第七章 气体分子热运动
（讨论分子热运动所遵循的统计规律）
双原子分子： H2、O2、CO…
刚性
i 3 2 5
振 动
非刚性
i t r s 3 2 1 6
即：P=nmvx2
P=nmvx2 等几率原理
vx2= vy2= vz2
而：v2 = vx2+ vy2+ vz2
∴ vx2 = vy2 = vz2 1 v 2 3
P 1 nmv 2 2 n( 1 mv 2 ) 2 n t 3 3 2 3
t 1 mv 2
2
分子的平均平动动能
4.理想气体的温度 由状态方程： P = nKT
3）确定一刚体的位置
刚体的自由度数：
i t r 3 3 6
三原子分子：CO2、H2O...
刚性：
非刚性：
i t r 3 3 6
i t r s 3 3 3 9
2.能量按自由度均分原理 1）分子平均平动动能 t
t 1 mv 2 3 kT
N
1 或： dN 1 dN 1
o
N
N o
N
N
dN f ( x )dx N
L
f (x) 是几率密度
dN f x dx 1 N o o
分布函数的归一化条件
3.麦克斯韦分子按速率分布定律 1）表达式：
dN f ( x )dx（*） N
处在温度为T 平衡态下气体分子有下式成立： （假定在 v—v+dv 的速率区间 dv 内有dN个分子）
刚性三原子分子，i = t +r + s = 6
2
分子平均动能的总和一般形式为：
i k kT t r s kT 2 2
动能按自由度均分的原则是统计规律
3. 理想气体的内能 一般气体的内能
分子平均动能的总和（平动、振动、转动）
原子间振动平均势能的总和
分子间相互作用的势能总和
把分子的总自由度看成： i t r 2 s （非刚性分子才有S） 所以，一个分子的平均总内能为：
ni
i
vi=
vix viy viz
任取面积为dA,垂直X轴处的器壁，计算上dA的压强： 1）速度为vi 的单个分子在一次碰撞中对器壁的作用 碰撞前：vi =（vix， viy ，viz） vixdt 碰撞后：vi' =（－vix， viy ，viz） dA 分子施于dA的冲量： I i = 2mvix
vi
X
2）dt 时间内具有vi 的分子施于dA 的冲量 取vidt 为斜高、dA为底的斜柱体
体积： vixdtdA； dt 时间内 分子数：nivixdtdA dIi = 2mvixnivixdtdA = 2mnivix2dtdA
dI dI i
i
v 0
ix
2mni vix dtdA
理想气体的内能: （非刚性分子才有S） t r s kT 分子平均动能的总和: k 2 原子间振动平均势能的总和: p s kT 2
E i kT t r 2 s kT 2 2
能量按“自由度”均分
E i KT ——一个理想气体分子的内能 K R 2 No * 1摩尔理想气体的内能为: E N o N o i KT i RT 2 2 m * 摩尔（或 m 克）理想气体的内能为: E m i RT 2 单原子分子气体: E m 3 RT 2 若是 刚性: E m t r RT m 5 RT 2 2 双原子分子 非刚性: E m t r 2 s RT m 7 RT 2 2 结论：
在一定温度T 的平衡态下，所有物质的分子 在每个自由度上（平动、转动、振动）都有 1 一份相同的平均动能 ， 其值为 ： kT 2
具有i 个自由度的分子，其总平均动能：
例：刚性双原子分子，i =t +r = 5
k i kT
2
5 kT 分子总平均动能为： k 2
分子总平均动能为： k 6 kT
真空
·· · 非平衡态 ·· ·
注：1）一个孤立系统总是处于平衡态
