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气体分子运动与压强学案

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气体分子运动与压强学案

1．大量个别偶然事件整体表现出来的规律称为____________．

2．在气体中，大量分子的频繁________，使某个分子何时何地向何处运动是____________，但是，对大量分子的整体来说，分子频繁碰撞的结果，使气体分子在任一时刻沿各个方向运动的机会________，且沿各个方向运动的数目也是基本________的．

3．大量分子的无规则运动，其速率按一定规律分布，即“________________”的分布规律(“__________”是指处于中间速率的分子数多；“__________”是指速率很大的和速率很小的分子数少)．当温度升高时，速率小的分子数________，速率大的分子数________，分子的平均动能________，总体上仍然表现出“中间多，两头少”的分布规律．

4．在投掷硬币的实验中，硬币的每一次投掷，都是一个独立事件，即某一次的投掷结果同其他各次的投掷结果都没有关系，投掷次数较少时，结果是正面朝上还是反面朝上，都是偶然的．但如果投掷的次数很多，就可以发现，正面朝上和反面朝上的概率都在50%左右，此事例说明了统计规律的适用条件是怎样呢？

5．关于气体分子的运动情况，下列说法中正确的是(　　)

A．某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的

B．某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的

C．某一时刻向任意一个方向运动的分子数目基本相等

D．某一温度下每个气体分子的速率不会发生变化

6.气体压强产生的原因是什么？影响气体压强的因素有哪些？

【概念规律练】

知识点一　统计规律的理解与应用

1．某医院治疗一种疾病的治愈率为10%，那么，前9个病人都没有治愈，第10个人就一定能治愈吗？

2．在一场乒乓球比赛前，要决定由谁先发球，可用下面的方法：裁判员拿出一个抽签器，它是一个像大硬币似的均匀塑料圆板，一面是红圈，一面是绿圈，然后随意指定一名运动员，要他猜上抛的抽签器落到球台上时，是红圈那面朝上还是绿圈那面朝上，如果他猜对了，就由他先发球，否则，由另一方发球，试做出解释．

知识点二　气体分子运动特点的分析

3．气体分子永不停息地做无规则运动，同一时刻都有向不同方向运动的分子，速率也有大有小，下表是氧气分别在0℃和100℃时，同一时刻在不同速率区间内的分子数占总分子数的百分比，由表得出下列结论正确的是(　　)

按速率大小划分的区间/m·s－1

各速率区间的分子数

占总分子数的百分比/%

0℃

100℃

100以下

1.4

0.7

100～200

8.1

5.4

200～300

17.0

11.9

300～400

21.4

17.4

400～500

20.4

18.6

500～600

15.1

16.7

600～700

9.2

12.9

700～800

4.5

7.9

800～900

2.0

4.6

900以上

0.9

3.9

A.气体分子的速率大小基本上是均匀分布的，每个速率区间的分子数大致相同

B．大多数气体分子的速率处于中间值，少数分子的速率较大或较小

C．随着温度升高，气体分子的平均速率增大

D．气体分子的平均速率基本上不随温度的变化而变化

4．(双选)容积不变的容器内封闭着一定质量的理想气体，当温度升高时(　　)

A．每个气体分子的速率都增大

B．气体分子的平均速率增大

C．单位时间内气体分子撞击器壁的次数增多

D．每个气体分子撞击器壁的作用力增大

知识点三　气体的压强

5．封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是(　　)

A．气体的密度增大

B．气体的压强增大

C．气体分子的平均动能减小

D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多

6．容积不变的容器内封闭着一定质量的理想气体，当温度升高时(　　)

