3分子間作用力詳解課件

1、物理選修3-3 第七章 分子動(dòng)理論第3節(jié) 分子間的作用力教學(xué)目標(biāo)：1、知道分子間存在空隙；2、知道分子間同時(shí)存在著引力和斥力，實(shí)際表現(xiàn)出來的分子力是引力和斥力的合力。能用分子力解釋日常生活中一些常見的現(xiàn)象。3、了解分子動(dòng)理論及熱學(xué)研究的兩個(gè)方面。演示： 將50ml水和50ml無水酒精倒入細(xì)長玻璃管中，記住液面到達(dá)的高度，振蕩混合均勻后，再看液面到達(dá)的高度。現(xiàn)象：分析原因：思考1： 哪些現(xiàn)象還說明分子間存在空隙？思考2：分子間存在空隙，大量分子卻能聚集在一起形成固體或液體，這是為什么呢？掃描隧道顯微鏡拍攝的石墨表面原子結(jié)構(gòu)圖演示：兩鉛塊被擠緊結(jié)論：思考4：分子間存在吸引力與分子間有空隙，矛盾嗎？

2、分子間一定還存在排斥力！思考5：什么現(xiàn)象可以證明分子間存在斥力？ 思考：原子是由什么組成的？猜想分子間既有引力又有斥力的原因。斥力斥力引力引力 分子間相互作用力是由原子內(nèi)帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子間相互作用而引起的F0r縱軸表示分子間的作用力正值表示F斥橫軸表示分子間的距離負(fù)值表示F引一、分子力與分子間距離的關(guān)系 請你根據(jù)已知的分子間的引力和斥力與分子間距離r的關(guān)系圖線，畫出分子間合力與r的關(guān)系圖線。做一做： 隨r逐漸減小，F(xiàn)引、F斥都增大, F分(表現(xiàn)為引力)先增大到某一值然后減小到零, F分再反向增大(表現(xiàn)為斥力).F引F引F斥F斥r0（1）當(dāng)r=r0=10-10m時(shí)，F(xiàn)引F斥，分子力F

3、分0，處于平衡狀態(tài)F引F引F斥F斥rr0(2)當(dāng)rr0時(shí)，隨r的減小，F(xiàn)引、F斥都增大，F(xiàn)斥比F引增大得快，F(xiàn)斥F引，分子力表現(xiàn)為斥力，r減小，分子力增大F引F引F斥F斥rr0(3)當(dāng)rr0時(shí)，隨r 的增加，F(xiàn)引、F斥都減小，F(xiàn)斥比F引減小得快，F(xiàn)斥F引，分子力表現(xiàn)為引力（4）當(dāng)r10r0時(shí)，分子力等于0，分子力是短程力。FF斥F引F分r00r分子間相互存在的引力和斥力分子間的作用力有時(shí)表現(xiàn)為引力分子間的作用力有時(shí)表現(xiàn)為斥力分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力的解釋1從宏觀上解釋(1)以固體物質(zhì)為例，物體在被拉伸時(shí)需要一定的外力，這表明組成物體的分子之間存在著相互作用的引力，所以要使物體被拉伸，

4、一定需要有外力來克服分子之間的引力(2)同樣，物體在被壓縮時(shí)也需要一定的外力，這表明組成物體的分子之間還存在著相互作用的斥力，因此要使物體被壓縮，一定需要有外力來克服分子之間的斥力2從微觀上解釋(1)分子間雖然有空隙，但大量分子卻能聚集在一起形成固體或液體，說明分子之間存在著引力(2)分子間有引力，而分子間又有空隙，沒有緊緊吸在一起，這說明分子間還存在著斥力下列說法正確的是()A水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)B氣體總是很容易充滿容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)C兩個(gè)相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空(馬德堡半球)，用力很難拉開，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)D用力拉鐵棒的兩

5、端，鐵棒沒有斷，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)解析：答案：AD 二、分子間作用力的特點(diǎn)：1、分子間的引力和斥力同時(shí)存在，實(shí)際表現(xiàn)出來的分子力是分子引力和斥力的合力（分子力）2、分子間的引力和斥力只與分子間距離（相對位置）有關(guān)，與分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)3、分子間的引力和斥力都隨分子間的距離r的增大而減小，且斥力總比引力隨r的增大而減小得快三、分子力與分子間距離的關(guān)系 1)當(dāng) rr0 時(shí)，分子間引力和斥力相平衡，有 F引=F斥 分子處于平衡位置，其中 r0 為分子直徑的數(shù)量級，約為10-10m2)當(dāng) r r0 時(shí)， F引 F斥，對外表現(xiàn)的分子力F為斥力 4)當(dāng)r10r0時(shí)，分子間相互作用力變得十分微弱

6、，可認(rèn)為分子力F為零（如氣體分子間可認(rèn)為作用力為零） 3)當(dāng)rr0時(shí)， F引 F斥，對外表現(xiàn)的分子力F為引力一、分子力與分子間距離的關(guān)系隨堂練習(xí)：1、分子間相互作用力由兩部分F引和F斥組成，則( )F引和F斥同時(shí)存在;F引和F斥都隨分子間距增大而減小;F引和F斥都隨分子間距增大而增大;隨分子間距增大，F(xiàn)斥減小，F(xiàn)引增大 .2、有兩個(gè)分子，設(shè)想它們之間相隔10倍直徑以上的距離，逐漸被壓縮到不能再靠近的距離，在這過程中，下面關(guān)于分子力變化的說法正確的是( )分子間的斥力增大，引力變小;分子間的斥力變小，引力變大;分子間的斥力和引力都變大，但斥力比引力變化快;分子力從零逐漸變大到某一數(shù)值后，逐漸減小