2）平衡态实质上只是一种热动平衡
是宏观上的寂静状态，组成系统的微观粒子仍处于不停 的无规运动之中，只是其统计平均效果不随时间变化。
4.平衡过程
系统从 一个状态
另一个 状态
——过程
系统经历了一个热力学过程
每一状态都是平衡态——平衡过程
一定质量的某种理想气体的内能，只取决于分子的 自由度 i 和气体的温度 T，与气体的体积、 压强无关。
即：内能是温度的单值函数！
四、 麦克斯韦分子按速率分布定律 1.统计规律及其特点 1）统计规律是对大量偶然事件整体起作用的规律。 2）统计规律永远伴随着涨落现象 2.分布函数
f ( x)
每个槽内的小球数与总数之比（几率）： N 1 N 2 N i N i , N N N 比值与狭槽的位置和狭槽的宽度有关： N i N i f ( x) f ( x )x Nx N f（x） 是位置的函数 x+x X 即: 分布函数
8.统计的基本思想
1）统计规律 单个事件看不出什么规律，大量事件将出现规律 2）等几率原理
3）几率的归一化条件： “几率”是一个统计的概念，是某个事件出现的 可能性的量度。
二、对理想气体的基本描述
1. 理想气体的微观模型： ——理想模型 1）分子本身大小忽略不计 2）分子间相互作用忽略不计 3）分子所受重力忽略不计 4）分子间、分子与器壁间的碰撞是弹性碰撞 5）分子运动遵从经典力学规律 自由、无规则运动的弹性小球的集合
dN 4 ( m v 2 dv N 2kT dN f (v )dv 与（*）式比较有： N mv 3 f ( v ) dN 4 ( m ) 2 e 2 kT v 2 Ndv 2kT f (v) 称为麦克斯韦速率分布函数。
2
3 )2
2 mv e 2 kT
x
x
N i f ( x) (1) Nx
说明
f ( x ) dN Ndx
表示处在 x 附近,单位间隔 （1）f(x)的物理意义： 内的小球数占总数的百分比 （2）分布函数 f(x)必须满足归一化条件 所有区间的小球数占总球数百分比的总和：
N 1 N 2
几 率
N
N
N
i
N i
2
dI
vix 0
2mn v
i
2
ix
dtdA
vixdt
dA
等几率原理 vix>0, vix<0各一半:
vi
X
dI 1 2
F dI dt
2mn v
i
2
i ix
dtdA
dA受到压强
P F dA
2 2 dI P mni v ix m ni v ix dtdA i i 2 2 2 2 ni v ix 2 n1v1 x n2 v 2 x nk v kx i vx n1 n2 nk n
一、几个基本概念
1.系统与外界
1）热力学系统 由大量微观粒子所组成的宏观客体。 2）系统的外界 能够与所研究的系统发生相互作用的其它物体。
孤立系统
封闭系统
开放系统
3.热力学平衡态
——理想状态
一个系统在不受外界影响的条件下，如果它的宏观 性质不再随时间变化，此系统处于热力学平衡态。 例：理想气体绝热自由膨胀。 平衡态
2. 理想气体的状态方程
PV RT
N
NA
R 8.31 J
mol k
——普适气体常数
NA=6.023×1023 /mol
PV N RT NA
K R 1.3810 23 J / K 玻耳兹曼常数 NA
PV = NKT P=nKT n—分子密度
3. 理想气体的压强 设长方体V 中有N个理想气体分子， 单位体积有 n = N/V 个分子 每个分子质量为 m， 每个分子速度的大小、方向各不 相同，热平衡下，分子与6个壁都要 碰，各个面所受的压强相等。 将所有分子分成若干组，每组内分子的速度大小 方向都相同： 第 i 组的分子密度：ni ， 总分子密度：n 第 i 组的分子速度：vi ，
