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知识讲解 气体热现象的微观意义

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气体热现象的微观意义

编稿:张金虎 审稿:李勇康

【学习目标】

1.知道气体分子的运动特点,知道气体分子的运动遵循统计规律.

2.知道气体压强的微观意义.

3.知道三个气体实验定律的微观解释.

4.了解气体压强公式和推导过程.

【要点梳理】

要点一、统计规律

1.统计规律

由于物体是由数量极多的分子组成的,这些分子并没有统一的运动步调,单独看来,各个分子的运动都是不规则的,带有偶然性,但从总体来看,大量分子的运动却有一定的规律,这种规律叫做统计规律.

2.分子的分布密度

分子的个数与它们所占空间的体积之比叫做分子的分布密度,通常用n 表示.

3.气体分子运动的特点

(1)气体分子之间的距离很大,失约是分子直径的10倍.因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子不受力的作用,在空间自由移动.

(2)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,而且向各个方向运动的气体分子数目都相等.

(3)每个气体分子都在做永不停息的运动,常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒,在数量级上相当于子弹的速率.

(4)气体分子的热运动与温度的关系

○1温度越高,分子的热运动越激烈.

○2理想气体的热力学温度T 与分子的平均动能k E 成正比,即:k T aE (式中a 是比例常数),因此可以说,温度是分子平均动能的标志.

要点诠释:理想气体没有分子势能,所以其内能仅由温度决定,温度越高,内能越大,温度越低,内能越小.

要点二、对气体的微观解释

1.气体压强的微观意义

(1)气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力.

(2)产生原因:大量气体分子无规则运动碰撞器壁,形成对器壁各处均匀的持续的压力而产生.

(3)决定因素:一定气体的压强大小,微观上决定于分子的平均动能和单位体积内的分子数;宏观上决定于气体的温度T 和体积V

2.对气体实验定律的微观解释

(1)一定质量的气体,分子的总数是一定的,在温度保持不变时,分子的平均动能保持不变,气体的体积减小到原来的几分之一,气体的密度就增大到几倍,因此压强就增大到几倍,反之亦然,所以气体压强与体积成反比,这就是玻意耳定律.

(2)一定质量的气体,体积保持不变而温度升高时,分子的平均动能增大,因而气体压强增大,温度降低时,情况相反,这就是查理定律所表达的内容.

(3)一定质量的气体,温度升高时要保持压强不变,只有增大气体体积,减小分子的分布密度才

行,这就是盖一吕萨克定律所表达的内容.

要点三、分子的平均动能

1.分子的平均动能

物体分子动能的平均值叫分子平均动能.

温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大.

物体内部各个分子的运动速率是不相同的,所以分子的动能也不相等.在研究热现象时,有意义的不是一个分子的动能,而是物体内所有分子动能的平均值——分子平均动能.

物体的温度是大量分子热运动剧烈程度的特征,分子热运动越剧烈,物体的温度越高,分子平均动能就越大,所以说温度是分子平均动能的标志这是对温度这一概念从物体的冷热程度的简单认识,进一步深化到它的微观含义、本质的含义.

2.判断气体分子平均动能变化的方法

(1)判断气体的平均动能的变化,关键是判断气体温度的变化,因为温度是气体分子平均动能的标志.

(2)理解气体实验定律的微观解释关键在于理解压强的微观意义.

要点四、宏观、微观的区别与联系

1.宏观、微观的区别与联系

从宏观上看,一定质量的气体仅温度升高或仅体积减小都会使压强增大,从微观上看,这两种情况有没有什么区别?

分析:因为一定质量的气体的压强是由单位体积内的分子数和气体的温度决定的.气体温度升高,即气体分子运动加剧,分子的平均速率增大,分子撞击器壁的作用力增大,故压强增大.气体体积减小时,虽然分子的平均速率不变,分子对容器的撞击力不变,但单位体积内的分子数增多,单位时间内撞击器壁的分子数增多,故压强增大,所以这两种情况下在微观上是有区别的.

2.气体压强的公式

现在从分子动理论的观点推导气体压强的公式.

设想有一个向右运动的分子与器壁发生碰撞(图8-5-1),碰撞前的速率为v ,碰撞前的动量为mv ,碰撞后向左运动。速率为'v ,碰撞后的动量为'mv -.碰撞前后的动量变化为'

mv mv --.设分子与器壁的碰撞没有能量损失,分子碰撞前后的速率相等,即'v v ,因而碰撞前后的动量变化量为2mv -.

这个动量变化量2mv -等于器壁对分子的冲量,从牛顿第三定律知道,分子对器壁也有一个大小相等方向相反的冲量.可见,气体分子每碰撞一次器壁,就给器壁2mv 的冲量.

单位时间内大量分子对器壁的总冲量等于器壁所受的平均压力,对单位面积器壁的总冲量就等于气体的压强.怎样算出这个总冲量呢?单靠力学知识不行,需要用到统计方法.

大量气体分子做无规则的热运动,它们沿各个方向运动的机会是均等的,从统计的观点来看,可以认为各有1/6的分子向着上、下、前、后、左、右这六个方向运动,气体分子的速率是按照一定的

统计规律分布的,可以认为所有分子都以平均速率v 向着各个方向运动.计算出大量气体分子碰撞器壁的总冲量,就可以进一步求出器壁所受的压力,进而求出气体的压强来.

如图所示,在气体内部设想一个柱体,底面积为单位面积,高度为分子平均速率v 的数值,设气体单位体积中的分子数为0n ,则在这个柱体中有016

n v 个向右运动的分子.因此,在单位时间内,这016

n v 个分子会与器壁发生碰撞.分子每碰撞一次器壁,给器壁的冲量为2mv .

因此,单位时间内分子给单位面积器壁的总冲量等于

20011263

n v mv n mv ?=. 单位时间内气体对器壁的总冲量等于器壁所受的平均压力,单位器壁所受的平均压力就等于气体的压强p (如图).于是我们得到气体的压强公式:

2013

p n mv =. 气体分子的平均动能 212

E mv =, 上式化为 023p n E =

. 从这个公式可以知道,单位体积内的分子数越多,气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大. 要点四、知识归纳与提升

1.知识梳理

(1)气体分子沿各个方向运动的机会均等,分子速率按一定的“中间多,两头少”的统计规律分

布.

(2)影响气体压强的两个因素是:分子的平均动能和单位体积内的分子数,而且气体的压强正比于二者的乘积.

2.规律方法总结

(1)判断气体的平均动能的变化,关键是判断气体温度的变化,因为温度是气体分子平均动能的标志.

(2)理解气体实验定律的微观解释关键在于理解压强的微观意义.

