高中物理 第1章 第四节 分子间的相互作用力课件 粤教版选修33

第四节分子间的相互作用力第四节分子间的相互作用力核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第四节第四节课前自主学案课前自主学案课标定位课标定位课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.知道分子间存在着空隙和作用力知道分子间存在着空隙和作用力2了解分子间作用力与分子间距的关系了解分子间作用力与分子间距的关系3理解分子间作用力随分子间距离的变化而变化理解分子间作用力随分子间距离的变化而变化的特征的特征重点难点：重点难点：1.通过分子之间存在间隙和分子之间通过分子之间存在间隙和分子之间有引力和斥力的一些演示实验和事实，推理论证有引力和斥力的一些演示实验和事实，推理论证出分子之间存在着引力和斥力出分子之间存在着引力和斥力2分子间的引力和斥力都随分子间距离的变化而分子间的引力和斥力都随分子间距离的变化而变化，而分子力是引力和斥力的合力，能正确理变化，而分子力是引力和斥力的合力，能正确理解分子间作用力与距离关系的曲线的物理意义解分子间作用力与距离关系的曲线的物理意义课前自主学案课前自主学案一、分子间相互作用力一、分子间相互作用力1分子间同时存在着相互作用的分子间同时存在着相互作用的_和和_，在某些情况下表现为引力，在某些情况下表现为在某些情况下表现为引力，在某些情况下表现为斥力斥力2分子间相互作用的引力与斥力都随分子间距离分子间相互作用的引力与斥力都随分子间距离的增大而的增大而_，只是，只是_减小得更快一些，如减小得更快一些，如图图141所示所示图图141引力引力斥力斥力减小减小斥力斥力3分子间的作用力与分子间的距离分子间的作用力与分子间的距离r有关，分子有关，分子间距离为间距离为r0(数量级为数量级为1010 m)的位置叫做的位置叫做_(1)当当rr0时，时，F引引F斥斥，此两力的合力为，此两力的合力为_，即，即分子间没有作用力分子间没有作用力(2)当当rr0时，时，F引引F斥斥，分子间呈现出，分子间呈现出_(3)当当rr0时，时，F引引F斥斥，分子间呈现出，分子间呈现出_(4)当当r10r0时，引力和斥力都迅速减为时，引力和斥力都迅速减为_，分，分子力为子力为_平衡位置平衡位置零零引力引力斥力斥力零零零零思考感悟思考感悟将两块铅块用力挤压，撤去力后，两块铅块粘在将两块铅块用力挤压，撤去力后，两块铅块粘在一起，可以用来提很重的物体，这又怎样去解释？一起，可以用来提很重的物体，这又怎样去解释？把一块洗净的玻璃片吊起，使玻璃片水平地接触把一块洗净的玻璃片吊起，使玻璃片水平地接触水面，发现需用较大的力才能将玻璃片提起，为水面，发现需用较大的力才能将玻璃片提起，为什么会这样呢？什么会这样呢？提示：提示：两种现象说明分子间有引力两种现象说明分子间有引力二、分子作用力的本质二、分子作用力的本质分子间的作用力本质上是一种分子间的作用力本质上是一种_力分子是由力分子是由原子组成的，原子内部有带正电的原子核和带负原子组成的，原子内部有带正电的原子核和带负电的电子分子间的作用力是由这些带电粒子的电的电子分子间的作用力是由这些带电粒子的相互作用引起的相互作用引起的电磁电磁核心要点突破核心要点突破一、分子间有空隙一、分子间有空隙扩散现象和布朗运动表明分子永不停息地做无规扩散现象和布朗运动表明分子永不停息地做无规则运动，同时也反映了分子间有空隙假若分子则运动，同时也反映了分子间有空隙假若分子间无空隙，则无规则运动无法实现间无空隙，则无规则运动无法实现以下事实可以说明分子间是有空隙的以下事实可以说明分子间是有空隙的1气体容易被压缩，说明气体分子间有空隙气体容易被压缩，说明气体分子间有空隙2水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明液体分子间有空隙明液体分子间有空隙3压在一起的金片和铅片的分子，能扩散到对方压在一起的金片和铅片的分子，能扩散到对方的内部，说明固体分子之间有空隙的内部，说明固体分子之间有空隙4固体小颗粒在液体中做布朗运动，表明液体分固体小颗粒在液体中做布朗运动，表明液体分子之间有空隙子之间有空隙5物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空隙增大或缩小而造成的，这是气体、液体和固体隙增大或缩小而造成的，这是气体、液体和固体所共有的现象所共有的现象特别提醒：特别提醒：我们在估测分子大小时，常常把固体我们在估测分子大小时，常常把固体或液体分子看做是一个挨一个紧密排列的，其实，或液体分子看做是一个挨一个紧密排列的，其实，那只是为了研