热力学温标：与任何物质的性质无关 T t 273.15 K
7.宏观与微观
宏观：对系统的状态从整体上加以描述 ——宏观描述
反映整个系统宏观性质的物理量——宏观量
如： 体积V、压强P、温度T、热容量C等
微观：通过对微观粒子运动状态的说明，而对系统的
状态加以描述 ——微观描述
表征单个分子特征的物理量——微观量 如：分子的大小d、位置r、速度v、能量E等 本章的任务：用统计的方法，求大量分子的微观量的统 计平均值来解释实验中所测得的宏观性质
P 2 n t 3宏观量 t Fra bibliotek kT2
微观量
物理意义： （1）理想气体分子的平均平动动能只与温度T 有关 温度是物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志。 是大量微观分子热运动的集体表现。
（2）对分子热运动
t 0
永远
T 0
激光冷却和陷俘原子原理
激光冷却和陷俘原子
5.方均根速率 由： t 1 mv 2
例.在多高温度下理想气体分子的平均平动动能等于1ev。
解：
t 3 kT = 1ev =1.6 10-19 J 2 2 t 3
T 3k 7.7410 k
大学物理第六版第七章气体动理论基础总结
大学物理第六版第七章气体动理论基础总结
1. 气体分子模型：气体由大量无限小的分子组成，分子之间几乎没有相互作用，分子运动是无规则的。
2. 气体分子的运动：气体分子具有随机热运动，并遵循牛顿力学定律。
分子的速度和方向是随机的。
3. 气体的压强：气体分子与容器壁的碰撞会产生压强。
气体的压强与分子的速度、分子间平均自由程、分子总数等因素有关。
4. 理想气体状态方程：理想气体状态方程描述了气体的状态。
PV = nRT，其中P为气体压强，V为体积，n为物质的量，R为气体常数，T为温度。
5. 分子平均动能：气体分子的平均动能与气体的温度成正比。
分子平均动能与分子质量无关。
6. 温度和热力学温度：温度是描述物体热平衡状态的物理量。
热力学温度是温度的定量度量，它与分子平均动能的平方成正比。
7. 气体分子的速率分布：气体分子的速率分布服从麦克斯韦-波尔兹曼分布。
分子速率分布与温度相关，高温下分子速率分布图会变得更加平坦。
总结起来，第七章主要介绍了气体动理论的基本概念和定律，包括气体分子的运动、气体压强、气体状态方程、分子平均动能、温度和速率分布等内容。
分子热运动PPT课件
分子之间有斥力
分子热运动的基本内容：
一、物质是由大量分子组成的。
二、一切物质的分子都在不停
地做无规则运动。
三、分子间同时存在着相互
作用的引力和斥力。
动脑学物理
1、毒品“毁灭自己,祸及家庭,危 害社会” ，我国采用“禁种、禁贩、 禁制、禁吸”四禁并举的禁毒方针。
经过训练的警犬凭什么可以从旅 客的行李箱中发现夹带的海洛因、摇 头丸等毒品?
一切物体的分子都在不停地做无规则的运动.
• 由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运 动叫做分子的热运动。温度越高，分子的无规则 运动越剧烈。
思考：既然分子在不停地运动,那 么固体和液体中的分子为什么不 会飞散开,而总是聚合在一起,保
持一定的体积呢?
• 例如:①分子为什么没有像沙子 一样散开
• ②铁丝不易拉断。
想一想:影响扩散快慢的主要 因素是什么?
• 在一个烧杯中装半杯热水,另一个 同样的烧杯中装等量的凉水.用滴 管分别在两个杯底注入两滴红墨水, 比较两杯中的红墨水扩散现象?
