第二章氣體1初識分子熱運動的統(tǒng)計規(guī)律2溫度內(nèi)能氣體的壓強1．初步了解什么是“隨機事件”和“統(tǒng)計規(guī)律”，知道氣體分子運動遵循的統(tǒng)計規(guī)律及運動特點．2．理解溫度的微觀意義，知道溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志．3．知道分子勢能隨分子距離變化的關(guān)系，知道分子勢能與物體的體積有關(guān)．4．知道什么是內(nèi)能，知道物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度和體積有關(guān)．5．知道氣體產(chǎn)生壓強的原因，理解氣體壓強的微觀意義．一、統(tǒng)計規(guī)律和分子運動速率分布1．統(tǒng)計規(guī)律：大量對象組成的整體所遵循的規(guī)律稱為統(tǒng)計規(guī)律．2．分子運動速率分布(1)從微觀的角度看，物體的熱現(xiàn)象是由大量分子的熱運動所決定的，盡管個別分子的運動有它的不確定性，但大量分子的運動情況會遵守一定的統(tǒng)計規(guī)律．(2)分子做無規(guī)則的運動，速率有大有小，由于分子間頻繁碰撞，速率又將發(fā)生變化，但分子的速率都呈現(xiàn)“____________________”的規(guī)律分布．這種分子整體所體現(xiàn)出來的規(guī)律叫統(tǒng)計規(guī)律．中間多、兩頭少二、分子動能溫度1．分子動能(1)分子動能：分子由于____________而具有的能量叫做分子動能．(2)分子平均動能：所有分子熱運動具有的動能的____________叫做分子熱運動的平均動能．熱運動平均值2．溫度：標(biāo)志著物體內(nèi)部大量分子做無規(guī)則的熱運動的劇烈程度，可以作為物體分子熱運動的____________的量度．3．平均動能與溫度的關(guān)系：__________是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動能就越_______.在溫度不變時，某個分子的動能是不斷變化的，而分子平均動能是不變的．平均動能溫度大三、分子勢能內(nèi)能1．分子勢能(1)定義：分子間由分子力和分子間____________決定的勢能．(2)分子勢能的決定因素①宏觀上：分子勢能的大小與物體的________有關(guān)．②微觀上：分子勢能與分子間的________有關(guān)．相對位置體積距離2．物體的內(nèi)能(1)定義：物體中所有分子的熱運動動能與____________的總和．(2)決定因素：物體所含的分子總數(shù)由____________決定，分子的熱運動平均動能由________決定，分子勢能與物體的________有關(guān)，故物體的內(nèi)能由____________、________、________共同決定，同時受物態(tài)變化的影響．分子勢能物質(zhì)的量溫度體積物質(zhì)的量溫度體積3．分子間的作用力和分子勢能與距離的關(guān)系如圖所示．(1)當(dāng)分子間的距離r>r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為______力，分子間的距離增大時，分子力做________功，因此分子勢能隨分子間距離的增大而________．(2)當(dāng)分子間的距離r<r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為______力，分子間的距離減小時，分子力做________功，因此分子勢能隨分子間距離的減小而________．(3)如果取兩個分子間相距無限遠(yuǎn)時(此時分子間作用力可忽略不計)的分子勢能為零．從圖像上看出，當(dāng)r＝r0時，分子勢能________．引負(fù)增大斥負(fù)增大最小(4)當(dāng)r＝r0時，分子勢能最小，最小值一定為零嗎？若取r＝r0時的分子勢能為零，請你畫出此時的Ep-r圖線．提示：不一定，其最小值的大小與分子勢能的零點選取有關(guān)．以r＝r0處為分子勢能零點所得的Ep-r圖像如圖所示．四、氣體壓強的微觀意義1．氣體對容器的壓強是大量氣體分子對容器的________引起的．2．影響氣體壓強的兩個因素：(1)氣體分子的____________；(2)分子的____________．碰撞平均動能密集程度1．溫度升高時，每個分子的動能都增大嗎？提示：不是．2．溫度相同、分子的平均動能相同．分子的平均速率相同嗎？提示：不相同，分子質(zhì)量小的平均速率大．探究一分子動能與溫度的關(guān)系