【典型例题】

类型一、微观解释

例1.(2016 聊城模拟)对于一定质量的理想气体,下列论述中正确的是()

A.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强一定变大

B.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强可能不变

C.若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数一定增加

D.若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数可能不变

E.气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定

【答案】ACE

【解析】单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大,因此这时气体压强一定增大,故A正确,B错误;若气体的压强不变而温度降低时,气体分子热运动的平均动能减小,则单位体积内分子个数一定增加,故C正确,D错误;气体的压强与气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定,E正确。

举一反三:

【变式1】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.单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数增多

C.气体分子对器壁的撞击在单位面积上每秒钟内的个数增多

D.气体分子在单位时间内,作用于单位面积器壁的总冲量增大

【答案】B、C、D

【解析】气体温度增加时,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.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不正确.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,因分子平均动能增大,分子每次碰撞而施于器壁的冲量也增大,因而气体分子在单位时间内,作用于单位面积器壁的总冲量也增大,故选项B、C、D正确.

举一反三:

【变式2】对于一定量的稀薄气体,下列说法正确的是( )

A.压强变大时,分子热运动必然变得剧烈B.保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈C.压强变大时,分子间的平均距离必然变小D.压强变小时,分子间的平均距离可能变小

【答案】BD

【解析】一定质量的稀薄气体可以看做理想气体,分子运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子运动的越剧烈;压强变大可能是的原因是体积变小或温度升高,所以压强变大,分子热运动不一定剧烈,AC 项错误,B 项正确;压强变小时,也可能体积不变,可能变大,也可能变小;温度可能降低,可能不变,可能升高,所以分子间距离不能确定,D 项正确。

例2.一定质量的某种理想气体,当它的热力学温度升高为原来的1.5倍、体积增大为原来的3倍时,压强将变为原来的多少?请你从压强和温度的微观意义来说明.

【思路点拨】气体的压强在微观意义上正比于单位体积内气体分子个数和气体分子平均动能的乘积.

【答案】见解析

【解析】在微观意义上,气体的压强等于单位面积上气体碰撞器壁的作用力,找出单位时间内碰撞器壁作用力的决定因素,即可求解.

若单位体积内的分子数为n 0个,则单位面积上单位时间内能碰撞器壁的分子所占的体积V v =,所以碰撞器壁的分子个数n ∝n 0V ,即0n n v ∝.每个气体分子以平均速率v 碰撞器壁时的速率变化量为2v ,则由牛顿第二定律得F ma mv =∝.气体的压强等于在单位面积上的器壁受的碰撞力,则有20p nF n mv =∝, 即0k p n E ∝. ①

由于热力学温度升高为原来的1.5倍,由k E aT =得' 1.5k k E E =. ②

体积增大为原来的3倍,则气体单位体积内的分子个数减为原来的

13,即001'3n n =, ③ 由①②③式得 1'2p p =,即气体的压强变为原来的12

倍. 【总结升华】气体的压强在微观意义上正比于单位体积内气体分子个数和气体分子平均动能的乘积.

举一反三:

【变式】对于一定质量的理想气体,下列论述中正确的是( ).

A .当分子热运动变得剧烈时,压强必变大

B .当分子热运动变得剧烈时,压强可以不变

C .当分子间的平均距离变大时,压强必变小

D .当分子间的平均距离变大时,压强必变大

【答案】B

【解析】解此题应把握以下两个方面:①分子热运动的剧烈程度由温度高低决定;②对一定质量的理想气体,pV T

=恒量.

选项A、B中,“分子热运动变得剧烈”说明温度升高。但不知体积变化情况,所以压强变化情况不确定,所以A错。B对;选项C、D中,“分子间的平均距离变大”说明体积变大.但温度的变化情况未知,故不能确定压强变化情况,所以C、D均不对,正确选项为B.

类型二、平均动能

例3.给一定质量、温度为0℃的水加热,在水的温度由0℃上升到4℃的过程中,水的体积随着温度升高反而减小,我们称之为“反常膨胀”。某研究小组通过查阅资料知道:水分子之间存在一种结合力,这种结合力可以形成多分子结构,在这种结构中,水分了之间也存在相互作用的势能。在水反常膨胀的过程中,体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化,但所有水分子间的总势能是增大的。关于这个问题的下列说法中正确的是()

A.水分子的平均动能减小,吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功

B.水分子的平均动能减小,吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功

C.水分子的平均动能增大,吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功

D.水分子的平均动能增大,吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功

【答案】D

【解析】由于水的温度在升高,故水分子的平均动能增大,所以A、B错误;吸收热量的一部分使水分子之间的结构发生了变化,而变化时是需要一定能量的,用来克服原来分子间原来的结合力而做功,故D的说法是正确的。

举一反三:

【变式】有关气体压强,下列说法正确的是().

A.气体分子的平均速率增大,则气体的压强一定增大

B.气体分子的密集程度增大,则气体的压强一定增大

C.气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大

D.气体分子的平均动能增大,气体的压强有可能减小

【答案】D

【解析】气体的压强与两个因素有关,一是气体分子的平均动能,二是气体分子的密集程度,或者说,一是温度,二是体积.平均动能或密集程度增大,都只强调问题的一方面,也就是说,平均动能增大的同时,气体的体积也可能增大,使得分子密集程度减小,所以压强可能增大,也可能减小.同理,当分子的密集程度增大时,分子平均动能也可能减小,压强的变化不能确定.综上所述,正确答案为D.

例4.对一定质量的理想气体,下列说法正确的是().

A.体积不变,压强增大时,气体分子的平均动能一定增大

B.温度不变,压强减小时,气体的密度一定减小

C.压强不变,温度降低时,气体的密度一定减小

D.温度升高,压强和体积都可能不变

【答案】A、B

【解析】根据气体压强、体积、温度的关系可知,体积不变,压强增大时,气体分子的平均动能一定增大,选项A正确.温度不变,压强减小时,气体体积增大,气体的密度减小,选项B正确.压强不变,温度降低时,体积减小,气体密度增大,选项C错误.温度升高,压强、体积中至少有一个发生改变,选项D错误.

综上所述,正确答案为A、B.