观察与思考三
观察与思考三
你看到了什么现象？ 思考：这个现象说明了什么？
结论二：温度越高，分子运动越 剧烈。
小结
• 固体、液体、气体都存在扩散现象。 • 扩散现象说明了：
二、一切物质的分子都在不停
地做无规则运动。
归纳
• 固体、液体、气体都存在这样的现象： 不同的物质互相接触时，会发生彼此进入 对方的现象，物理上把这种现象叫做扩散 现象。
• 思考：扩散现象说明了什么？
• 结论一：一切物体的分子都在不停地做无 规则的运动
固体扩散、液体扩散、 气体扩散它们的扩散速度有什 么区别呢？
探究实验：
7.2 分子的热运动
• 2.从观察方式来说，布朗微粒是很 小的，需要在显微镜里观看，尘埃 粒子在阳光下肉眼就可见了，这样 大的颗粒，就是受到周围作无规则 热运动的空气分子的撞击，也无法 呈现出布朗运动来的。
• 3.从观察到的情景来说，作布朗运动的 微粒的运动是无规则的，随着周围分子 撞击次数的变化，微粒会很快地改变运 动方向。而在阳光下的尘埃粒子的运动 是随气流一起运动的，其方向改变要缓 慢得多，而且由于尘埃受重力作用，其 总趋势是向下的。
1、布朗运动是不是因为植物有生命才有了这
样的运动？ 花粉/碳粒 2、布朗运动是不是由外界因素影响产生的？ （所谓外界因素的影响，是指存在温度差、 压强差、液体振动等等。）
不是由外界因素造成的，只能是液体内部造成的。
悬浮的微粒足够小时，受到的来自各个 方向的液体分子的撞击作用是不平衡的。 在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击 作用强，致使微粒运动。在下一瞬间，微 粒在另一方向受到的撞击作用强，致使微 粒又向其它方向运动。这样，就引起了微 粒的无规则运动。
第七章《分子动理论》
7.2《分子的热运动》
一、知识与技能： ( 1 )了解扩散现象是由于分子的热运动产生的。 ( 2 )知道什么是布朗运动，理解布朗运动产生的原因。 ( 3 )知道什么是热运动及决定热运动激烈程度的因素。 （４）注重理论联系实际，勤观察、多思考，养成良 好的学习习惯。 二、过程与方法： 分析综合能力，理解推理能力，实验能力 三、情感态度与价值观： 了解人类对分子热运动的认识过程，激发学生对科 学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘。唯 物主义世界观，尊重事实
布朗是英国的一位植物学家。 1827年，布朗用显微镜观察植物的 花粉微粒悬浮在静止水面上的形态时 ，却惊奇地发现这些花粉微粒在不停 地作无规则运动。布朗经过反复观察 后，写下了这样的一段文字：“我确 信这种运动不是由于液体的流动所引 起，也不是由于液体的逐渐蒸发所引 起，而是属于粒子本身的运动。”
分子热运动
分子热运动
分子热运动是指一切温度高于0k(-273.15℃)物质的分子都在不停地做无规则的运动。
分子的热运动与温度有关，温度越高，热运动就越剧烈。
分子的热运动是微观的，我们用肉眼无法观察，只能借助一些表象来了解。
分子的热运动，就是物体都由分子、原子和离子组成(水由分子组成，铁由原子组成，盐由离子组成)，而一切物质的分子都在不停地运动，且是无规则的运动。
分子的热运动跟物体的温度有关(0℃的情况下也会做热运动，内能就以热运动为基础)，物体的温度越高，其分子的运动越快。
悬浮微粒不停地做无规则运动的现象叫做布朗运动。
例如，在显微镜下观察悬浮在水中的藤黄粉、花粉微粒可以看到这种运动，温度越高，运动越激烈。
它是1827年植物学家R.布朗首先发现的。
作布朗运动的粒子非常微小，直径约1~10纳米，在周围液体或气体分子的碰撞下，产生一种涨落不定的净作用力，导致微粒的布朗运动。
如果布朗粒子相互碰撞的机会很少，可以看成是巨大分子组成的理想气体，则在重力场中达到热平衡后，其数密度按高度的分布应遵循玻耳兹曼分布。
J.B.佩兰的实验证实了这一点，并由此相当精确地测定了阿伏伽德罗常量及一系列与微粒有关的数据。
分子的热运动说课稿
分子的热运动说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“分子的热运动”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“分子的热运动”是高中物理选修 3-3 第七章《分子动理论》的第二节内容。
