气体热现象的微观意义教案

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1、8.4气体热现象的微观意义[学习目标定位]1.理解气体分子运动的特点及气体分子运动速率的统计分布规律.2.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义；知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系.3.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律．1．分子动理论：物体是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，分子间存在着相互作用的引力和斥力．2．气体三大实验定律：玻意耳定律、查理定律、盖—吕萨克定律．一、统计规律在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件叫随机事件；大量随机事件整体表现出的规律叫统计规律．二、气体分

2、子运动的三性1．理想性：气体分子间的距离比较大，分子间的作用力很弱，除相互碰撞或跟器壁碰撞外，可以认为分子不受力而做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间．2．现实性：分子之间频繁地碰撞，每个分子的速度大小和方向频繁地改变，分子的运动杂乱无章．3．规律性(1)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，而且向各个方向运动的气体分子数目都相等．(2)气体分子的速率各不相同，但遵守速率分布规律，即出现“中间多、两头少”的分布规律．三、气体分子的热运动与温度的关系1．温度越高，分子的热运动越激烈．2．

3、理想气体的热力学温度T与分子的平均动能k成正比，即T＝ak(式中a是比例常数)，因此可以说，温度是分子平均动能的标志．四、影响气体压强的两个因素1．气体分子的平均动能．2．分子的密集程度.一、气体分子运动的特点和气体温度的微观意义[问题设计]1．把4枚硬币投掷10次并记录正面朝上的个数．比较个人、小组、大组、全班的数据，你能发现什么规律吗？答案　随着投掷次数增多，2枚硬币正面朝上的次数比例最多，占总数的；1枚和3枚正面朝上的次数各占总数的，全朝上或全朝下次数最少，各占总数的.说明大量随机事件的整体会表现出一定的规律性．2．

4、气体分子间的作用力很小，若没有分子力作用，气体分子将处于怎样的自由状态？答案　无碰撞时气体分子将做直线运动，但由于分子之间的频繁碰撞，使得气体分子的速度大小和方向频繁改变，运动变得杂乱无章．3．温度不变时，每个分子的速率都相同吗？答案　分子在做无规则运动，造成其速率有大有小．[要点提炼]1．气体分子运动的特点(1)气体分子之间的距离很大，大约是分子直径的10倍，因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间自由移动．(2)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，而且向各个方向运动的气

5、体分子数目都相等．(3)每个气体分子都在做永不停息的无规则运动．(4)大量气体分子的速率分布呈“中间多、两头少”的规律．2．气体温度的微观意义(1)温度越高，分子的热运动越激烈．当温度升高时，“中间多”的这一“高峰”向速率大的方向移动，即速率大的分子数目增多，速率小的分子数目减少，分子的平均速率增大，分子的热运动更剧烈．(2)温度是分子平均动能的标志．理想气体的热力学温度T与分子的平均动能k成正比，即T＝ak.二、气体压强的微观意义[问题设计]图1　如图1所示，把一颗豆粒拿到台秤上方约10cm的位置，放手后使它落在秤盘上，

6、观察秤的指针的摆动情况．再从相同高度把100粒或更多的豆粒连续地倒在秤盘上，观察指针的摆动情况．使这些豆粒从更高的位置落在秤盘上，观察指针的摆动情况．用豆粒做气体分子的模型，试说明气体压强产生的机理．答案　说明气体压强的产生跟两个因素有关：一个是分子的平均动能，一个是分子的密集程度．[要点提炼]1．气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力．2．产生原因：是由于大量气体分子无规则运动碰撞器壁，形成对器壁各处均匀的持续的压力而产生的．3．决定因素：气体压强的大小，微观上决定于分子的平均动能和分子的密集程度，宏观上决定于

7、气体的温度T和体积V.三、对气体实验定律的微观解释[问题设计]如何从微观角度来解释气体实验三定律呢？答案　从决定气体压强的微观因素上来解释，即气体分子的平均动能和气体分子的密集程度．[要点提炼]1．玻意耳定律的微观解释一定质量的某种理想气体，温度不变，分子的平均动能不变．体积减小，分子的密集程度增大(填“增大”或“减小”)，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数就增多，气体的压强就增大(填“增大”或“减小”)．2．查理定律的微观解释一定质量的某种理想气体，体积不变，则分子的密集程度不变，温度升高，分子的平均动能增大(填“增大”

8、或“减小”)，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大(填“增大”或“减小”)．3．盖—吕萨克定律一定质量的某种理想气体，温度升高，分子的平均动能增大(填“增大”或“减小”)，分子撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需使影响压强的另一个因素分子的密集程度减小，所以气体的体积增大(填“增大”或“减