举一反三:

【变式】对一定质量的理想气体,下列说法正确的是().A.压强增大,体积增大,分子的平均动能一定增大

B.压强减小,体积减小,分子的平均动能一定增大

C.压强减小,体积增大,分子的平均动能一定增大

D.压强增大,体积减小,分子的平均动能一定增大

【答案】A

气体压强的微观解释

分子热运动、布朗运动、扩散现象 1、做布朗运动实验,得到某个观测记录如图。图中记录的是( D ) A.分子无规则运动的情况 B.某个微粒做布朗运动的轨迹 C.某个微粒做布朗运动的速度——时间图线 D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 E.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 2、布朗运动虽然与温度有关,但布朗运动不能称为热运动(对) 3、空中飞舞的尘埃的运动不是布朗运动 经验之谈:布朗运动凭肉眼观察不到,得在光学显微镜下观察 分子运动在光学显微镜下观察不到,得在电子显微镜下观察。 布郎运动不会停止,而尘埃的飞扬经过一段时间后,会落回地面 4、观察布朗运动时,下列说法正确的是( AB ) A.温度越高,布朗运动越明显 B.大气压强的变化,对布朗运动没有影响 C.悬浮颗粒越大,布朗运动越明显 D.悬浮颗粒的布朗运动,就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动 5.由分子动理论及能的转化和守恒定律可知…( D ) A.扩散现象说明分子间存在斥力 B.布朗运动是液体分子的运动,故分子在永不停息地做无规则运动 C.理想气体做等温变化时,因与外界存在热交换,故内能改变 D.温度高的物体的内能不一定大,但分子的平均动能一定大 6.下列关于热运动的说法,正确的是( D ) A.热运动是物体受热后所做的运动 B.温度高的物体中的分子的无规则运动 C.单个分子的永不停息的无规则运动 D.大量分子的永不停息的无规则运动 物质的量

(1)m M v V N A ==即:分子质量摩尔质量=分子体积摩尔体积阿佛加德罗常数= (2)分子的个数 = 摩尔数 ×阿伏加德罗常数 (3)摩尔质量摩尔体积=密度 1.从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数( C ) A.水的密度和水的摩尔质量 B.水的 摩尔质量和水分子的体积 C.水的摩尔质量和水分子的质量 D.水分子的体积 和水分子的质量 2.已知铜的摩尔质量为M (kg/mol ),铜的密度为ρ(kg/m 3),阿伏加德罗常数为 N A (mol - 1).下列说法不正确的是( B ) A.1 kg 铜所含的原子数为 M N A B.1 m 3铜所含的原子数为ρA MN 个铜原子的质量为A N M kg 个铜原子所占的体积为A N M ρ m 3 3. 利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V 的一滴油 在 水面上散开形成的单分子油膜的面积为S ,这种油的密度为ρ,摩尔质量为M ,则阿伏 加德罗常数的表达式为( )答案:33 6V MS πρ 4.已知铜的密度为×103 kg/m3,相对原子质量为64,通过估算可知铜中每个铜原子所占 的体积为(B ) ×10-6 m 3 ×10-29 m 3 ×10-26 m 3 ×10-24 m 5.某物质的摩尔质量为M ,密度为ρ,设阿伏加德罗常数为N A ,则每个分子的质量和单位 体积所含的分子数分别是(D ) A.M N A M N ρ?A B.A N M ρM N A C. M N A ρ?A N M D. A N M M N ρ?A 6 .一热水瓶水的质量约为m=2.2 kg,它所包含的水分子数目为_________.(取两位有效数 字, 阿伏加德罗常数取×1023 mol -1) ×1025个) 7.某同学采用了油膜法来粗略测定分子的大小:将1 cm 3油酸溶于酒精,制成1 000 cm 3

物态变化的微观解释

物态变化的微观解释 一、基本的规则 1.所有的分子都在运动,所以具有动能 2.分子之间存在引力与斥力,所以当分子要摆脱其他分子的约束,克服引力做功,所以需要比较大的动能。 3.分子热运动的能力中势能部分使分子趋于团聚,动能部分使它们趋于飞散。大体来说平均动能胜过势能时,物体处于气态;势能胜于平均动能时,物体处于固态;当势能与平均动能势均力敌时,物质处于液态。 二、为什么沸腾在一定温度下发生 由于分子不停的运动,也就会与周边的分子相撞。在这随机碰撞的过程,有的分子得到比较大的能量,若这分子在液体内部,它也可以挣脱另的分子对它的约束。但在大多数情况下它们逃不出液体。因为它们和邻近的分子会碰撞,把能量传给邻近的分子,自身的能量会减少,自己又再次处于束缚态。但若是液体表面的分子就可以挣脱周边分子对它的束缚,离开液体,成为气态。这也就是为什么蒸发只发生在液体表面。因为能离开液体的分子的动能较大,所以当它离开后,液体的平均动能当然就减少了,所以液体的温度会下降。而在液体表面的分子也会在随机飞行中,有可能飞回到水的表面。这就是在一个封闭的系统,我们看到液体好像没有发生蒸发。其实每一时刻都有分子从液体表面飞出,也有分子飞入,是一个动态的平衡。 从上述的分析我们可以得知,温度越高,分子的平均动能就越大,摆脱束缚的可能性就越大。 随着温度的升高,有越来越多的分子力图挣脱,如果偶然有几个挣脱其邻居的分子彼此很靠近,它们就有可能在液体内部为自己找到一个安身之地:生成一个气泡。气泡内是饱和蒸气。如果泡内蒸气的压强小于外部压强,外部压强会压缩气泡,使之重新消失在液体中。当液体内部生成的气泡内的饱和蒸气压达到外部压强时,就开始沸腾。在沸腾过程中,越来越多的分子加入气泡,使气泡的体积猛然增大。密度比水小的气泡上升到水面破裂,在那里让内部积累起来的高能分子飞走。也就说液体内部的分子能否挣脱束缚离开液面,就取决于饱和蒸气压

化学方程式、化学式、微观反应

化学专题复习---化学方程式复习学案6 一、化学反应实质是:反应物的原子或原子团、离子重新组合的过程,反应前后元素不变。 二、金属条件分析以下反应不能发生的原因 硫酸除去试管壁上的铜,锌与硝酸铝溶液 锌与碳酸铜,氢氧化钠与碳酸铜生成蓝色沉淀 碳酸镁与氯化钙溶液,碳酸钾溶液与氯化钠溶液 ①金属与酸反应条件:②金属与盐反应条件 ③碱与盐反应、盐与盐反应 a)化合价与离子所带电荷数是相等的,常见金属:钾钙钠镁铝锌铁铜汞银对应的离子 符号分别是 归纳其化合价:+1价有+2价有+3价有 生成+2价的亚铁离子是什么反应:生成+3价是: 符号的应用: 三、转化:CO2 与碱溶液、或水可以转化为CO32-, NH3与水可以转化为NH4+ 四、运用 1、镁在空气中点燃不仅和氧气反应,还能和二氧化碳生成氮化镁(氮元素显-3价)和一种 单质,该反应的方程式 2、硅元素的符号为,它的许多化学性质与碳相似,写出硅酸的化学式,二氧化硅 与烧碱反应能生成盐和水,写出该反应的化学方程式 3、硬水中含有一定的可溶性碳酸氢钙,受热后分解生成一种盐、二氧化碳和另一种氧化物, 从而降低水的硬度,写出该反应方程式 4、用方程式解释1)、白磷要密封保存于水中 2)、稀盐酸会破坏铝锅表面的氧化膜(Al2O3) 3)、乙炔(C2H2)可以作燃料 4)、铁制品不能盛放波尔多液(硫酸铜与熟石灰混合物) 5、氢气和氯气(CL2)燃烧的方程式 6、铜可以和浓硫酸受热反应,生成硫酸铜、二氧化硫、水。该反应方程式 7、铁放入硝酸银和硝酸铜的混合液中,铁的表面出现白色物质的反应 铁的表面出现红色物质的反应 8、写出有水参加的化合反应①② 9、有水生成的反应:小苏打受热分解碳酸分解 酸碱中和反应酸和金属氧化物反应 碱溶液和非金属氧化物反应 10、含硫的煤燃烧生成二氧化硫,造成酸雨,可以用氢氧化钠溶液来吸收 10、氢氧化钠溶液敞口放置可能会吸收二氧化碳而变质。 (1)写出变质的化学方程式 (2)写出鉴别是否变质的化学方程式 (3)写出除去所含杂质的方程式 11、用方程式解释,铝制品耐腐蚀的原因 12、二氧化碳是一种宝贵的资源。高温高压下可以和氨气合成尿素[CO(NH2)2]和水,写出该 反应的方程式