分子动理论是热学的重要理论基础，而分子的热运动则是分子动理论的核心内容之一。
本节课的内容主要包括扩散现象、布朗运动以及分子热运动的特点。
通过对这些内容的学习，学生能够进一步理解物质的微观结构和热现象的本质，为后续学习热力学定律等知识打下坚实的基础。
教材在编写上注重实验和实例的引入，通过直观的现象引导学生思考和探究，培养学生的观察能力、分析能力和科学思维能力。
二、学情分析学生在初中阶段已经对物质的构成有了初步的了解，知道了物质是由分子、原子等微观粒子组成的。
在高中必修课程中，学生也学习了一些热学的基本概念和规律，但对于分子的热运动这一微观领域的知识还比较陌生。
然而，高二学生已经具备了一定的观察能力、逻辑思维能力和抽象思维能力，能够在教师的引导下通过实验和现象进行分析和推理。
但由于分子热运动的概念较为抽象，学生在理解上可能会存在一定的困难，需要教师通过多种教学方法和手段帮助学生突破难点。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）知道扩散现象和布朗运动的概念，了解它们产生的原因。
（2）理解分子热运动的特点，掌握分子热运动的剧烈程度与温度的关系。
（3）能用分子热运动的观点解释生活中的一些热现象。
2、过程与方法目标（1）通过观察扩散现象和布朗运动的实验，培养学生的观察能力和分析能力。
（2）通过对布朗运动现象的分析，培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。
（3）通过小组讨论和交流，培养学生的合作学习能力和语言表达能力。
3、情感态度与价值观目标（1）通过对分子热运动的学习，使学生感受到微观世界的奇妙，激发学生学习物理的兴趣。
（2）培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的精神。
第7章 气体动理论
碰后折回来需用的时间：
2x vx
t vxt 2x / vx 2x
一个分子在 t 时间内碰撞器壁的总冲量：
I1
2mv
x
t
2x / v x
mv
2 x
t
x
(3) N 个分子在 t 时间内
碰撞器壁的总冲量：
IN
N
mv
2 ix
t
x i 1
m x
t
N i 1
v2 ix
y
A1
vy
m
(4) I Ft P F / s
kr
1 2
mvc2x
1 2
mvc2y
1 2
mvc2z
1 2
J yc2y
1 2
J zc2z
1 2
J x c2x
2.能量均分定理（Boltzmann 假设）
t
1 2
mv2
3 2
kT
v
2 x
v
2 y
v
2 z
1 3
v2
1 2
mv
2 x
1 2
m
v
2 y
1 2
mvz2
1 ( 1 mv2 ) 32
1 kT 2
φ
确定刚体转轴的方位: 需要二个自由度(α,β);
β P（x,y,z)
α
γo
X
确定刚体绕转轴转过的角度, Z
需要一个自由度(φ);
刚体位置的确定共需要六个自由度。
3.气体分子模型自由度 ①单原子分子: 如氦原子 He 需要三个平动自由度 i=t=3;
②刚性双原子分子: 如氧气分子
O2
质心需要三个平动自由度;两原子连线方位需要
高中物理第七章分子的热运动课前预习素材新人教选修
第二课时分子的热运动课前预习情景素材炒菜时，刚把醋倒入锅内，就闻到一股酸味；在清水中滴入几滴蓝色墨水，经过一段时间，全部清水都会染成蓝色；把两块不同的金属紧压在一起，经过较长时间后，在每块金属的接触面内部都可发现另一金属的成分.这是为什么？图7-2-1 气体的扩散简答：这是由于分子扩散造成的，该现象称为扩散现象.又如图7-2-1是气体的扩散.基础知识填空1.____________是物质分子永不停息地做无规则运动的证明.答案：扩散现象2.悬浮在液体中的固体微粒不停地做无规则运动，叫做____________.微粒越__________，运动越__________；温度__________，运动越__________.答案：布朗运动小明显越高激烈3.物体内大量分子的无规则运动叫做__________.答案：热运动高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．水平地面上有O、A、B三点，OA=AB，从O点正上方高h0处以速度v0水平抛出一个小球，恰好落在A 点。
