4气体热现象的微观意义
[学习目标] 1.初步了解什么是“统计规律”． 2.理解气体分子运动的特点．(重点) 3.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联系．(重点) 4.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律．(难点)
知识点一统计规律与气体分子运动特点
1．随机性与统计规律
(1)必然事件：在一定条件下必然出现的事件．
(2)不可能事件：在一定条件下不可能出现的事件．
(3)随机事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件．
(4)统计规律：大量随机事件的整体表现出的规律．
2．气体分子运动的特点
(1)气体分子运动的三个特性：
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自
由性
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气体分子间距离比较大，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，因而气体能充满它能达到的整个空间
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无
序性
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分子之间频繁地发生碰撞，使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，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向着各个方向运动的气体分子数目都相等
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规
律性
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气体分子的速率分布呈现出“中间多、两头少”的分布规律．当气体温度升高时，分子的平均速率增大
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(2)气体温度的微观意义：
①温度越高，分子的热运动越剧烈．
②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，表明温度是分子平均动能的标志．
[思考]
气体的温度升高时，所有气体分子的速率都增大吗？
【提示】 温度升高时，气体分子的平均速率增大，但有可能个别分子的速率变小．事实上，对于某个气体分子来说，其速率大小是时刻在变化的，并且也是无法确定的．
[判断]
1．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等．(×)
2．气体分子的平均速率基本上不随温度而改变．(×)
3．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．(√)
知识点二气体压强的微观意义
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频繁持续的碰撞产生的．压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．
2．从微观角度来看，气体压强的决定因素
一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度．
[思考]
能否用雨滴撞击伞面时影响压力(压强)大小的因素来比拟说明影响气体压强的因素？
【提示】 能．雨滴撞击伞面时压力(压强)大小与单位时间内落在伞面上的雨滴数有关，雨滴数越多，压力(压强)越大；另外还与雨滴质量大小、速度大小即与雨滴动能大小有关，动能越大，压力(压强)越大；气体压强同上面的原理相似，压强大小与分子平均动能和密集程度有关．
[判断]
1．气体的分子密集程度越大，气体的压强就越大．(×)
2．气体的压强是由气体分子间的相互作用(引力和斥力)产生的．(×)
3．气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的．(√)
知识点三气体压强的微观意义
用分子动理论可以很好地解释气体的实验定律．
1．玻意耳定律
一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是一定的．在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强就增大．这就是玻意耳定律的微观解释．
2．查理定律
一定质量的某种理想气体，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．这就是查理定律的微观解释．
3．盖—吕萨克定律
一定质量的某种理想气体，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．这就是盖—吕萨克定律的微观解释．
[思考]
中央电视台在“科技之光”栏目中曾播放过这样一个节目，把液氮倒入饮料瓶中，马上盖上盖子并拧紧，人立即离开现场．一会儿饮料瓶就爆炸了．你能解释一下原因吗？
【提示】 饮料瓶内液氮吸热后变成氮气，分子运动加剧，氮气分子密度增大，使瓶内气体分子频繁、持续碰撞瓶内壁产生的压强逐渐增大，当瓶内外的压强差大于瓶子所承受限度时，饮料瓶发生爆炸．