气体的微观意义

气体的微观意义 【教学设计】 第八章第4节 一、教材分析 用微观解释宏观,离不开统计规律。本节教材有意识地渗透统计观点,提出什么是统计规律。教学时可以举出学生比较熟悉的生活中的事例,帮助学生理解统计规律的意义,并理解压强以及气体实验定律的微观解释。通过分析气体分子运动的特点,去学习压强的产生原因。 二、教学目标 知识与技能 能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义,并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。 过程与方法 通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象,培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力,并渗透“统计物理”的思维方法。 情感态度价值观 通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析,对学

生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。 三、教学重点、难点 1.用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点。 2.气体压强的微观意义是本节课的难点,因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。 四、学情分析 根据学生的情况教师可以先让学生课前完成“抛币实验”然后进行全班交流家与评价,让学生发表自己的看法,从中领略到自然与社会的奇妙与和谐,增加对科学的求知欲和好奇心。 五、教学方法 讨论、谈话、练习、多媒体辅助 六、课前准备 .学生的学习准备:预习 .教师的教学准备:多媒体制作,课前预习学案,准备实验器材。 七、课时安排:1课时 八、教学过程 预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

情景导入、展示目标。 设问:气体的状态变化规律?从微观方面如何解释? 合作探究、精讲点拨 统计规律 气体分子运动的特点 设问:气体分子运动的特点有哪些? 弱,可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用,每个分子都可以在空间自由移动,一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。 碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量,其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的,这就是杂乱无章的气体分子热运动。 因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 多,两头少”的分布规律,且这个分布状态与温度有关,温度升高时,平均速率会增大。

高中物理_气体热现象的微观意义教学设计学情分析教材分析课后反思

第4节气体热现象的微观意义 复习预习引入

知识探究过程 一、投掷硬币实验 学生实验: 实验表明:个别事物的出现具有偶然的因素,但大量事物出现的机会,却遵从一定的统计规律。 二、气体分子运动的特点 1.气体间的距离较大,分子间的相互作用力十分微弱,可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受其他力作用,每个分子都可以在

空间自由移动,一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。 2.分子间的碰撞频繁,这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量,其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的,这就是杂乱无章的气体分子热运动。 3.从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等,因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 4.大量气体分子的速率是按一定规律分布,呈“中间多,两头少”的分布规律,且这个分布状态与温度有关,温度升高时,平均速率会增大。 5.理想气体的热力学温度T与分子的平均动能 E成正比,即 k T =a E k 式中a是比例常数。此式说明,温度是分子平均动能的标志。三、气体压强的微观意义 模拟情景:雨滴打在伞面上使伞面受到冲击力,雨滴动能越大,雨滴越密集,产生的压力就越大。 【视频演示】雨滴撞击伞面 【实验演示】滚珠撞击电子秤实验 总结结论:从微观角度来看,气体压强的大小与两个因素有关,一是气体分子的平均动能,二是分子的密集程度。前者决定温度,后者决定体积。所以:气体压强与温度和体积有关。 四、对气体实验定律的微观解释

1.用气体分子动理论解释玻意耳定律: 一定质量(m)的理想气体,其分子总数(N)是一个定值,当温度(T)保持不变时,则分子的平均速率(v)也保持不变,当其体积(V)增大几倍时,则单位体积内的分子数(n)变为原来的几分之一,因此气体的压强也减为原来的几分之一;反之若体积减小为原来的几分之一,则压强增大几倍,即压强与体积成反比。这就是玻意耳定律。 书面符号简易表述方式: 总结:基本思维方法是:依据描述气体状态的宏观物理量(m、p、V、T)与表示气体分子运动状态的微观物理量(N、n、v)间的相关关系,从气体实验定律成立的条件所述的宏观物理量(如m一定和T不变)推出相关不变的微观物理量(如N一定和v不变),再根据宏观自变量(如V)的变化推出有关的微观量(如n)的变化,再依据推出的有关微观量(如v和n)的变与不变的情况推出宏观因变量(如p)的变化情况,结论是否与实验定律的结论相吻合。若吻合则实验定律得到了微观解释。 2.用分子动力论解释查理定律: 一定质量(m)的气体的总分子数(N)是一定的,体积(V)保持不变时,其单位体积内的分子数(n)也保持不变,当温度(T)升高时,其分子运动的平均速率(v)也增大,则气体压强(p)也增大;

2018年中考化学专题训练(七) 微观实质模型

专题训练(七) 微观实质模型 1.[2017·宁波]如图KZ7-1是物质甲和乙反应生成丙的微观示意图。下列说法正确的是() 图KZ7-1 A.该化学反应属于化合反应 B.甲和乙属于单质,丙属于化合物 C.参加反应的甲与乙的分子个数比为1∶1 D.l个丙分子由1个甲分子和2个乙分子构成 2.[2017·河南]图KZ7-2是某反应的微观示意图,下列有关该反应的说法不正确的是() 图KZ7-2 A.属于置换反应 B.相对分子质量最小的是NH3 C.生成丙和丁的质量比为1∶3 D.氢元素的化合价在反应前后没有变化 3.[2017·葫芦岛]图KZ7-3是某化学反应的微观示意图,下列说法错误的是() 图KZ7-3 A.反应前和反应后的物质均为混合物 B.参加反应的分子个数比为3∶2 C.反应前后原子的种类、数目不变 D.生成物中含有碳元素、氢元素和氧元素 4.[2017·遂宁]汽车尾气是导致酸雨的重要原因之一,为减少有害气体的排放,人们在汽车排气管上安装“催化转换器”,发生反应的微观示意图如下。