究方便而做的一种理想化的模型，那只是为了研究方便而做的一种理想化的模型，真实的分子间是有空隙的真实的分子间是有空隙的即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1无缝钢筒中的高压油，当筒中压力达到足够大无缝钢筒中的高压油，当筒中压力达到足够大时，油会从筒壁上渗出，试解释这种现象时，油会从筒壁上渗出，试解释这种现象解析：解析：尽管钢材坚硬、致密，但它也是由分子组尽管钢材坚硬、致密，但它也是由分子组成的成的(金属原子或离子金属原子或离子)，分子之间存在着空隙，分子之间存在着空隙，在高压下，油分子就会穿越钢筒渗到外部在高压下，油分子就会穿越钢筒渗到外部答案：答案：见解析见解析二、分子间相互作用力的特点二、分子间相互作用力的特点1分子间作用力的宏观表现和微观分析分子间作用力的宏观表现和微观分析(1)宏观分析宏观分析以固体物质为例，物体在被拉伸时需要一定的外以固体物质为例，物体在被拉伸时需要一定的外力，这表明组成物质的分子之间存在着相互的引力，这表明组成物质的分子之间存在着相互的引力作用，所以要使物体被拉伸，一定需要有外力力作用，所以要使物体被拉伸，一定需要有外力来克服分子之间的引力；同时物体在被压缩时也来克服分子之间的引力；同时物体在被压缩时也需要一定的外力，这表明组成物质的分子之间还需要一定的外力，这表明组成物质的分子之间还存在着相互作用的斥力，因此要使物体被压缩，存在着相互作用的斥力，因此要使物体被压缩，一定需要有外力来克服分子之间的斥力一定需要有外力来克服分子之间的斥力(2)微观分析微观分析分子间虽然有空隙，大量分子却能聚集在一起形分子间虽然有空隙，大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，说明分子之间存在着引力成固体或液体，说明分子之间存在着引力分子间有引力，而分子间又有空隙，没有紧吸在分子间有引力，而分子间又有空隙，没有紧吸在一起，这说明分子间还存在着斥力一起，这说明分子间还存在着斥力2分子间作用力及其变化分子间作用力及其变化(1)分子间相互作用力既有引力，又有斥力，从理分子间相互作用力既有引力，又有斥力，从理论上讲，任何时候引力和斥力都是同时存在的，论上讲，任何时候引力和斥力都是同时存在的，实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力(2)分子间相互作用的引力与斥力都随着分子间距分子间相互作用的引力与斥力都随着分子间距离的增大而减小，只是斥力减小得更快一些离的增大而减小，只是斥力减小得更快一些(3)分子间存在一个平衡距离分子间存在一个平衡距离r0，分子间距离为，分子间距离为r0的位置就叫做平衡位置的位置就叫做平衡位置(数量级为数量级为1010 m)当当rr0时，时，F引引F斥斥，对外表现的分子力，对外表现的分子力F为引为引力力当当rr0时，时，F引引F斥斥，对外表现的分子力，对外表现的分子力F0.当当rr0时，时，F引引F斥斥，对外表现的分子力，对外表现的分子力F为斥为斥力力分子力是一种短程力，当分子间距离的数量级大分子力是一种短程力，当分子间距离的数量级大于于109 m时，即分子间的距离是分子直径的时，即分子间的距离是分子直径的10倍倍以上以上(r10r0)时，分子间的相互作用的引力和斥时，分子间的相互作用的引力和斥力都近似为零力都近似为零图图142(4)分子力分子力F与分子间距离与分子间距离r的图象关系的图象关系如图如图142所示为分子间的作用力跟距离的关所示为分子间的作用力跟距离的关系系(示意图示意图)，图中斥力用正值表示，引力用负值，图中斥力用正值表示，引力用负值表示表示F为斥力和引力的合力，即分子力为斥力和引力的合力，即分子力(5)借助弹簧小球模型理解分子力借助弹簧小球模型理解分子力如图如图143所示，用两个小球中间连有一个弹所示，用两个小球中间连有一个弹簧的模型来比喻分子间的作用力小球代表分子，簧的模型来比喻分子间的作用力小球代表分子，弹簧的弹力代表分子斥力和引力的合力当弹簧弹簧的弹力代表分子斥力和引力的合力当弹簧处于原长时处于原长时(rr0)，象征着分子力的合力为零；，象征着分子力的合力为零；当弹簧压缩时当弹簧压缩时(rr0)，象征着分子力的合力为斥，象征着分子力的合力为斥力；当弹簧处于拉伸状态时力；当弹簧处于拉伸状态时(rr0)，象征着分子，象征着分子力的合力为引力借助此模型可以帮助记忆分子力的合力为引力借助此模型可以帮助记忆分子力随距离变化的规律力随距离变化的规律图图143即时应用即时应用 (即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.