高二物理人教版選修33 73分子間的作用力教案

1、分子間的作用力重/難點(diǎn)重點(diǎn)：分子間的相互作用力，以及分子間的相互作用力與分子間距離的關(guān)系。難點(diǎn)：分子間作用力與距離關(guān)系的曲線的物理意義。重/難點(diǎn)分析 重點(diǎn)分析：重點(diǎn)內(nèi)容有兩個，一是通過分子之間存在間隙和分子之間有引力和斥力的一些演示實(shí)驗(yàn)和事實(shí)，推理論證出分子之間存在著引力和斥力；二是分子間的引力和斥力都隨分子間距離的變化而變化，而分子力是引力和斥力的合力，能正確理解分子間作用力與距離關(guān)系的曲線的物理意義。難點(diǎn)分析：難點(diǎn)是形象化理解分子間作用力跟分子間距離關(guān)系的曲線的物理意義。知道分子同時存在著相互作用的引力和斥力，表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力。能夠根據(jù)曲線知道分子力隨分子間距離變化而變化的

2、定性規(guī)律，知道分子間距離是時分子力為零，知道的數(shù)量級。突破策略1已知的實(shí)驗(yàn)事實(shí)分析、推理得出分子之間存在著引力，(1)演示實(shí)驗(yàn)：長玻璃管內(nèi)，分別注入水和酒精，混合后總體積減小。U形管兩臂內(nèi)盛有一定量的水(不注滿水)，將右管端橡皮塞堵住，左管繼續(xù)注入水，右管水面上的空氣被壓縮。提問學(xué)生：這兩個實(shí)驗(yàn)說明了什么問題?總結(jié)歸納學(xué)生的回答：上述實(shí)驗(yàn)可以說明氣體、液體的內(nèi)部分子之間是有空隙的。鋼鐵這樣堅固的固體的分子之間也有空隙，有人用兩萬標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓強(qiáng)壓縮鋼筒內(nèi)的油，發(fā)現(xiàn)油可以透過筒壁溢出。布朗運(yùn)動和擴(kuò)散現(xiàn)象不但說明分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動，同時也說明分子間有空隙，否則分子便不能運(yùn)動了。前面第一節(jié)討論分

3、子的大小時，認(rèn)為固體和液體分子是一個挨一個排列的，那只是估算分子直徑的數(shù)量級而做的設(shè)想，實(shí)際上分子大小比估算值要小，中間存在著空隙，但數(shù)量級還是正確的。(2)一方面分子間有空隙，另一方面，固體、液體內(nèi)大量分子卻能聚集在一起形成固定的形狀或固定的體積，這兩方面的事實(shí)，使我們推理出分子之間一定存在著相互吸引力。(3)演示實(shí)驗(yàn)：兩個圓柱體形鉛塊，當(dāng)把端面刮平后，讓它們端面緊壓在一起，合起來后，它們不分開，而且懸掛起來后，下面還可以吊起一定量的重物。還有平時人們用力拉伸物體時，為什么不易拉斷物體。(4)以上所有實(shí)驗(yàn)事實(shí)都說明分子之間存在著相互吸引力。2根據(jù)已知的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，推理得出分子之間還存在著斥力。

4、提問學(xué)生：由哪些實(shí)驗(yàn)事實(shí)，判斷得出分子之間有斥力?綜合學(xué)生的回答，總結(jié)出：固體和液體很難被壓縮，即使氣體壓縮到了一定程度后再壓縮也是很困難的；用力壓縮固體(或液體、氣體)時，物體內(nèi)會產(chǎn)生反抗壓縮的彈力。這些事實(shí)都是分子之間存在斥力的表現(xiàn)。運(yùn)用反證法推理，如果分子之間只存在著引力，分子之間又存在著空隙，那么物體內(nèi)部分子都吸引到一起，造成所有物體都是很緊密的物質(zhì)。但事實(shí)不是這樣的，說明必然還有斥力存在著。3分子間引力和斥力的大小跟分子間距離的關(guān)系。(1)經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)分子之間的引力和斥力都隨分子間距離增大而減小。但是分子間斥力隨分子間距離加大而減小得更快些，如圖表1中兩條虛線所示。 (2)由于分子間

5、同時存在引力和斥力，兩種力的合力又叫做分子力。在圖表1圖象中實(shí)線曲線表示引力和斥力的合力(即分子力)隨距離變化的情況。當(dāng)兩個分子間距在圖象橫坐標(biāo)距離時，分子間的引力與斥力平衡，分子間作用力為零，的數(shù)量級為m，相當(dāng)于位置叫做平衡位置。分子間距離當(dāng)r<時，分子間引力和斥力都隨距離減小而增大，但斥力增加得更快，因此分子間作用力表現(xiàn)為斥力。在圖表1圖象中。當(dāng)r>時，引力和斥力都隨距離的增大而減小，但是斥力減小的更快，因而分子間的作用力表現(xiàn)為引力，但它也隨距離增大而迅速減小，當(dāng)分子距離的數(shù)量級大于m時，分子間的作用力變得十分微弱，可以忽略不計了。在圖表1圖象中表示分子間距離r不同的三種情況下

6、，分子間引力斥力大小的情況。4固體、液體和氣體的分子運(yùn)動情況。分子動理論告訴我們物體中的分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，它們之間又存在著相互作用力。分子力的作用要使分子聚集起來，而分子的無規(guī)則運(yùn)動又要使它們分散開來。由于這兩種相反因素的作用結(jié)果，有固體、液體和氣體三種不同的物質(zhì)狀態(tài)。例1如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于r軸上，甲、乙兩分子間作用力與分子間距離關(guān)系圖象如圖?，F(xiàn)把乙分子從處由靜止釋放，則()A乙分子從到一直加速B乙分子從到過程中呈現(xiàn)引力，從到過程中呈現(xiàn)斥力C乙分子從到過程中，兩分子間的分子力先增大后減小D乙分子從到距離甲最近的位置過程中，兩分子間的分子力先減小后增大解析：乙分子從到一直受甲分子的引力作用，且分子間作用力先增大后減小，故乙分子做加速運(yùn)動，A、C正確；乙分子從到過程中一直呈現(xiàn)引力，B錯誤；乙分子從到距離甲最近的位置過程中，兩分子間的分子力先增大后減小再增大，D錯誤。例2把一塊洗凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面。如果你想使玻璃板離開水面，用手向上拉橡皮筋，拉動玻璃板的力是否大于玻璃板受的重力?動手試一試，并解釋為什么?課堂上，表演后讓學(xué)生回答。正確答案是：拉力會大于玻璃板的重力。玻璃板離開水面時水會發(fā)生分裂，由于水分子之間有引力存在，外力要克服這些分子引力造成外界拉力大于玻璃板的重力。玻璃板離開水面后，可以看到玻璃板