图KZ7-4 (1)写出图乙中物质的化学式________。 (2)该反应中化合价有改变的两种元素是________(填元素符号)。 5.[2017·临沂]图KZ7-5为某化学反应在催化剂作用下的微观模拟示意图, 分别表示氢原子和氧原子。 图KZ7-5 (1)虚线框内应填的微观图示是________(填序号)。 图KZ7-6 (2)结合图KZ7-5,从原子、分子的角度分析,在化学反应过程中,________可分,而________不 能再分。 (3)请写出该反应的化学方程式:________________________________________。 6.[2017·威海]用化学方法改造物质——“二氧化碳变汽油”。二氧化碳是化石燃料燃烧的产物,汽油(主要成分为含有5~11个碳原子的碳氢化合物)是全球用量最大的液体燃料。如果有人告诉你“二氧化碳能变成汽油”,你相信吗? 近日,中科院大连化学物理研究所研制出一种新型多功能复合催化剂,通过图KZ7-7所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个环节,将二氧化碳成功转化为汽油(图中a、b是两种起始反应物的分子结构模型,c、d是最终制得的汽油中所含物质的分子结构模型)。 图KZ7-7 (1)要实现物质间的转化,往往需要有高效的催化剂。下列有关催化剂的叙述正确的是________(填序号)。 A.催化剂可以改变化学反应速率 B.化学反应前后催化剂的质量不变 C.化学反应前后催化剂的化学性质发生改变 (2)在一定温度、一定压强和催化剂存在的条件下,环节Ⅰ除生成CO外,还生成了一种化合物,则

气体实验定律的微观解释·教案

气体·气体实验定律的微观解释·教案 一、教学目标 1.在物理知识方面的要求: (1)能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义,并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。 (2)能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。 2.通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象,培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力,并渗透“统计物理”的思维方法。 3.通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析,对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。 二、重点、难点分析 1.用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点,它是本节课的核心内容。 2.气体压强的微观意义是本节课的难点,因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。 三、教具 计算机控制的大屏幕显示仪;自制的显示气体压强微观解释的计算机软件。 四、主要教学过程 (一)引入新课 先设问:气体分子运动的特点有哪些? 答案:特点是:(1)气体间的距离较大,分子间的相互作用力十分微弱,可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用,每个分子都可以在空间自由移动,一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。(2)分子间的碰撞频繁,这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量,其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的,这就是杂乱无章的气体分子热运动。(3)从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等,因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。(4)大量气体分子的速率是按一定规律分布,呈“中间多,两头少”的分布规律,且这个分布状态与温度有关,温度升高时,平均速率会增大。 今天我们就是要从气体分子运动的这些特点和规律来解释气体实验定律。 (二)教学过程设计

第2节气体实验定律的微观解释

《8.4气体热现象的微观意义》导学案 班级 _______________ 姓名________________ 小组_________________ 得分________________ 【学习目标】 1. 知道气体分子运动的特点 2.了解气体压强的微观意义 3.掌握气体实验定律的微观解释 【自主学习】 一、气体分子运动的特点 1. 运动的理想性:气体分子间的距离比较大,除相互碰撞或跟器壁碰撞外,不受力而做 _________ 动,可以在空间自由移动,所以气体没有一定的体积和形状。 2. 运动的无序性:分子的运动永不停息,杂乱无章,在某一时刻,向着运动的分子都有,而且向各个方向运动的气体分子数目都________ 。 3. 运动的高速性:常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒,在数量级上相当于子弹的速率;分 子速率分布图线呈的规律. 4. 气体分子的热运动与温度的关系 跟踪练习1:(多选)气体分子运动的特点是() A. 分子除相互碰撞或跟容器碰撞外,可在空间里自由移动 B. 分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动 C. 分子沿各个方向运动的机会均等. D. 分子的速率分布毫无规律. 二、气体压强的微观意义 1. _________________________________________________________________________ 气体的压强是大量气体分子频繁地_______________________________________________________________________ 而产生的。 2. 影响气体压强的两个因素: 微观:(1)气体分子的;(2)气体分子的 宏观:(1)气体的;(2)气体的_________ . 跟踪练习2 :对于密封在大型气罐内的氧气对器壁的压强,下列说法正确的是() A. 由于分子向上运动的数目多,因此上部器壁的压强大.. B. 气体分子向水平方向运动的数目少,则侧壁的压强小. C. 由于氧气的重力会对下部器壁产生一个向下的压力,因此下部器壁的压强大. D. 气体分子向各个方向运动的可能性相同,撞击情况相同,器壁各处的压强相等. 三、对气体实验定律的微观解释 1. 玻意耳定律:一定质量的理想气体,温度保持不变时,分子的_________________ 是一定的,在这种情况下,体积减小时,分子的____________ 增大,气体的 ______ 就增大。 2. 查理定律:一定质量的理想气体,体积保持不变时,分子的保持不变,在这种情况下,温度升高 时,分子的平均动能—, 气体的压强就__________________ . 3. 盖吕萨克定律:一定质量的理想气体,温度升高时,分子的平均动能—,—只有气体的体积同 时_________ .,使分子的密集程度 ___________ ,才能保持压强 ______________ . 跟踪练习3 :(多选)一定质量的理想气体,在等温变化过程中,下列物理量中发生改变的有() A. 分子的平均速率 B.单位体积内的分子数 C.气体的压强D?分子总数 【课堂练习】 4. 对于一定质量的气体,下列四个论述中正确的是() A. 当分子热运动变剧烈时,压强必变大 B. 当分子热运动变剧烈时,压强可以不变 C. 当分子间的平均距离变大时,压强必变小 D. 当分子间的平均距离变大时,压强必变大 5. 下列关于气体的说法中,正确的是() A、由于气体分子运动的无规则性,所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等 B、气体的温度升高时,所有的气体分子的速率都增大 C、一定量的气体,体积一定,气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大 D、气体的分子数越多,气体的压强就越大 6、(多选)对于一定质量的气体,如果保持气体的体积不变,温度升高,那么 下列说法中正确的是( A. 气体的压强增大. B. 单位时间内气体分子对器壁碰撞的次数增多 C. 每个分子的速率都增大 D. 气体分子的密集程度增大 7. 如图所示,一定质量的理想气体由状态A沿平行纵轴的直线变化到状态 A. 气体的温度不变 B. 气体的内能增加 C. 气体的分子平均速率减少 D. 气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变 8、有关气体的压强,下列说法正确的是() 9、(多选)关于气体分子运动的特点,以下说法正确的有:() A. 气体分子间的距离较大,除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子几乎不受力的作用而做匀速直线运动。 B. 分子的运动杂乱无章,在某一时刻,向各个方向运动的气体分子数目都相等。 C. 温度越高,分子热运动越剧烈。所以每个氧气分子在100 C时的运动速率都比0 C时的运动速率大。 D. 随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例减少 10、(多选)对一定质量的理想气体,下列说法正确的是() A. 体积不变,压强增大时,气体分子的平均动能一定增大 B. 温度不变,压强减小时,气体的密度一定减小 C. 压强不变,温度降低时,气体的密度一定减小 D. 温度升高,压强和体积都可能不变 11、(多 选)一定质量的理想气体,体积变大的同时,温度也升高了,那么下面判断正确的是() A ?气体分子平均动能增大B.单位体积内分子数目增多 C.气体的压强一定保持不变 D.气体的压强可能变大 12、一 定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为() A. 气体分子每次碰撞器壁的作用力增大 B,则它的状态变化过程是( A.气体分子的平均速率增大,则气体的压强一定增大 B.气体分子的密集程度增大,则气体的压强一定增大 C.气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大 D.气体分子的平均动能增大,气体的压强有可能减小

