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课件网) 教 学 课 件 1.3分子运动速率分布规律 第一章 分子动理论 气体分子运动的特点 分子运动速率分布图像 气体压强的微观解释 统计规律 02 03 04 01 目录 CONTENTS 统计规律 PART 1 伽尔顿板的上部规则地钉上铁钉，下部用竖直隔板隔成等宽的狭槽，从顶部入口处可以投入小球，小球落入某个狭槽是偶然的。 如果投入大量的小球，就可以看到，最后落入各狭槽的小球数目是不相等的。靠近入口的狭槽内小球数目多，远离入口的狭槽内小球的数目少。由此你能得到什么启发呢？ 1. 必然事件：在一定条件下，某事件必然出现的事件 2. 不可能事件：某事件不可能出现的事件 3. 随机事件：某事件可能出现，也可能不可能出现的事件 4.大量随机事件的整体往往会表现出一定的规律性，这种规律就叫作统计规律 一、统计规律 气体分子运动的特点 PART 2 问题：气体摩尔体积Vmol=22.4L/mol。估算标准状况下气体分子的间距，并与分子大小进行比较。 解 一个气体分子占据的平均体积为 V0=Vmol/ NA 间距 L==(Vmol/NA)1/3=3.3×10-9m 气体分子平均间距约为分子大小的10倍 1.气体分子的微观模型： (1)气体分子可看做没有相互作用力的质点 (2)气体分子间距大（约为分子直径的10倍），分子力小（可忽略） 单分子：具有随机性 大量分子：统计规律 二、气体分子运动的特点 2.气体分子运动的特点 （1）气体分子运动的自由性： 通常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做匀速直线运动，气体充满它能达到的整个空间。 （2）单个分子运动的无序性： 分子之间频繁地碰撞，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。 朝各个方向运动的分子数目相当 （3）大量分子运动的规律性： 在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布。 分子运动速率分布图像 PART 3 下表是氧气分子在0 ℃和100 ℃ 两种不同情况下的速率分布情况。 + + + + + + + + + ＝100 + + + + + + + + + ＝100 英国物理学家麦克斯韦在1859年利用概率论方法证明了在平衡态下，理想气体分子的速率分布具有一定的统计规律，并给出了它的分布函数表达式，这个规律称为麦克斯韦速率分布律。 麦克斯韦 麦克斯韦速率分布函数： 根据上表格中的数 据绘制出的图像 规律1：不同温度下，分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布。 三、分子运动速率分布图像 根据上表格中的数据绘制出的图像 规律2：温度越高，速率大的分子占比增加，反之减少 根据上表格中的数据绘制出的图像 规律3：温度越高，图像峰值右移（速率大的一侧） ，即温度升高，气体分子的平均速率变大。 根据上表格中的数据绘制出的图像 规律4：图像与横轴围成的面积均相等。 图中每条曲线与横轴所围成的面积都表示100%,所以是相等的。 根据上表格中的数据绘制出的图像 注意：某一个气体分子，当温度升高时，其速率可能变大也可能变小 规律5：温度越高，分子热运动越剧烈，气体分子的平均速率变大，温度是分子平均动能的标志。 气体压强的微观解释 PART 4 但从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强源于气 体分子的热运动，当它们飞到器壁时，就会跟器壁发生碰 撞（可视为弹性碰撞），就是这个撞击对器壁产生了作用 力，从而产生了压强。 选择一个与器壁发生正碰的气体分子为研究对象，由于是弹性碰撞，所以可以得到： 气体分子受到的作用力为： 根据牛顿第三定律，器壁受到的作用力为： 从分子动理论的观点来看，气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果。这种撞击是不连续的，为什么器壁受到的作用力却是均匀 ... ...
