8.4《气体热现象的微观解释》省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

1/732/733/734/735/736/737/738/739/7310/7311/7312/7313/7314/7315/7316/73【例1】（·福建高考）1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率分布规律，以后有许多试验验证了这一规律.若以横坐标v表示分子速率,纵坐标f(v)表示各速率区间分子数占总分子数百分比.下面各幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律是_____.(填选项字母)17/73【思绪点拨】依据气体分子速率分布规律.【自主解答】选D.气体分子速率分布规律是中间多两头少,且分子不停地做无规则运动,速度为零分子是没有,故选D.18/73【变式训练】以下关于气体分子运动说法正确是（）A.分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空间自由移动B.分子频繁碰撞致使它做杂乱无章热运动C.分子沿各个方向运动机会相等D.分子速率分布毫无规律19/73【解析】选A、B、C.分子频繁碰撞使其做杂乱无章无规则运动，除碰撞外，分子可做匀速直线运动，A、B对.大量分子运动恪守统计规律，如分子向各方向运动机会均等，分子速率分布呈“中间多，两头少”规律，C对，D错.20/7321/7322/7323/73【例2】如图8-4-1所表示，两个完全相同圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则以下说法中正确是（容器容积恒定）A.两容器中器壁压强都是因为分子撞击器壁而产生B.两容器中器壁压强都是由所装物质重力而产生C.甲容器中pA＞pB，乙容器中pC=pDD.当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大24/73【标准解答】选C.对甲容器压强产生原因是因为液体受到重力作用，而乙容器压强产生原因是分子撞击器壁产生，A、B错，液体压强p=ρgh，hA＞hB，可知pA＞pB，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，pC=pD，C对；温度升高时，pA、pB不变，而pC、pD增大，D错.25/7326/73【互动探究】本题中若让两容器同时竖直上抛（不计空气阻力），容器侧壁上压强将怎样改变？同时斜抛、竖直下抛压强又将怎样改变？【解析】甲容器竖直上抛后完全失重，液体对容器壁不产生压力，压强为零，乙容器中气体因为分子数密度及温度未变，器壁各处压强不发生改变.另外斜抛、竖直下抛后也都是处于完全失重状态，故情况相同.答案：均为甲容器侧壁上压强变为零，乙容器侧壁上压强不改变.27/7328/7329/73【例3】对一定质量气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞分子数，则（）A.当体积减小时，N必定增加B.当温度升高时，N必定增加C.当压强不变而体积和温度改变时，N必定改变D.当体积不变而压强和温度改变时，N可能不变30/73【标准解答】选C.一定质量气体，在单位时间内与器壁单位面积碰撞次数，取决于分子密集程度和分子运动猛烈程度，即与体积和温度相关，故A、B错；压强不变，说明气体分子对器壁单位面积上撞击力不变，若温度改变，则气体分子平均动能必改变，要保持撞击力不变，则碰撞次数必改变；若体积改变，同理可判断，N也必定改变，故C对D错.31/7332/73【变式训练】封闭在汽缸内一定质量气体，假如保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确是()A.气体密度变大B.气体压强增大C.分子平均动能减小D.气体在单位时间内撞击器壁单位面积分子数增多33/73【解析】选B、D.气体质量和体积都不发生改变故密度不变，A项错.温度是分子平均动能标志,温度升高分子平均动能增大，C项错.分子数不变,体积不变,但分子运动猛烈程度加剧了，故单位时间内撞击器壁分子数增多，气体压强增大，故B、D正确.34/7335/731.