8年高考热学试题分类训练(4):气体压强的微观解释

八年高考热学试题分类训练【2002-2009】 (4)气体压强的微观解释 17.(04江苏)甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙,且p甲

A.100℃ B.112℃C.122℃D.124℃ 21.(07天津)A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同。将两管抽成真空后,开口向下竖直插人水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是 A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量 B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量 C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同 D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同 22.(07全国1卷)如图所示,质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸之间无摩擦。a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,b态是气缸从容器中移出后,在室温(270C)中达到的平衡状态。气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能,下列说法正确的是 A.与b态相比,a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多 B.与a态相比,b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大 C.在相同时间内,a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等 D.从a态到b态,气体的内能增加,外界对气体做功,气体对外界释放了热量 23.(08全国1)已知地球半径约为6.4×106 m,空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压

高中物理_气体热现象的微观意义教学设计学情分析教材分析课后反思

《气体热现象的微观意义》教学设计 ★新课标要求 (一)知识与技能 1.知道气体分子运动的特点。 2.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义,并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。 3.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。 (二)过程与方法 通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象,培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力,并渗透“统计物理”的思维方法。 (三)情感、态度与价值观 通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析,对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。 ★教学重点 气体分子运动的特点和气体压强的微观意义。 ★教学难点 气体压强的微观意义。 ★教学方法

讲授法、阅读法、电教法 ★教学用具: 课件;硬币若干。电子秤滚珠实验演示视频。 ★教学过程 (一)引入新课 教师:从一个笑话引入随机事件、统计规律的定义。播放伽尔顿实验的视频。 (二)进行新课 1.投掷硬币实验 教师:通过对分子动理论的学习,我们知道,由于物体是由数量极多的分子组成的,这些分子单独来看,运动是不规则的,带有偶然性的,但从总体上看,大量分子的运动遵守一定的规律,这种规律叫做统计规律。 将数据输入Excel表格进行分析。 教师:实验表明:个别事物的出现具有偶然的因素,但大量事物出现的机会,却遵从一定的统计规律。 教师:请大家列举生活中你所观察到的符合统计规律的现象。 列举实例。如考试时,得高分的人数和低分的人数占总人数的比例相对较少,接近平均分的人数相对较多。全班同学的身高分布,也有类似的规律。 2.气体分子运动的特点 展示分子运动的动画。

教师:气体分子运动的特点有哪些? 师生总结:气体分子运动的特点是: (1)气体间的距离较大,分子间的相互作用力十分微弱,可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受其他力作用,每个分子都可以在空间自由移动,一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。 (2)分子间的碰撞频繁,这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量,其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的,这就是杂乱无章的气体分子热运动。 (3)从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等,因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 (4)大量气体分子的速率是按一定规律分布,呈“中间多,两头少”的分布规律,且这个分布状态与温度有关,温度升高时,平均速率会增大。 E成正比,即 (5)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能 k E T =a k 式中a是比例常数。此式说明,温度是分子平均动能的标志。 教师:知道了气体分子运动的这些特点和规律,我们就可以来解释气体压强的产生和气体实验定律了。 3.气体压强的微观意义 教师:从微观的角度看,气体的压强是大量气体分子频繁撞击器壁而产生的。 类比:雨滴打在伞面上使伞面受到冲击力,雨滴动能越大,雨滴越密集,产生的压力就越大。 【视频演示】雨滴撞击伞面 【实验演示】滚珠撞击电子秤实验 或观看滚珠撞击电子秤的视频演示,增强学生的感性认识。 得出结论:从微观角度来看,气体压强的大小与两个因素有关,一是气体分子的平均动能,二是分子的密集程度。前者决定温度,后者决定体积。所以:气体压强与温度和体积有

税收效应

第四专题税收效应 经济决定税收,税收来源于经济,对经济具有反作用,即对经济运行产生重要影响。 税收对经济产生影响,这种影响又称税收效应,是指纳税人因政府课税而在其经济选择或经济行为方面作出的反应,以及由此影响到社会经济运行本身。 税收效应可分为收入效应和替代效应。税收的收入效应,是指政府征税,不干扰相对价格,仅仅削弱纳税人的支付能力或减少其可支配收入,而不产生额外的效率损失。 税收的替代效应:当相对价格(即广义相对价格,它不仅指特定商品或服务的价格,还包括资金价格――利率、劳动的价格――工资率、外汇价格――汇率,以及边际收益、边际成本等)由于政府征税而发生变化时,生产决策与消费决策发生改变。这种效应就是税收的替代效应。税收的替代效应一般会导致经济的低效率或无效。 长期以来,税收学界一直信奉这样一种流行的观点:即税收应保持中性,不对纳税人的经济选择或经济行为产生任何影响。这种观点被称为“税收中性观点”。但是,税收中性实际上只是一种理论上描述,或者说是建立完善税制的努力方向,在现实经济生活中并不存在。税收作为一种强制和无偿的国家占有社会产品,总会对纳税人的经济选择或经济行为发生影响,对资源配置和经济稳定、经济增长产生作用。也就是说,税收实际上是“非中性”的,对税收“非中性”的情况的分析研究正是税收对经济影响的构成内容的研究。 考察税收对经济的影响,应分别置于微观主体层面和国民经济宏观层面来考察。在微观层面中,从收入效应和替代效应两个方面分析税收对生产、消费、劳动力供给、投资以及个人储蓄等的影响。在宏观层面,主要分析税收对经济增长、经济稳定、收入分配的影响。 第一节税收的微观经济效应 税收的微观经济效应是指因为政府课税对纳税人在其经济选择和经济行为中做出的反应。税收的“非中性”特征使得国家征税行为对纳税人带来超额经济负担和决策行为的变化。税收的微观经济效应主要分析税收如何影响微观经济主