A．每个分子的速率都增大

B．单位时间内气体分子撞击器壁的次数增多

C．气体分子密度增大

D．气体分子在单位时间内，作用于单位面积器壁的总冲击力增加

参考答案

课前预习练

1．统计规律

2．碰撞　偶然的　均等　相等

3．中间多、两头少　中间多　两头少　减少　增加　增大

4．统计规律只适用于大量统计的规律，对于少量统计不适用，反映的是物体整体所呈现的一种可能情况．

5．BC　[具有某一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多、两头少”的统计分布规律，选项A错误．由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己运动速度的大小和方向，因此在某一时刻一个分子速度的大小和方向完全是偶然的，选项B正确．虽然每个分子的速度瞬息万变，但是大量分子的整体存在着统计规律．由于分子数目巨大，某一时刻向任意一个方向运动的分子数目只有很小的差别，可以认为是相等的，选项C正确．某一温度下，每个分子的速率仍然是瞬息万变的，只是分子运动的平均速率相同，选项D是错误的．该题的正确答案为B、C.]

6. 原因：气体的压强是大量的气体分子频繁地碰撞容器壁而产生的．

影响气体压强的两个因素：

　　（1）气体分子的平均动能．从宏观上看是气体的温度．

　　（2）单位体积内的分子数（即分子的密集程度），从宏观上看是气体的体积

课堂探究练

1．如果把治疗一个病人作为一次试验，治愈率是10%.随着试验次数的增加，即治疗的病人数的增加，大约有10%的人能够治愈．对于一次试验来说，其结果是随机的，因此，前9个病人没有治愈是可能的，对第10个人来说，其结果仍然是随机的，既有可能治愈，也可能没有治愈，治愈率仍为10%.

2．这样做体现了公平性，它使得两名运动员的先发球机会是相等的，用概率的语言描述就是两个运动员取得发球权的概率都是50%，因此任何一名运动员猜中的概率都是50%，也就是说每个运动员取得先发球权的概率均为50%，所以这个规则是公平的．

方法总结　统计规律的特点

(1)它是在大量的随机(偶然)事件的集合中起作用的规律，它揭示的是大量事件在整体上的性质及这些事件间的必然联系．在这里，个别事件的性质及它们之间的偶然联系已退居次要地位．

(2)统计规律只能在有大量事件的情况下才显示出来．它的可靠性跟统计事件的数量有关，事件的数量越多，统计规律就显示得越明显．

(3)实测的概率与用统计理论得出的值总会有一定的偏差，叫做“涨落”，这是统计规律所特有的．一般来说，被统计的事件数量越多，涨落的现象越不显著．

3．BC　[由表格可以看出，在0℃和100℃两种温度下，分子速率在200 m/s～700 m/s之间的分子数的比例较大，由此可得出B正确；在0℃和100℃两种温度下，分子速率较大的区间，100℃时分子数所占比例较大，故100℃时气体分子平均速率高于0℃时气体分子平均速率，故C正确．]

方法总结　(1)在一定温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布；(2)温度越高，速率大的分子所占比例越大，这两个规律对任何气体都是适用的．

4．BC　[气体温度增加时，表示的是从平均效果来说，物体内部分子的热运动加剧，是大量分子热运动的集体表现，即平均速率增大．而对单个的分子而言，说它的温度与动能之间有联系是没有意义的，故选项A、D不正确，B正确．

理想气体的温度升高，分子的无规则热运动加剧，使分子每秒钟与单位面积器壁的碰撞次数增多，故选项C正确．]

方法总结　气体分子运动的规律应从两个方面去理解，一是个别分子运动的偶然性，二是大量分子整体具有的规律性，不可把大量分子的统计结果用在个别分子上，也不能因为少量的差异去要求整体上规律的严密性．

5【解析】　体积不变，则单位体积内的分子数不变，温度升高，分子的平均动能增大，每个分子对器壁的撞击力增大，同时每秒撞击到单位面积器壁的分子数也增多，压强将增大，因此本题选B、D.

【答案】　BD

6【解析】　温度升高时气体分子的平均动能增大，但分子频繁地碰撞中每个分子的速率都在不断变化，可能变大也可能变小，A错；因容积不变，所以分子的密度不变，C错；温度升高，体积不变，气体的压强增大，分子的平均速率增大，单位时间内气体分子撞击器壁的次数增多，单位时间内作用于单位面积器壁的总冲击力增加．

【答案】　BD

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