（·东莞高二检测）关于密闭容器中气体压强，以下说法正确是（）A.是因为气体分子相互作用产生B.是因为气体分子碰撞容器壁产生C.是因为气体重力产生D.气体温度越高，压强就一定越大【解析】选B.气体压强是由容器内大量分子撞击器壁产生，A、C错，B对.气体压强受温度、体积影响，温度升高，若体积变大，压强不一定增大，D错.36/732.关于气体分子，以下说法中正确是（）A.因为气体分子间距离很大，气体分子能够视为质点B.气体分子除了碰撞以外，能够自由地运动C.气体分子之间存在相互斥力，所以气体对容器壁有压强D.在常温常压下，气体分子相互作用力能够忽略37/73【解析】选B、D.通常情况下，分子间距离较大，相互作用力能够忽略，气体分子能否视为质点应视问题而定，A错、D对.气体分子间除相互碰撞及与器壁碰撞外，不受任何力作用，可自由移动，B对.气体对器壁压强是由大量分子碰撞器壁产生，C错.38/733.对一定量理想气体，用p、V、T分别表示气体压强、体积和温度，则有（）A.若T不变，p增大，则分子热运动平均动能增大B.若p不变，V增大，则分子热运动平均动能减小C.若p不变，T增大，则单位体积中分子数降低D.若V不变，p减小，则单位体积中分子数降低【解析】选C.分子平均动能只与温度相关，A错；若p不变，V增大，则T升高，B错；若p不变，T增大，则V增大，C正确；若V不变，单位体积内分子数不变，故D错.39/734.对于气体分子运动，以下说法正确是（）A.一定温度下某理想气体分子碰撞即使十分频繁但同一时刻，每个分子速率都相等B.一定温度下某理想气体分子速率普通不等，但速率很大和速率很小分子数目相对较少C.一定温度下某理想气体分子做杂乱无章运动可能会出现某一时刻全部分子都朝同一方向运动情况D.一定温度下某理想气体，当温度升高时，其中某10个分子平均动能可能降低40/73【解析】选B、D.一定温度下某理想气体分子碰撞十分频繁,单个分子运动杂乱无章,速率不等,但大量分子运动恪守统计规律,速率大和速率小分子数目相对较少，向各个方向运动分子数目相等，A、C错，B对；温度升高时，大量分子平均动能增大，但对个别或少许（如10个）分子动能有可能降低，D对.41/735.一定质量某种理想气体，当体积减小为原来二分之一，其热力学温度变为原来2倍时，它压强变为原来多少?试从压强和温度微观意义进行解释.【解析】由理想气体状态方程=恒量得，压强变为原来4倍.从微观角度看，气体压强大小跟两个原因有关：一个是气体分子平均动能，一个是气体分子密集程度，当体积减小为原来二分之一时，气体分子密集程度变为原来两倍，这时气体压强对应地变为原来42/73两倍，这时还要从另外一个原因考虑，即增加气体分子平均动能，而气体分子平均动能是由温度来决定，气体热力学温度变为原来2倍，这时压强便在两个原因(体积减小——分子密集程度增大，温度升高——分子平均动能增大)共同作用下变为原来4倍.答案：4倍解释看法析43/7344/73一、选择题（本大题共7小题，每小题5分，共35分，每小题最少一个选项符合题意）1.（·盐城高二检测）一定质量气体，在等温状态改变过程中，发生改变是（）A.分子平均速率B.单位体积内分子数C.分子平均动能D.分子总数【解析】选B.气体质量不变则分子总数不变，故D项错.温度不变则分子平均动能不变,平均速率不变，故A、C均错，而等温改变中体积改变而分子总数不变，故单位体积内分子数改变，B项正确.45/732.一定质量理想气体，在压强不变条件下，体积增大，则（）A.气体分子平均动能增大B.气体分子平均动能减小C.气体分子平均动能不变D.条件不足，无法判定气体分子平均动能改变情况46/73【解析】选A.从微观角度来分析，体积增大，气体分子密度减小，要想压强不变，分子平均动能必须增大，即撞击器壁作用力变大，A项正确.本题也可由盖-吕萨克定律可知，体积增大，温度升高，所以气体分子平均动能增大.47/733.在一定温度下，某种理想气体分子速率分布应该是（）A.每个分子速率都相等B.每个分子速率普通都不相等，速率很大和速率很小分子数目都极少C.每个分子速率普通都不相等，但在不一样速率范围内，分子数分布是均匀D.每个分子速率普通都不相等，速率很大和速率很小分子数目很多48/73【解析】选B.从气体分子速率分布图象能够看出，分子速率呈“中间多、两头少”分布规律，故应选B.49/734.