§X8.3 理想气体的状态方程 气体热现象的微观意义

§X8.3 理想气体的状态方程 气体热现象的微观意义 执笔人:陵县一中魏德宾[学习目标] 1、准确理解理想气体这个物理模型。 2、会推导理想气体的状态方程,并能够应用理想气体状态方程求解相应的题目和解释相关的现象。 3、了解统计规律及其在科学研究和社会生活中的作用。 4、知道分子运动的特点,掌握温度的微观定义。 5、掌握压强、实验定律的微观解释。 [自主学习] 一、理想气体 1、为了研究问题的方便,可以设想一种气体,在任何,我们把这样的气体叫做理想气体。 2、理想气体是不存在的,它是实际气体在一定程度的近似,是一种理想化的模型。 3、理想气体分子间,除碰撞外无其它作用力,从能量上看,一定质量的理想气体的内能完全由决定。 二、理想气体的状态方程 1、内容:一定质量的理想气体在从一个状态变到另一个状态时,尽管P、V、T都可能改变,但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。 2、方程:,。 3、推导:(两种方法) 4、推论 (1)一定质量的理想气体当状态变化过程中三个状态参量保持某一个参量不变时,就可以从理想气体状态方程分别得到 (2)根据气体的密度ρ=m/V,可以得到气体的密度公式 5、适用条件 6、注意方程中各物理量的单位,温度必须用,公式两边中P和V单位必须,但不一定是国际单位。 三、气体分子运动的特点 1、从微观的角度看,物体的热现象是由的热运动所决定的,尽管个别分子的运动有它的不确定性,但大量分子的运动情况会遵守一定的。

2、分子做无规则的运动,速率有大有小,由于分子间频繁碰撞,速率又将发生变化, 但分子的速率都呈现的规律分布。这种分子整体所体现出来的规律叫统计规律。 3、气体分子运动的特点 (1)分子的运动杂乱无章,在某一时刻,向着运动的分子都有,而且向各个方向运动的气体分子数目都。 (2)气体分子速率分布表现出“中间多,两头少”的分布规律。温度升高时,速率大的分子数目,速率小的分子数目,分子的平均速率。 4、温度是的标志。用公式表示为。 四、气体压强的微观意义 1、气体的压强是而产生的。气体压强等于大量气体分 子作用在器壁。 2、影响气体压强的两个因素:,。从两个 因素中可见一定质量的气体的压强与,两个参量有关。 五、对气体实验定律的微观解释 1、一定质量的气体,温度保持不变时,分子的平均动能是的,在这种情况下, 体积减小时,分子的,气体的压强就这就是玻意耳定律的微观解释。 2、 这就是查理定律的微观解释。 3、 是盖·吕萨克定律的微观解释。[典型例题] 1、如图8—23所示,一定质量的理想气体在不同体积时的两条 A.气体由状态a变到状态c,其内能减少,一定向外界放出了热量 B.气体由状态a变到状态d,其内能增加,一定向外界吸收了热量 C.气体由状态d变到状态b,其内能增加,一定向外界吸收了热量 图8—23 D.气体由状态b变到状态a,其内能减少,一定向外界放出了热量 2、如图8—24所示,粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管,当t1=310C,大气 压强P0=76cmHg时,两管水银面相平,这时左管被封闭的气柱长L1=8cm,则 (1)当温度t2多少时,左管气柱L2为9cm? (2)当温度达到上问中的温度t2时,为使左管气柱长L为8cm, 图8—23

初中化学化学反应微观实质专题

物质的反应实质 一、选择题 1、下图表示的是某化学反应前后物质的微粒变化,其中分别表示X 、Y 、Z 三种物质的分子。该反应的化学方程式中,X 、Y 、Z 三种物质的化学计量数之比为( ) A 、1∶1∶1 B 、1∶2∶1 C 、2∶1∶2 D 、4∶1∶2 2、某反应的微观示意图如图(一种小球代表一种元素的原子),下列说法错误的是( ) A . 该反应是置换反应 B . 该反应的本质是原子的重新组合 C . 该反应前后分子的种类改变 D . 该反应中的生成物都是化合物 3、提起压在容器中水面上方的活塞,容器中的水发生汽化,如图所示.下列选项中,最能表示水汽化后相同空间内粒子分布的是( ) 4、某反应的微观示意图如下,下列说法正确的是( ) A.该 反应说明原子在化学 反应中可再分 B.反应物的分子个数比为3:2 C.所有参与反应的物质都是化合物 D.D 物质中氯元素的化合价+1 5、下图中“○”和“●”分别表示不同元素的原子,其中表示单质的是( ) . B . C .

6、意大利罗马大学的科学家获得了极具理论研究意义的N 4分子.N 4分子 结构如图所示.下列有关N 4的说法正确的是( ) A .N 4约占空气体积的78% B .N 4是一种单质 C .N 4属于一种新型的化合物 D .由于N 4与N 2的组成元素相同,所以它们的性质相同 7、右图是高温下某反应的微观过程。下列说法中正确的是 ( ) A .该反应属于复分解反应 B .该反应中元素的化合价没有变化 C .图中的两种化合物都属于氧化物 D .该反应所得生成物(按图中顺序)的质量比为 (填最简整数比) 二、填空题 8、右图为电解水的实验装置图。接通电源观察两电极都有气泡产生。 (1)通电一段时间后,玻璃管a 收集到的气体是 , a 、b 两玻璃管收集的气体体积比约为 。 (2)下图为水分解的微观过程: ①水的分解过程中,不发生变化的微粒是 。 ②结合实验现象,写出水通电分解的化学方程式 。 (3)已知同温同压下,气体的体积比决定于气体的分子个数比。该实验中能够说明水的化学式为“H 2O ”的实验现象是 。 9、如图分别是水蒸气液化,水通电分解和氢气在氯气中燃烧的微观变化示意图.请回答下列问题: (1)图②表示的化学方程式为 (2)从微观角度解释图①、图②的本质区别是 ;