若抛出点的高度改变为h和初速度为v，小球落点会发生变化，下列不能使小球落到B点的是（）A．h=h0，v=2v0B．h=2h0，v=v0C．h=4h0，v=v0D．h=h0，v=4v02．如图所示,A、B两端电压恒为U,接入内阻为R 的电动机 M 恰好能正常工作,流过电动机的电流为I1,如果把电动机换成阻值为R 的定值电阻,此时电流为I2,下列说法正确的是A．I1=I2B．I2>I1C．电动机消耗的功率大于定值电阻消耗的功率D．电动机消耗的功率等于定值电阻消耗的功率3．如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场。
分子的热运动教案3篇
分子的热运动教案3篇分子的热运动教案篇1教学目标（1）知道什么是热运动，知道分子热运动剧烈程度与温度有关（2）知道布朗运动和扩散现象，并能简单解释其原因教学建议教材分析分析一：本节教材内容特点是先实验（扩散现象和布朗运动两个实验现象），后得出结论（分子的无规则运动），并根据现象说明热运动与温度有关，因此做好演示实验是关键。
分析二：由于液体或空气分子在热运动过程中对悬浮于其中的颗粒的碰撞的不平衡性，使这些颗粒受力不平衡而开始运动，这就是布朗运动。
由于分子运动的无规则性，造成布朗运动的不规则性。
另外，温度越高，分子热运动越快，对颗粒的撞击更强，布朗运动更显著。
分析三：温度越高，分子无规则运动平均速度越快，这是一个宏观统计结果，而对于具体某个分子，温度与其运动速度并不一定存在这一关系，也许温度升高，这个分子的运动速度相反可能在降低。
教法建议建议一：做好演示实验是关键，扩散现象实验和布朗运动实验都需要认真做。
在做观察布朗运动的实验过程中，用稀释的墨汁做悬浊液，过稀时液体中的微粒太少，过浓时亮度变暗，而且微粒连在一起，不便观察，可以多试几次。
墨汁也可以不放在载片玻璃的凹槽中而只简单地滴一滴在载片玻璃上，盖上盖玻璃就可以。
显微镜的放大率在40倍左右最合适。
建议二：在实验的基础上，推出分子在不停地热运动后，要注意再用热运动的观点解释造成该实验现象的原因，以便巩固、加深学生的认识。
建议三：有关布朗运动和扩散运动的实验除做好演示实验外，若有条件，最好能用计算机模拟一下该运动的微观机制，这样有利于学生对该实验现象的理解。
教学设计方案教学重点：知道分子不停地无规则热运动，知道布朗运动和扩散运动教学难点：布朗运动和扩散运动的微观解释一、扩散运动1、演示实验空气与二氧化氮气体间的扩散现象2、概念：扩散现象3、扩散现象的微观解释：分子的无规则热运动4、计算机演示扩散过程5、对比实验：红墨水在热水和冷水中的扩散快慢。
结论：温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快6、列举日常生活中的扩散现象：如香水味等二、布朗运动1、学生观察布朗运动现象2、微观解释布朗运动：分子撞击不平衡3、观察布朗运动与温度高低、颗粒大小关系：温度越高，布朗运动越显著；颗粒越小，布朗运动越显著。
2013第七章气体动理论答案 (1)
一． 选择题1. （基础训练2）［ C ］两瓶不同种类的理想气体，它们的温度和压强都相同，但体积不同，则单位体积内的气体分子数n ，单位体积内的气体分子的总平动动能(E K /V )，单位体积内气体的质量?的关系为： (A) n 不同，(E K /V )不同，??不同． (B) n 不同，(E K /V )不同，??相同． (C) n 相同，(E K /V )相同，??不同． (D) n 相同，(E K /V )相同，??相同． 【解】： ∵nkT p =，由题意，T ，p 相同∴n 相同；∵kTn V kTNVE k2323==，而n ，T 均相同∴V E k 相同 由RT M m pV =得m pMV RTρ==，∵不同种类气体M 不同∴ρ不同 2. （基础训练6）［ C ］设v 代表气体分子运动的平均速率，p v 代表气体分子运动的最概然速率，2/12)(v 代表气体分子运动的方均根速率．处于平衡状态下理想气体，三种速率关系为(A) p v v v ==2/12)( (B) 2/12)(v v v <=p(C) 2/12)(v v v <<p(D)2/12)(vvv>>p【解】：最概然速率：pv==算术平均速率：()v vf v dv∞==⎰2()v f v dv∞==⎰3.