第八章气体甲:我很怕坐飞机,我问过专家,每架飞机上有炸弹的概率是万分之一.万分之一虽然很小,但还没小到可以忽略不计的程度,所以我以前从来不坐飞机。乙:可是你今天为什么来坐飞机了?甲:我又问过专家,每架飞机上有一颗炸弹的概率是万分之一,但每架飞机上同时有两颗炸弹的概率只有亿分之一.这已经小到可以忽略不计了。乙:但两颗炸弹与你坐不坐飞机有什么关系?甲:当然有关系啦.不是说同时有两颗炸弹的概率很小吗,我现在自带了一颗炸弹,飞机上再有一颗几乎是不可能的,所以我才放心地来坐飞机!乙:#¥%&…我和你想的一样,我也带了一颗!一、随机性与统计规律个别随机事件的出现具有偶然性;大量随机事件的整体会表现出一定的规律性。这种规律就是统计规律。1、在一定条件下,若某事件必然出现,这个事件叫做必然事件2、若某件事不可能出现,这个事件叫做不可能事件3、若在一定条件下某事件可能出现,也可能不出现,这个事件叫做随机事件二、气体分子运动的特点1.自由性:间距大,力弱,除碰撞外,做匀速直线运动,可自由移动,没有一定的体积和形状。2.无序性:数量巨大,频繁碰撞,杂乱无章,向各个方向运动的气体分子数目都相等。3.高速性:常温下数百米每秒,分子速率分布图线呈正态分布的规律。三、气体热现象的微观意义1.气体温度的微观意义对比0℃和100℃氧气分子速率分布图象,有什么不同?1.都呈“中间多,两头少”的分布规律;2.温度升高时,速率大的分子数增加速率小的分子数减少。说明分子热运动越剧烈伽尔顿板①通过定量分析得出:理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比②温度越高,分子的热运动越剧烈;a为比例常数③温度是分子平均动能的标志。kET密闭容器中的气体对器壁有压强,且对各个器壁的压强相等。气体压强究竟是如何产生的呢?2.气体压强的微观意义1.气体压强的概念:——就是气体对于容器器壁的压强2.气体压强的产生原因(微观解释):——大量分子频繁地碰撞器壁,对器壁产生持续、均匀的作用力,从而产生压强3.气体压强的微观意义:——大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力23kpnE微观表达式:n表示单位体积内的分子数(数密度)影响气体压强的两个因素:(微观因素)(宏观因素)注意:气体的压强和大气压强从产生上来说是不同的两回事。大气压强是大气的重力产生的【思考】压强的大小可能和什么因素有关?(体积V)(温度T)②气体分子的密集程度①气体分子的平均动能四、对气体实验定律的微观解释1.玻意耳定律:一定质量的气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比。微观解释T不变分子平均动能不变V减小(增大)分子密集程度增大(减小)p增大(减小)23kpnE请自己解释查理定律和盖—吕萨克定律◆查理定律一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比◆盖—吕萨克定律一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积V与热力学温度T成正比查理定律m一定V一定n一定T升高p变大宏观微观变大kE2.查理定律:一定质量的理想气体,体积保持不变时,分子的密集程度保持不变,在这种情况下,温度升高时,分子的平均动能增大,气体的压强就增大。四、对气体实验定律的微观解释2211TpTp盖-吕萨克定律m一定V变大n变小T升高宏观微观变大kEP不变可能四、对气体实验定律的微观解释3.盖·吕萨克定律:一定质量的理想气体,温度升高时,分子的平均动能增大,只有气体的体积同时增大,使分子的密集程度减小,才能保持压强不变。2211TVTV3.大气压宏观来看是由于大气层的重力产生,微观来看是空气分子撞击物体表面产生。2.液体压强由液体的重力产生,完全失重状态下液体压强消失;1.气体压强由气体分子的无规则运动持续撞击容器壁产生,与气体状态无关;五、气体、液体压强与大气压的区别【例1】气体分子运动的特点是()A.分子除相互碰撞或跟容器碰撞外,可在空间里自由移动B.分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动C.分子沿各个方向运动的机会均等D.分子的速率分布毫无规律【类题演练】在一定温度下,某种理想气体的分子速率分布应该是()A.每个气体分子速率都相等B.每个气体分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子数目很少C.每个气体分子速率一般都不相等,但在不同速率范围内,分子数的分布是均匀的D.每个气体分子速率一般都不相等,速率很大和速率很小的分子数目很多【类题演练】下列说法正确的是()A.气体体积就是每个气体分子体积之和B.气体压强的大小,只取决于分子平均速率C.温度升高,气体分子中速率小的分子数减少,速率大的分子数增多,分子平均速率增大D.一定量的气体,温度一定,体积减小,分子密度增大【例2】对于密封在大型气罐内的氧气对器壁的压强,下列说法正确的是()A.由于分子向上运动的数目多,因此上部器壁的压强大B.气体分子向水平方向运动的数目少,则侧壁的压强小C.由于氧气的重力会对下部器壁产生一个向下的压力,因此下部器壁的压强大D.气体分子向各个方向运动的可能性相同,撞击情况相同,器壁各处的压强相等【例3】一定质量的理想气体,在等温膨胀过程中,下列物理量中发生改变的有()A.分子的平均速率B.单位体积内的分子数C.气体的压强D.分子总数【小结】一、气体分子运动的特点二、气体温度的微观意义温度是分子平均动能的标志三、气体压强的微观意义四、对气体实验定律的微观解释1.大量气体分子,统计规律;2.中间多两头少;3.(1)任何一个方向,机会相等;(2)温度升高,分子平均速率增加。kTaE23kpnE影响因素:密集程度(V)平均动能(T)【练习1】下列关于气体的说法中,正确的是()A.由于气体分子运动的无规则性,所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等B.气体的温度升高时,所有的气体分子的速率都增大C.一定体积的气体,气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大D.气体的分子数越多,气体的压强就越大【练习2】对于一定质量的气体,如果保持气体的体积不变,温度升高,那么下列说法中正确的是()A.气体的压强增大B.单位时间内气体分子对器壁碰撞的次数增多C.每个分子的速率都增大D.气体分子的密集程度增大【练习3】对于一定量的理想气体,下列四个论述中正确的是()A.当分子热运动变剧烈时,压强必变大B.当分子热运动变剧烈时,压强可以不变C.当分子间的平均距离变大时,压强必变小D.当分子间的平均距离变大时,压强必变大【练习4】气体的压强是由下列那种原因造成的()A.气体分子对器壁的吸引力B.气体分子对器壁的碰撞力C.气体分子对器壁的排斥力D.气体的重力【练习5】对一定质量的理想气体,下列说法正确的是()A.压强增大,体积增大,分子的平均动能一定增大B.压强减小,体积减小,分子的平均动能一定增大C.压强减小,体积增大,分子的平均动能一定增大D.压强增大,体积减小,分子的平均动能一定增大