参考资料:如何理解大气压强的宏观意义和微观实质

如何理解大气压强的宏观意义和微观实质 在中学物理课本中对大气压强的定义是:地球对空气也有吸引作用,因此空气也受重力。所以象液体对浸在它里面的物体要产生压强一样,空气对浸在它里面的物体也要产生压强,这个压强就叫大气压。 根据气体动理论,气体的压强是由大量作无规则运动的分子跟器壁碰撞产生的。从本质上讲,大气压也是空气分子在不停地作无规则运动产生的,但它与空气重量有密切关系。下面我们就讨论这个问题。 地球周围的大气层里,空气分子的无规则运动将使它们均匀分布于所能达到的空间,而受到重力作用而将使空气分子聚集在地面上,在这两种作用达到平衡时,空气分子在大气层内的分布是非均匀的。在地面附近空气分子的密度大,大气层顶部分子密度小。根据玻尔兹曼分布律可以导出重力场中空气分子的数密度n 按高度分布规律: 10m gh kT n n e -= 式中m 1为分子质量、n 0为地面附近(h=0)的气体分子数密度、n 为距地面高度为h 处分子的数密度。 由止式和p nkT =,得: 100m gh Mgh kT RT p n kTe p e --== (1) 式中00p n kT =表示h=0处气体的压强。 111/A A m m m N M k R N R R ===,其中M 为气体的摩尔质量。 在大气中取一竖直气柱。为使讨论简单,假设气柱中各处温度相同,对(1)式微分: 0Mgh RT Mg pM dp p e dh gdh RT RT -=-=- 由m pV RT M =,得m pM V RT ρ==,代入上式,所以: dp gdh ρ=- 式中ρ表示空气的密度。设大气层的高为H ,大气层顶部的气体压强为零。则: 000 H p dp gdh ρ=-?? 00 H p gdh ρ=? 式中等号左边是地面(h=0)处大气压强P 0的值;右边是地面(h=0)处到大气层顶部的单位截面积上气柱的重量。上式表明,地面处的大气压强在数值上等于地面到大气层顶部的单位面积上气柱的重量。因此,大气层某高度处的大气压强在数值上也等于该处到大气层顶部的单位面积上气柱的重量。

化学的变化微观结构图

化学变化微观结构图 1.下列化学可以用右边的微观示意图表示的是 A.2H2O2H2↑+ O2↑ B.2HI + Cl2 2HCl + I2 C.CO2 + C 2CO D.CuO + 2HCl CuCl2 +H2O 2.下图描述的是某反应在同一容器中反应前后部分 ..分子种类的微观示意图,该反应中A与D的微粒数目之比为 A .1:1 B.4:5 C.5:4 D.2:3 3.(7分)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。 (1)在水、铜和氯化钠3种物质中,由离子构成的是。 (2)请从微观的角度分析:电解水时,水分解过程中发生改变的是(写出一点即可),写出该反应的化学方程式。 (3)食醋中含有醋酸(CH3COOH),醋酸由种元素组成,1个醋酸分子由________个原子组成。 (4)A、B、C、D表示4种物质,其微观示意图见下表,A和B在一定条件下反应生成C 和D。若8 g B参加反应,则生成D的质量为 g。 物质A B C D 微观示意图 4.(5分)根据下面所示某反应的微观示意图回答问题。 ⑴1个Y分子由构成。 ⑵生成M和N的分子个数比为。 ⑶反应前后发生改变的是(填序号)。 A.原子数目B.分子数目C.原子种类D.分子种类 ⑷在该反应过程中,化合价发生改变的元素有。 ⑸X和M的化学性质不同,其根本原因在于。 氮原子 氧原子 氢原子反应前反应后 X Y M N

5.下图是某个化学反应前后各种物质的微观模拟图,图中“○”“●”表示不同元素的原子。 根据图示判断,该反应属于 A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应 6.(4分)下图为某反应过程中,同一容器内反应前后物质种类的微观示意图。 (1 )上述四种物质中,属于氧化物的是(填字母) (2)一个A分子中含有个原子,该物质中N、H两种元素的质量比为。(3)该反应中,发生反应的 A与B的微粒个数比为。 7、A、B、C、D表示四种物质,其微观示意图见下表。A和B在一定条件下反应生成C和D, 若16gB参加反应,则生成D的质量为____g。 物质A B C D——氢原子 ——氧原子 ——硫原子 微观示意图 8.了解物质构成的微观奥秘,能帮助我们更好地认识物质变化 的本质。 (1)氧和硅在地壳中含量丰富,两种元素的本质区别是它们原 子结构中的数不同; 碳(原子序数6)与硅(原子序数14)具有相似的化学性 质,这主要是因为它们原子结构中的数相同。 (2)右图是盐酸与氢氧化钠溶液反应的微观过程示意图。 构成氢氧化钠溶液的粒子是;盐酸与氢氧化钠溶液的反应属于基本反应类型中的反应,从微观粒子的角度分析,该反应的实质是。(3)纯净物A可用作气体燃料。在一定条件下,将一定质量的A与160 g B按下图所示充分反应,当B反应完全时,生成132 g C和72 g D。 A中各元素的质量比是。已知A的相对分子质量为44,该反应的化学方程式是。 9、下图是某反应前后分子变化的微观示意图。该反应的下列说法中,正确的是。 A.属于置换反应B.反应前后元素种类不变 C.反应前后分子数目不变D.反应前后原子种类、数目均不变纯净物 一定条件 A B C D 氢原子 氧原子 碳原子

知识讲解 气体热现象的微观意义

气体热现象的微观意义 编稿:张金虎 审稿:李勇康 【学习目标】 1.知道气体分子的运动特点,知道气体分子的运动遵循统计规律. 2.知道气体压强的微观意义. 3.知道三个气体实验定律的微观解释. 4.了解气体压强公式和推导过程. 【要点梳理】 要点一、统计规律 1.统计规律 由于物体是由数量极多的分子组成的,这些分子并没有统一的运动步调,单独看来,各个分子的运动都是不规则的,带有偶然性,但从总体来看,大量分子的运动却有一定的规律,这种规律叫做统计规律. 2.分子的分布密度 分子的个数与它们所占空间的体积之比叫做分子的分布密度,通常用n 表示. 3.气体分子运动的特点 (1)气体分子之间的距离很大,失约是分子直径的10倍.因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子不受力的作用,在空间自由移动. (2)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,而且向各个方向运动的气体分子数目都相等. (3)每个气体分子都在做永不停息的运动,常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒,在数量级上相当于子弹的速率. (4)气体分子的热运动与温度的关系 ○1温度越高,分子的热运动越激烈. ○2理想气体的热力学温度T 与分子的平均动能k E 成正比,即:k T aE (式中a 是比例常数),因此可以说,温度是分子平均动能的标志. 要点诠释:理想气体没有分子势能,所以其内能仅由温度决定,温度越高,内能越大,温度越低,内能越小. 要点二、对气体的微观解释 1.气体压强的微观意义 (1)气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力. (2)产生原因:大量气体分子无规则运动碰撞器壁,形成对器壁各处均匀的持续的压力而产生. (3)决定因素:一定气体的压强大小,微观上决定于分子的平均动能和单位体积内的分子数;宏观上决定于气体的温度T 和体积V 2.对气体实验定律的微观解释 (1)一定质量的气体,分子的总数是一定的,在温度保持不变时,分子的平均动能保持不变,气体的体积减小到原来的几分之一,气体的密度就增大到几倍,因此压强就增大到几倍,反之亦然,所以气体压强与体积成反比,这就是玻意耳定律. (2)一定质量的气体,体积保持不变而温度升高时,分子的平均动能增大,因而气体压强增大,温度降低时,情况相反,这就是查理定律所表达的内容. (3)一定质量的气体,温度升高时要保持压强不变,只有增大气体体积,减小分子的分布密度才

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