（基础训练7）［B］设图7-3所示的两条曲线分别表示在相同温度下氧气和氢气分子的速率分布曲线；令()2Opv和()2H p v分别表示氧气和氢气的最概然速率，则(A)图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线；()2Opv/()2H p v=4．(B)图中ａ表示氧气分子的速率分布曲线；()2Opv/()2H p v＝1/4．(C)图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O p v/()2H p v＝1/4．(D)图中ｂ表示氧气分子的速率分布曲线；()2O p v/()2H p v＝ 4．【解】：理想气体分子的最概然速率pv=pv越小，又由氧气的摩尔质量33210(/)M kg mol-=⨯，氢气的摩尔质量3210(/)M kg mol-=⨯，可得()2Opv/()2H p v＝1/4。
分子热运动知识讲解
分子热运动学习目标1、了解物质的构成；2、知道扩散现象说明分子在不停地做无规则运动；扩散可在固体、液体、气体中发生；3、知道一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,这种无规则运动叫做分子的热运动,温度的高低是物体分子热运动剧烈程度的标志；4、知道分子间存在着作用力,了解固体、气体、液体的分子构成特点；5、知道分子动理论的初步知识;要点梳理要点一、物质的构成常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的;要点诠释：分子、原子的体积很小,用肉眼和光学显微镜都分辨不出它们;不过,电子显微镜可以观察到分子、原子;要点二、分子热运动1、扩散：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象,叫扩散;2、影响扩散快慢的主要因素：1物质的温度：温度越高,扩散越快;2物质的种类：气体之间的扩散最快,其次是液体,固体之间的扩散最慢;3、扩散现象说明了：1一切物质的分子都在不停地做无规则运动;2分子之间有间隙;4、分子的热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,这种无规则运动叫做分子的热运动;要点诠释：1、扩散现象只能发生在不同的物质之间,同种物质间是不能发生扩散现象的;例如：冷热水混合,虽然冷水分子和热水分子都能彼此进入对方,但不是扩散现象;2、扩散现象是反映分子的无规则运动的;而灰尘颗粒、大雾中的微粒及烟尘中的微粒等肉眼能观察到的分子聚合体在外力下的机械运动,都不是扩散现象;3、扩散是人能够直接观察或感知到的宏观现象；分子的无规则运动是微观现象,人无法直接观察;因此不能说“观察到分子无规则运动”,或“分子的扩散现象”;4、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,这种无规则运动叫做分子的热运动;温度的高低是物体内分子热运动剧烈程度的标志;温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快;例如,炒菜时,老远就能闻到菜的香味,当菜冷下来后,香味就逐渐减少了;要点三、分子间的作用力1、分子之间存在斥力：当固体被压缩时,分子间的距离变小,作用力表现为斥力;2、分子之间存在引力：当固体被拉伸时,分子间的距离变大,作用力表现为引力;3、分子动理论的基本观点：1常见物质是由大量的分子、原子构成的；2物质内的分子在不停地做热运动；3分子之间存在引力和斥力;要点诠释：1、分子之间的引力和斥力同时存在,只是对外表现不同;2、分子间的引力和斥力的作用范围是很小的,只有分子彼此靠得很近时才能产生,分子间的距离太大时,分子间的作用力就十分微弱,可以忽略;打碎的玻璃不能吸引在一起,是因为两块玻璃碎片不可能相距很近,无法达到引力明显的距离,所以不能吸引在一起;电焊、气焊钢板时,用高温加热钢板,使钢熔化为钢水,钢水中的分子可以自由运动相互靠近,靠引力集结在一起;当钢水冷却凝结为钢块时,原来分离的钢板就被“焊接”在一起;3、固体：固体分子间的距离小,不容易被压缩和拉伸,具有一定的体积和形状;4、气体：气体分子之间的距离就很远,彼此之间几乎没有作用力,因此,气体具有流动性,容易被压缩;5、液体：液体分子间的距离比气体的小,比固体的大；液体分子间的作用力比固体的小,分子没有固定的位置,运动比较自由;所以液体很难被压缩,没有确定的形状,具有流动性;典型例题类型一、基础知识1、甲、乙、丙三幅图中,能形象地描述气态物质分子排列方式的是甲．