關(guān)于物體的溫度與分子動能的關(guān)系，下列說法正確的是(

)A．某物體的溫度是0℃，說明物體中分子的平均動能為零B．物體溫度升高時，每個分子的動能都增大C．物體溫度升高時速率小的分子數(shù)目減少，速率大的分子數(shù)目增多D．物體的運動速度越大，則物體的溫度越高思路點撥：解答本題時應(yīng)把握以下三點：(1)溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的平均動能的標(biāo)志；(2)大量分子無規(guī)則熱運動遵循統(tǒng)計規(guī)律；(3)物體機械能與內(nèi)能本質(zhì)不同．解析：某種物體溫度是0℃，物體中分子的平均動能并不為零，因為分子在永不停息地運動；從微觀上講，分子運動快慢是有差別的，各個分子運動的快慢無法跟蹤測量，而溫度的概念是建立在統(tǒng)計規(guī)律的基礎(chǔ)上的；在一定溫度下，分子速率大小按一定的統(tǒng)計規(guī)律分布，當(dāng)溫度升高時，說明分子運動劇烈，平均動能增大，但并不是所有分子的動能都增大．物體的運動速度越大，說明物體的動能越大，這并不能代表物體內(nèi)部分子的熱運動，則物體的溫度不一定高．答案：C

1.下列說法中正確的是(

)A．只要溫度相同，任何物體分子的平均動能都相同B．分子動能指的是由于分子定向移動具有的動能C．10個分子的動能和分子勢能的總和就是這10個分子的內(nèi)能D．溫度高的物體中的每一個分子的運動速率一定大于溫度低的物體中的每一個分子的運動速率解析：溫度相同，物體分子平均動能相同，故A正確；分子動能指的是由于分子做無規(guī)則運動而具有的能量，B錯；物體內(nèi)能是對大量分子而言，對于10個這樣少的分子無意義，故C錯；溫度高的物體分子的平均速率大(相同物質(zhì))，但具體的每一個分子的速率是不確定的，可能大于平均速率，也可能小于平均速率，故D錯．答案：A1．試畫出分子勢能Ep和分子力F與距離r的關(guān)系圖像．提示：如圖所示探究二分子勢能與分子間距離的關(guān)系2．物體的體積增大時，分子勢能一定增大嗎？提示：不一定，r＜r0時，r增大，分子勢能減小．

如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示．F>0表示斥力，F(xiàn)<0表示引力，a、b、c、d為x軸上四個特定的位置．現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則(

)A．乙分子由a到b做加速運動，由b到c做減速運動B．乙分子由a到c做加速運動，到達(dá)c時速度最大C．乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分子勢能一直增加D．乙分子由b到d的過程中，兩分子間的分子勢能一直增加思路點撥：分子力做正功，分子勢能減少；克服分子力做功，分子勢能增加．解析：乙分子由a運動到c的過程，一直受到甲分子的引力作用而做加速運動，到c時速度達(dá)到最大而后受甲的斥力做減速運動，A錯，B對；乙分子由a到b的過程所受引力做正功，分子勢能一直減小，C錯誤；而乙分子從b到d的過程，先是引力做正功，分子勢能減少，后來克服斥力做功，分子勢能增加，故D錯．答案：B

判斷有關(guān)分子勢能隨分子間距離變化的問題，首先要明確是在r>r0范圍內(nèi)，還是在r<r0范圍內(nèi)變化．

2.用r表示兩個分子間的距離，Ep表示分子勢能，當(dāng)r＝r0時，分子間的引力等于斥力，設(shè)兩分子相距很遠(yuǎn)時，Ep＝0，則(

)A．當(dāng)r>r0時，Ep隨r的增大而增加B．當(dāng)r<r0時，Ep隨r的減小而減小C．當(dāng)r>r0時，Ep不隨r而改變D．當(dāng)r＝r0時，Ep為正解析：當(dāng)r>r0時，分子力為引力，隨著r的增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，A對C錯；當(dāng)r<r0時，分子力為斥力，r減小，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，B錯；以無限遠(yuǎn)處的分子勢能為零，當(dāng)r＝r0時，Ep為最小值，此時的勢能小于0．答案：A1．物體的內(nèi)能微觀上決定于哪些因素？提示：分子平均動能和分子間的距離．2．不考慮分子間的作用，質(zhì)量、溫度相同的氫氣和氧氣．其平均動能相同嗎？內(nèi)能相同嗎？提示：相同不相同(內(nèi)能還與分子數(shù)目有關(guān))探究三物體的內(nèi)能及決定因素