7、到零，然后又從零逐漸增大到某一數(shù)值.3、做一做. 把一塊洗凈的玻璃板吊在細(xì)線的下端,使玻璃板水平地接觸水面(如圖所示).如果你想使玻璃離開水面,必須用比玻璃板重量大的力向上拉細(xì)線.動(dòng)手試一試,并解釋為什么?玻璃板離開水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，說明玻璃板離開水時(shí)，水層發(fā)生斷裂水分子發(fā)生分裂時(shí)，由于玻璃分子和水分子、水分子之間存在引力，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4、解釋下列現(xiàn)象.（1）為什么用粉筆在黑板上寫字,黑板上會留下字跡?（2）曬干的衣服穿在身上很舒服,當(dāng)衣服濕了的時(shí)候,會粘在身上,這是為什么? 由于摩擦,在摩擦的過程中,它們與黑板間的距離小到可以發(fā)生分

8、子引力,因此被黑板吸引,從而在黑板上留下字跡. . 干衣服穿在身上很舒服,是因?yàn)橐路c皮膚之間凹凸不平,不能使較多的分子接近10-10m的數(shù)量級,分子力無法起作用,因此衣服不會粘在身上,所以感覺很舒服. 當(dāng)衣服濕了以后,由于水的流動(dòng)性,會填補(bǔ)凹凸不平的空隙,使之有較多的部分與皮膚間的距離接近10-10m的數(shù)量級,分子表現(xiàn)為引力,使衣服粘在身上,感覺很不舒服.分子間同時(shí)存在著引力和斥力，都隨分子間距離r的增大而減小，隨r的減小而增大，但斥力比引力變化的快。當(dāng)分子間距rr0r0r0時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力零引力當(dāng)分子間距r的數(shù)量級大于10-10m時(shí)， 分子力可忽略不計(jì)。F分F斥F引r0rF總結(jié)：拓展：有

9、甲、乙兩個(gè)分子，甲分子固定不動(dòng)，乙分子由無窮遠(yuǎn)處逐漸向甲靠近，直到不再靠近為止，在這整個(gè)過程中（ ） A分子力總對乙做正功 B乙總是克服分子力做功 C先是分子力對乙做正功，然后乙克服分子力做功 D乙先克服分子力做功，然后分子力對乙做正功三、根據(jù)分子力解釋物體三種狀態(tài)的宏觀特征分子間的距離不同，分子間的作用力表現(xiàn)也就不一樣1固體：固體分子間的距離小，分子之間的作用力表現(xiàn)明顯，其分子只能在平衡位置附近做范圍很小的無規(guī)則振動(dòng)因此，固體不但具有一定的體積，還具有一定的形狀2液態(tài)：液體分子間的距離也很小，分子之間的作用力也能體現(xiàn)得比較明顯，但與固體分子相比，液體分子可以在平衡位置附近做范圍較大的無規(guī)則振

10、動(dòng)，而且液體分子的平衡位置不是固定的，是不斷移動(dòng)的，因此液體雖然具有一定的體積，卻沒有固定的形狀3氣體：氣體分子間的距離較大，分子之間的作用力極小，可認(rèn)為氣體分子除了與其他氣體分子或器壁碰撞時(shí)有相互作用外，分子力可忽略因而氣體分子總是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，直到碰撞時(shí)才改變方向所以氣體沒有一定的體積，也沒有一定的形狀，總是充滿整個(gè)空間如圖，設(shè)有一分子位于圖中的坐標(biāo)原點(diǎn)O處不動(dòng)，另一分子可位于x軸上不同位置處，圖中縱坐標(biāo)表示這兩個(gè)分子間分子力的大小，兩條曲線分別表示斥力和引力的大小隨兩分子間距離變化的關(guān)系，e為兩曲線的交點(diǎn)，則()Aab線表示引力，cd線表示斥力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)數(shù)量級為1015 mBab線

11、表示斥力，cd線表示引力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)數(shù)量級為1010 mCab線表示引力，cd線表示斥力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)數(shù)量級為1010 mDab線表示斥力，cd線表示引力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)數(shù)量級為1015 m解析：表示引力的線與表示斥力的線的交點(diǎn)，橫坐標(biāo)表示分子間距r0，r0大約1010 m，由分子力特點(diǎn)可知rr0時(shí)，引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力；rr0時(shí)，引力小于斥力，分子力表現(xiàn)為斥力，由此可知ab線表示引力，cd線表示斥力，C對，A、B、D錯(cuò)答案：C答案：ABD 二、分子動(dòng)理論1.內(nèi)容：物體是由大量分子組成的，分子永不停息的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子間存在相互作用力。2.分子動(dòng)理論是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本圖像。個(gè)別分子的

12、運(yùn)動(dòng)具有偶然性，但從總體來看，大量分子的運(yùn)動(dòng)卻有一定的規(guī)律，這種規(guī)律叫做統(tǒng)計(jì)規(guī)律。如：微觀的大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)對應(yīng)宏觀的溫度。1如圖所示是描述分子引力與斥力隨分子間距離r變化的關(guān)系曲線，根據(jù)曲線可知下列說法中正確的是()AF引隨r的增大而增大BF斥隨r的增大而減小Crr0時(shí)，F(xiàn)斥與F引大小相等DF引和F斥隨r的增大而減小解析：F引和F斥均隨r的增大而減小，當(dāng)rr0時(shí)，F(xiàn)引F斥，方向相反，合力F0.答案：BCD2關(guān)于分子動(dòng)理論，下述說法不正確的是()A物質(zhì)是由大量分子組成的B分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C分子間有相互作用的引力或斥力D分子動(dòng)理論是在一定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的解析：由分子動(dòng)理論可知A、B對，分子間有相互作用的引力和斥力，C錯(cuò)分子動(dòng)理論的提出是