分子排列规则,就像坐在座位上的学生;乙．分子可以移动,像课间教室中的学生;丙．分子几乎不受力的作用,就像操场上乱跑的学生;A．甲B．乙C．丙D．乙和丙答案C解析气体分子间距很大,作用力几乎为零,分子极度散乱,宏观上无固定的体积,无固定形状,具有流动性;总结升华本题考查物质三种状态的微观特征,要求记住三种不同状态分子排列方式的不同特点;2、2014怀化中考公共场所禁止吸烟．这主要是考虑到在空气不流通的房间里,即使只有一个人吸烟,整个房间也会充满烟味,这是因为A．分子很小B．分子间有引力C．分子间有斥力D．分子在不停地做无规则运动思路点拨要解答本题需掌握：扩散现象是分子运动的结果,一切物质的分子都在不停地做无规则运动;答案D解析由于烟分子做无规则运动,在空气中进行扩散,所以只要有一个人吸烟,整个房间也会充满烟味．吸烟有害健康,所以要在公共场所禁止吸烟．故选D．总结升华本题主要考查学生对扩散现象的了解和掌握,是一道基础题;举一反三：变式1下列现象中,能够说明物体的分子在不停的做无规则运动的是A．水从高处流向低处B．在一杯白开水中放一些盐,不久整杯水都变咸了C．放在空气中的铁器过一段时间生锈了D．房间几天不打扫就会有一层灰尘答案B变式2下列各现象中,属于扩散现象的是A．空气流动形成风B．打扫室内卫生室,可以看到灰尘在空中飞舞C．将墨水滴入水中,可以看到沿途拉成一长串墨迹D．将几粒粗盐放入盛水的杯子中,过一段时间整杯水都变咸了答案D3、“破镜”不能“重圆”的原因是A．分子间的作用力因玻璃被打碎而消失B．玻璃表面太光滑C．玻璃的分子间只有斥力没有引力D．玻璃碎片间的距离太大,大于分子间发生相互吸引的距离答案D解析破镜不能重圆,是因为玻璃的硬度大,玻璃放在一起不容易发生形变,玻璃分子间的距离不能达到小于分子直径的10倍的程度,超出了分子力的作用范围,故无法产生引力;总结升华本题主要考查学生对分子间作用力的条件的理解和掌握及应用,要明确玻璃无法重新粘合的原因;举一反三：变式2015大连一模下列现象中,能够说明分子间存在引力的是A．水很难被压缩B．磁铁吸引大头针C．吸在墙上的塑料吸盘很难与墙分开D．两块表面光滑的铅块相互紧压后“粘”在一起答案D类型二、知识应用4、把1升酒精倒入容器中,再把2升水也倒入这个容器中并进行充分混合,发现混合后的总体积小于3升,请解释这个现象;答案与解析由于分子间存在空隙和分子运动的原因,所以酒精分子和水分子之间会由于分子做无规则运动的原因而相互进入对方的空隙中,所以混合后总体积小于3升;总结升华本题是综合提高训练题目,考查学生利用分子动理论知识来解释生活中现象的能力;举一反三：变式以下说法中不能说明分子间存在间隙的是A．海棉能吸水B．物体热胀冷缩C．酒精和水混合后总体积减小D．粉笔能吸水答案A5、刘方学习了分子动理论的知识后,知道了分子动理论的内容为：A、物体是由大量的分子、原子构成；B、物质内的分子在不停地做热运动；C、分子之间存在引力和斥力;于是他准备了一个实验如图所示：把一块表面很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面,使玻璃板刚好和水面接触,再慢慢地提起弹簧测力计,那么你看到这里时,请提出你的猜想;刘方可能是要验证上述分子动理论的内容填序号;可能看到的现象是：;结论是：;思路点拨根据分子之间存在着引力解答;答案C；弹簧测力计的标数将逐渐增大；分子间存在着引力解析如题中图所示：把一块表面很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面,使玻璃板刚好和水面接触,再慢慢地提起弹簧测力计,由于分子间存在着相互作用的引力,所以可以观察到弹簧测力计的示数逐渐变大;总结升华本题主要考查学生对分子间存在着相互作用的引力的理解和掌握,是中招的热点;。