下列說法正確的是(

)A．分子的動能與分子的勢能的和叫做這個分子的內(nèi)能B．物體的分子勢能由物體的溫度和體積決定C．物體的速度增大時，物體的內(nèi)能增大D．物體的動能減小時，物體的溫度可能增加解析：內(nèi)能是針對物體中所有分子而言的，單個分子無內(nèi)能可言，選項A是錯誤的；物體的分子勢能由分子間距離決定，宏觀上反映為由物體的體積決定，所以選項B也是錯誤的；物體的內(nèi)能與物體做宏觀的機械運動的速度無關(guān)，故選項C也是錯誤的；物體的溫度由分子的平均動能決定，與物體宏觀運動的動能無關(guān)，因此選項D是正確的．答案：D

(1)單個分子無內(nèi)能可言．(2)內(nèi)能與宏觀的機械能無關(guān)．(3)溫度與宏觀運動的動能無關(guān)．

3.下列說法中正確的是(

)A．溫度低的物體內(nèi)能小B．溫度低的物體其分子運動的平均速率小C．物體做加速運動時速度越來越大，物體內(nèi)分子的平均動能也越來越大D．物體體積改變，內(nèi)能可能不變解析：內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和，溫度只是分子平均動能的標(biāo)志，而內(nèi)能還與分子數(shù)目有關(guān)，故溫度低的物體內(nèi)能不一定小，A錯誤；溫度低的物體其分子平均動能小，但由于不同物質(zhì)分子質(zhì)量不同，所以溫度低的物體分子其運動的平均速率不一定小，B錯誤；物體做加速運動時，速度增大，物體的動能增大，但分子熱運動的平均動能與機械能無關(guān)，故C錯誤；物體體積改變，分子勢能改變，但內(nèi)能還與分子平均動能有關(guān)，故內(nèi)能不一定變，D正確．答案：D1．溫度是物體分子熱運動平均動能的標(biāo)志(1)溫度是大量分子無規(guī)則熱運動的宏觀表現(xiàn)，含有統(tǒng)計的意義，對于個別分子，溫度是沒有意義的．分子平均動能的大小由溫度高低決定：溫度升高，分子的平均動能增大；溫度降低，分子的平均動能減??；溫度不變，分子的平均動能不變．溫度升高，分子的平均動能增大，但不是每一個分子的動能都增大，可能有個別的分子動能反而減小．(2)分子的平均動能大小只由溫度決定，與物質(zhì)的種類無關(guān)．也就是說，只要處于同一溫度下，任何物質(zhì)分子做熱運動的平均動能都相同．由于不同物質(zhì)分子的質(zhì)量不盡相同，因此，在同一溫度下，不同物質(zhì)分子運動的平均速率大小也不盡相同．2．對分子勢能的理解(1)分子勢能的變化規(guī)律①當(dāng)分子間的距離r＞r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，分子間的距離增大時，分子力做負(fù)功，因此分子勢能隨分子間距離的增大而增大．②當(dāng)分子間的距離r＜r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子間的距離減小時，分子力做負(fù)功，因此分子勢能隨分子間距離的減小而增大．③如果取兩個分子間相距無限遠(yuǎn)時(一般在r≥10r0時分子間作用力可忽略不計)的分子勢能為零，分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系可用如圖所示的曲線表示．從圖像上看出，當(dāng)r＝r0時，分子勢能最?。?2)影響因素①宏觀上：分子勢能的大小與體積有關(guān)．②微觀上：分子勢能與分子之間的相對位置有關(guān)．3．內(nèi)能與機械能的區(qū)別與聯(lián)系項目內(nèi)能機械能對應(yīng)的運動形式微觀分子熱運動宏觀物體機械運動能量常見形式分子動能、分子勢能物體動能、重力勢能和彈性勢能項目內(nèi)能機械能能量存在原因由物體內(nèi)大量分子的無規(guī)則熱運動和分子間相對位置決定由物體做機械運動和物體形變或與地球的相對位置決定影響因素物質(zhì)的量、物體的溫度和體積及物態(tài)物體的機械運動的速度、離地高度(或相對于零勢能面的高度或彈性形變)是否為零永遠(yuǎn)不能等于零一定條件下可以等于零聯(lián)系在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化4．正確理解氣體壓強的微觀意義(1)氣體壓強的產(chǎn)生：單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力．所以從分子動理論的觀點來看，氣體的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力．(2)決定氣體壓強大小的因素①微觀因素a．氣體分子