(单选单选)(2011年高考广东卷年高考广东卷)如图如图144所示，所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是铅柱不脱落，主要原因是()A铅分子做无规则热运动铅分子做无规则热运动B铅柱受到大气压力作用铅柱受到大气压力作用C铅柱间存在万有引力作用铅柱间存在万有引力作用D铅柱间存在分子引力作用铅柱间存在分子引力作用图图144解析：解析：选选D.当两个接触面平滑的铅柱压紧时，接当两个接触面平滑的铅柱压紧时，接触面上的分子与分子间的距离非常小，分子之间触面上的分子与分子间的距离非常小，分子之间的作用力表现为引力，使铅柱不脱落的作用力表现为引力，使铅柱不脱落课堂互动讲练课堂互动讲练对分子力与分子间距离变化关系的理解对分子力与分子间距离变化关系的理解 (双选双选)两个分子从靠近得不能再靠近的位两个分子从靠近得不能再靠近的位置开始，使两个分子之间的距离逐渐增大，直到置开始，使两个分子之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的大于分子直径的10倍以上，在这一过程中关于分倍以上，在这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是子间的相互作用力的下述说法中正确的是()A分子间的引力和斥力都在减小分子间的引力和斥力都在减小B分子间的斥力在减小，引力在增大分子间的斥力在减小，引力在增大C分子间相互作用的合力逐渐减小分子间相互作用的合力逐渐减小D分子间相互作用的合力，先减小后增大，再分子间相互作用的合力，先减小后增大，再减小减小【自主解答自主解答】分子间同时存在着引力和斥力，分子间同时存在着引力和斥力，当距离增大时，二力都在减小，只是斥力比引力当距离增大时，二力都在减小，只是斥力比引力减小得快；当分子间距离减小得快；当分子间距离rr0时，分子间的斥力时，分子间的斥力大于引力，因而表现为斥力；当大于引力，因而表现为斥力；当rr0时，分子间时，分子间的斥力小于引力，因而表现为引力；在的斥力小于引力，因而表现为引力；在rr0时，时，合力为零；当分子间距离大于分子的合力为零；当分子间距离大于分子的10倍直径时倍直径时分子间的相互作用力可视为零所以分子力的变分子间的相互作用力可视为零所以分子力的变化是先减小后增大，再减小故正确答案为化是先减小后增大，再减小故正确答案为AD.【答案答案】AD【方法总结方法总结】判断分子力是引力还是斥力的方判断分子力是引力还是斥力的方法有两种：法有两种：(1)根据图象判断当分子间距离大于根据图象判断当分子间距离大于r0时，分子力表现为引力；当分子间距离小于时，分子力表现为引力；当分子间距离小于r0时，时，分子力表现为斥力分子力表现为斥力(2)当分子间距离由当分子间距离由r0增大时，增大时，分子间引力和斥力都减小，斥力减小得快，分子分子间引力和斥力都减小，斥力减小得快，分子力表现为引力；当分子间距离由力表现为引力；当分子间距离由r0减小时，分子减小时，分子间引力和斥力都增加，斥力增加得快，分子力表间引力和斥力都增加，斥力增加得快，分子力表现为斥力现为斥力分子力的宏观表现分子力的宏观表现 (双选双选)下列说法正确的是下列说法正确的是()A水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现的宏观表现B气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现力的宏观表现C两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在，用力很难拉开，这是分子间存在引力的宏观表现引力的宏观表现D用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在引力的宏观表现间存在引力的宏观表现【精讲精析精讲精析】液体体积很难压缩，说明分子间液体体积很难压缩，说明分子间存在斥力，固体很难被拉断，说明分子间存在引存在斥力，固体很难被拉断，说明分子间存在引力，故选项力，故选项A、D正确气体容易充满容器是分子正确气体容易充满容器是分子热运动的结果，抽成真空的马德堡半球很难分开热运动的结果，抽成真空的马德堡半球很难分开是大气压强作用的结果，故选项是大气压强作用的结果，故选项B、C错误错误【答案答案】AD【方法总结方法总结】处于固、液态的物体一般情况下处于固、液态的物体一般情况下分子力表现为零，被压缩时表现为斥力，被拉伸分子力表现为零，被压缩时表现为斥力，被拉伸时表现为引力，物体之所以凝聚为一个整体是由时表现为引力，物体之所以凝聚为一个整体是由于分子间存在引力于分子间存在引力