某种理想气体，在压强不变时，温度升高，体积增大，温度降低，体积减小。温度升高，体积增大，温度降低，体积减小。(2)微观解释：温度升高，分子平均动能增大，撞击器壁的微观解释：温度升高，分子平均动能增大，撞击器壁的

22、作用力变大，而要使压强不变，则需影响压强的另一个因素分作用力变大，而要使压强不变，则需影响压强的另一个因素分子密度减小，所以气体的体积增大。子密度减小，所以气体的体积增大。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 考点题型设计考点题型设计第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 如图所示，两个完全相同的圆柱如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，形密闭容器，(甲甲)中恰好装满水，中恰好装满水，(乙乙)中充满空气，则下列说中充满空气，则下

23、列说法中正确的是法中正确的是(容器容积恒定容器容积恒定)()气体压强的微观解释气体压强的微观解释第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 A两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C(甲甲)容器中容器中pApB，(乙乙)容器中容器中pCpDD当温度升高时，当温度升高时，pA、pB变大，变大，pC、pD也要变大也要变大第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中

24、新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 解析：解析：逐项分析如下：逐项分析如下：选项选项诊断诊断结论结论A对对(甲甲)容器压强产生的原因是由于液体容器压强产生的原因是由于液体受到重力作用，而受到重力作用，而(乙乙)容器压强产生的容器压强产生的原因是分子撞击器壁产生的原因是分子撞击器壁产生的BC液体的压强液体的压强pgh，hAhB，可知，可知pApB，而密闭容器中气体压强各处均相等，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，与位置无关，pCpDD温度升高时，温度升高时，pA、pB不变，而不变，而pC、pD增增大大第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中

25、新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 答案：答案：C点评：点评：解决此类问题的关键是：解决此类问题的关键是：(1)了解气体压强产生的原因了解气体压强产生的原因大量做无规则运动的分子大量做无规则运动的分子对器壁频繁持续的碰撞产生的。压强就是大量气体分子在单位对器壁频繁持续的碰撞产生的。压强就是大量气体分子在单位时间内作用在器壁单位面积上的平均作用力。时间内作用在器壁单位面积上的平均作用力。(2)明确气体压强的决定因素明确气体压强的决定因素气体分子的密集程度与平气体分子的密集程度与平均动能。均动能。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导

26、学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是()A是由于气体分子相互作用产生的是由于气体分子相互作用产生的B是由于气体分子碰撞容器壁产生的是由于气体分子碰撞容器壁产生的C是由于气体的重力产生的是由于气体的重力产生的D气体温度越高，压强就一定越大气体温度越高，压强就一定越大答案：答案：B解析：解析：气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的，的，A、C错，错，B对。气体的压强受温度、体积影响，温度升对。气体的压强受温度、体积影响，温度升高，若体积变大，压强不一定增

27、大，高，若体积变大，压强不一定增大，D错。错。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 试从微观角度解释：一定质量的试从微观角度解释：一定质量的理想气体的压强、体积和温度，只有一个参量发生变化，而其理想气体的压强、体积和温度，只有一个参量发生变化，而其余两个参量保持不变是不可能的。余两个参量保持不变是不可能的。答案：答案：气体的压强是由气体分子的密度和分子平均动能决气体的压强是由气体分子的密度和分子平均动能决定的，对一定质量的理想气体，其分子总数定的，对一定质量的理想气体，其分子总数N不变。不变。(1)若体积和温度

28、不变，则分子的密度和分子平均动能不若体积和温度不变，则分子的密度和分子平均动能不变，故压强不可能发生变化。变，故压强不可能发生变化。气体状态变化的微观解释气体状态变化的微观解释第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 (2)若压强和温度不变，则压强和分子的平均动能不变，必若压强和温度不变，则压强和分子的平均动能不变，必有分子的密度不变，即体积不可能发生变化。有分子的密度不变，即体积不可能发生变化。(3)若压强和体积不变，则压强和分子的密度不变，必有分若压强和体积不变，则压强和分子的密度不变，必有分子的平均动能不变，

29、即温度不可能发生变化。子的平均动能不变，即温度不可能发生变化。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 对一定质量的理想气体，下列说法正确的是对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A体积不变、压强增大时，气体分子的平均动能一定增体积不变、压强增大时，气体分子的平均动能一定增大大B温度不变、压强减小时，气体的密度一定减小温度不变、压强减小时，气体的密度一定减小C压强不变、温度降低时，气体的密度一定减小压强不变、温度降低时，气体的密度一定减小D温度升高、压强和体积都可能不变温度升高、压强和体积都可能不变答案：答案：

30、AB第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 解析：解析：根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变、压强增大时，气体分子的平均动能一定增大，选项变、压强增大时，气体分子的平均动能一定增大，选项A正正确。温度不变、压强减小时，气体体积增大，气体的密度减确。温度不变、压强减小时，气体体积增大，气体的密度减小。压强不变、温度降低时，体积减小，气体密度增大。温度小。压强不变、温度降低时，体积减小，气体密度增大。温度升高，压强、体积中至少有一个发生改变。综上所述，正确选升高，压强、体积中至少有一个发生改变。综上所述，正确选项为项为A、B。第八章第四节第八章第四节成才之路成才之路 高中新课程高中新课程 学习指导学习指导 人教版人教版 物理物理 选修选修3-3 根据你的理解谈一谈气体压强与根据你的理解谈一谈气体压强与大气压强有哪些区别？大气压强有哪些区别？答案：答案：因密闭容器中的气体密度一般很小，由气体自身重因密闭容器中的气体密度一般很小，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力产生的压强极小，可忽