下面表格是某地域1～7月份气温与气压对照表：50/737月份与1月份相比较，正确是（）A.空气分子无规则热运动情况不变B.空气分子无规则热运动减弱了C.单位时间内空气分子对地面撞击次数增多了D.单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数降低了【解析】选D.温度升高了分子无规则运动加剧，故A、B项均错，而每次撞击更强烈了，但压强减小了，所以单位时间内气体分子对单位面积撞击次数降低了，故D项正确.51/735.（·聊城高二检测）一定质量理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子运动理论观点来分析，这是因为（）A.气体分子平均动能增大B.单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞次数增多C.气体分子数增加D.气体分子对器壁碰撞力变大52/73【解析】选B.温度不发生改变，分子平均动能不变，分子对器壁碰撞力不变，故A、D错，质量不变，分子总数不变，C项错误，体积减小气体分子密集程度增大，单位时间内器壁单位面积上分子碰撞次数增多，故B项正确.53/736.对一定质量理想气体，以下说法中正确是（）A.压强增大，体积增大，分子平均动能一定增大B.压强减小，体积减小，分子平均动能一定增大C.压强减小，体积增大，分子平均动能一定增大D.压强增大，体积减小，分子平均动能一定增大54/73【解析】选A.由公式恒量得压强和体积同时增大,温度一定升高，分子平均动能一定增大，故A项正确.压强和体积同时减小，则温度一定降低，分子平均动能减小.压强和体积一个增大一个减小，则温度可能升高也可能降低，分子平均动能可能增大也可能减小，故B、C、D均错.55/737.如图1为一定质量氧气分子在0℃和100℃两种不一样情况下速率分布情况，由图能够判断以下说法中正确是（）56/73A.温度升高，全部分子运动速率均变大B.温度越高，分子平均速率越小C.0℃和100℃氧气分子速率都展现“中间多，两头少”分布特点D.100℃氧气与0℃氧气相比，速率大分子所占百分比较大【解析】选C、D.从图上能够看出C项正确A项错误.温度越高分子平均速率越大，故B项错误，温度升高,速率大分子所占百分比较大，故D项正确.57/7358/73二、非选择题（本大题共2小题，共15分）8.（5分）从宏观上看，一定质量气体体积不变温度升高或温度不变体积减小都会使压强增大，从微观上看，这两种情况有没有什么区分？59/73【解析】因为一定质量气体压强是由单位体积内分子数和气体温度决定.气体温度升高，即气体分子运动加剧，分子平均速率增大，分子撞击器壁作用力增大，故压强增大.气体体积减小时，即使分子平均速率不变，分子对容器撞击力不变，但单位体积内分子数增多，单位时间内撞击器壁分子数增多，故压强增大，所以这两种情况下在微观上是有区分.60/739.（·山东高考）（10分）一定质量理想气体由状态A经状态B变成状态C，其中A→B过程为等压改变，B→C过程为等容改变.已知VA=0.3m3,TA=TC=300K，TB=400K.（1）求气体在状态B时体积.（2）说明B→C过程压强改变微观原因.61/73【解析】（1）A→B由气体定律，知（2）B→C气体体积不变，分子数密度不变，温度降低，分子平均动能减小，压强减小.答案：（1）0.4m3（2）看法析62/7363/731.以下说法正确是（）A.一定质量气体被压缩时，气体压强不一定增大B.一定质量气体温度不变压强增大时，其体积也增大C.气体压强是由气体分子间斥力产生D.在失重情况下，密闭容器内气体对容器壁没有压强64/73【解析】选A.一定质量气体压强由温度和体积共同决定，体积减小，温度也有可能降低，A选项正确；温度不变，压强增大，则体积必减小，B选项错误；气体压强是由气体频繁地撞击器壁而产生，C选项错误；失重时，气体分子数密度和气体分子平均动能均不变，所以密闭容器内气体对器壁压强不变，D选项错误.65/732.如图所表示，是描述一定质量某种气体状态改变V-T图线，对图线上a、b两个状态比较，以下说法不正确是（）A.从a到b状态改变过程是等压改变B.a状态压强、体积、温度均比b状态要小C.a状态比b状态分子平均动能要小D.在