优质教案：1.3 分子运动速率分布规律（解析版）.docxVIP

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分子动理论

第三节分子运动速率分布规律

[核心素养·明目标]

核心素养

学习目标

物理观念

理解分子的统计规律、速率分布、气体压强

科学思维

通过比较不同温度下的分子速率分布图，以及气体压强的微观解释，体会它们的本质是分子热运动的相互作用的结果

科学探究

模拟气体压强产生的机理实验，通过类比发现气体压强的作用的本质

科学态度

与责任

使学生体验气体宏观性质、规律是由气体分子运动和相互作用的微观本质决定的，培养学生热爱科学的志趣

[基础知识深层理解提高]

知识点一：气体分子运动的特点

1．随机事件与统计规律

(1)必然事件：在一定条件下，若某事件必然出现，这个事件叫作必然事件。

(2)不可能事件：若某事件不可能出现，这个事件叫作不可能事件。

(3)随机事件：若在一定条件下某事件可能出现，也可能不出现，这个事件叫作随机事件。

(4)统计规律：大量随机事件的整体往往会表现出一定的规律性，这种规律叫作统计规律。

2．气体分子运动的特点

(1)运动的自由性：由于气体分子间的距离比较大，分子间作用力很弱，通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，气体充满它能达到的整个空间。

(2)运动的无序性：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几乎相等。

温馨提示：常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率

知识点二：分子运动速率分布图像

1．图像如图所示。

2．规律：在一定温度下，不管个别分子怎样运动，气体的多数分子的速率都在某个数值附近，表现出“中间多、两头少”的分布规律。当温度升高时，“中间多、两头少”的分布规律不变，气体分子的速率增大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动。

3．温度越高，分子的热运动越剧烈。

温馨提示：温度升高不是每个分子的速率都变大，而是速率大的占的百分比变大。

知识点三：气体压强的微观解释

1．产生原因

气体的压强是由气体中大量做无规则热运动的分子对器壁不断地碰撞产生的。压强就是在器壁单位面积上受到的压力。与气体的重力效果无关。

2．从微观角度来看，气体压强的决定因素

(1)一方面是气体分子的平均速率。

(2)另一方面是气体分子的数密度。

[典型例题、易错易混点剖析]

易错易混点1气体分子运动的特点的理解

易错易混点辨析:

(1)气体分子间的距离很大，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．所以气体没有确定的形状和体积，其体积等于容器的容积．

(2)分子的运动杂乱无章，在某一时刻，气体分子沿各个方向运动的机会(机率)相等．

(3)每个气体分子都在做永不停息的无规则运动，常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率．

例题1.(多选)关于气体分子,下列说法中正确的是()

A.由于气体分子间的距离较大,气体分子在任何情况下都可以视为质点

B.通常认为,气体分子除了碰撞以外,可以自由地运动

C.因为气体分子之间存在相互作用的斥力,所以气体对容器壁有压强

D.气体分子的相互作用力可以忽略,分子之间频繁地碰撞使分子的运动杂乱无章

解析：选BD虽然气体分子间距离较大,但气体分子能否视为质点应视具体问题而定,故A错；通常认为,气体分子除相互碰撞及与器壁的碰撞外,不受任何力的作用,可自由移动,故B对；气体对器壁的压强是由于大量分子撞击器壁产生的,故C错；通常情况下,虽然分子间距离较大,但是分子的数密度十分巨大,分子之间频繁地碰撞,使分子的运动杂乱无章,故D对。

例题2.(多选)对于气体分子的运动,下列说法正确的是()

A.一定温度下气体分子的碰撞十分频繁,同一时刻,气体分子沿各个方向运动的机会(概率)相等

B.一定温度下气体分子的速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子数目相对较少

C.一定温度下气体分子做杂乱无章的运动,可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况

D.一定温度下的气体,当温度升高时,其中某10个分子的平均速率可能减小

解析：选ABD一定温度下气体分子碰撞十分频繁,单个分子运动杂乱无章,但大量分子的运动遵从统计规律,速率大和速率小的分子数目相对较少,向各个方向运动的分子数目相等,故C错,A、B对；温度升高时,大量分子的平均速率增大,但少量(如10个)分子的平均速率有可能减小,故D对。

易错易混点2分子运动速率分布图像

易错易混点辨析：（1）温度越高，分子热运动越剧烈．

（2）气体分子速率呈“中间多、两头少”的规律分布．当温度升高时，某一分子在某一时刻它的速率不一定增加，但大量分子的平均速率一定