物理：第4节《分子间的相互作用力》课件（教科版选修3-3）

欢迎进入物理课堂 第4节分子间的相互作用力 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 课标定位 知能优化训练 第4节 课标定位学习目标 1 通过实验知道分子间存在着间隙和作用力 2 通过图像分析理解分子间同时存在斥力和引力 并且都随距离的增大而减小 但斥力比引力减小得更快 3 知道分子力为零时 分子间距离r0的数量级 明确什么条件下表现为斥力 什么条件下表现为引力 4 知道分子动理论的内容 重点难点 1 结合斥力和引力与距离的关系图像 理解斥力和引力的特点 2 分子力随距离变化的规律 3 对分子动理论的内容理解 课前自主学案 一 分子间存在相互作用力分子间同时存在着相互作用的 和 大量分子能聚集在一起形成固体或液体 说明分子间存在着 用力压缩物体 物体内要产生反抗压缩的弹力 说明分子间存在着 引力 斥力 引力 斥力 二 分子间作用力与距离的关系图1 4 1如图1 4 1表示了分子间斥力和引力随分子间距离r的变化情况 由图可知 1 分子引力和斥力 存在 分子力是指分子引力和斥力的 2 分子引力和斥力都随分子距离的增大而 随距离的减小而 3 当分子间距离变化时 分子斥力比引力变化的 同时 合力 减小 增大 快 思考感悟1 当压缩物体时 分子间的作用力表示为斥力 物体反抗被压缩 这时候分子间还有引力吗 提示 分子间同时存在分子引力和分子斥力 当物体被压缩时 分子斥力大于分子引力 分子力表现为斥力 三 分子动理论内容 物体是由 分子组成的 分子 地做无规则运动 分子之间存在着 和 大量 永不停息 引力 斥力 思考感悟2 物体是由大量分子组成的 分子又在永不停息地做无规则运动 那么为什么大量分子能聚在一起形成液体或固体而不散开 提示 靠分子间的引力 聚在一起不分开 核心要点突破 一 正确理解分子间作用力1 分子力与分子引力 斥力的关系在任何情况下 分子间总是同时存在着引力和斥力 而实际表现出来的是分子力 分子力是分子引力和斥力的合力 2 分子力与分子间距离变化的关系 1 r0的意义分子间距离r r0时 引力与斥力大小相等 分子力为零 所以分子间距离等于r0 数量级为10 10m 的位置叫平衡位置 2 分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小 但斥力减小得更快 当r r0时 F引 F斥 F 0 当r r0时 F斥 F引 分子力F表现为斥力 当r r0时 F斥 F引 分子力F表现为引力 当r 10r0 10 9m 时 F引和F斥都十分微弱 可认为分子间无相互作用力 所以分子力F 0 图1 4 2 3 当r r0时 合力随距离的增大而减小 当r r0时 合力随距离的增大先增大后减小 3 分子力模型如图1 4 3所示 用两个小球中间连有一个弹簧的模型来比喻分子及其间的分子力 小球代表分子 弹簧的弹力代表分子斥力和引力的合力 当弹簧处于原长时 r r0 象征着分子力的合力为零 当弹簧压缩时 rr0 象征着分子力的合力为引力 借助此模型仅限于可以帮助记忆分子力何时为引力 何时为斥力 图1 4 3 特别提醒 1 分子间距为r0时 引力与斥力大小相等 并不是无引力和斥力 且此时分子并不是静止不动而是在平衡位置附近振动 2 小球 弹簧 模型用类比方法近似反映了分子在平衡位置附近分子合力的情景 它不能说明分子间既有引力又有斥力 更不能表示分子位置变化时斥力 引力及合力的复杂变化情况 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 关于分子间作用力 下列说法中正确的是 其中r0为分子平衡位置之间的距离 A 两个分子间距离小于r0时 分子间只有斥力B 两个分子间距离大于r0时 分子间只有引力C 压缩物体时 分子间斥力增大 引力减小D 拉伸物体时 分子间斥力和引力都减小 解析 选D 分子间的引力和斥力是同时存在的 当r r0时 它们的合力表现为引力 当r r0时 它们的合力表现为斥力 故A B选项皆错 当物体分子间距离变化时 分子间的引力和斥力同时增大或减小 故C错 D对 二 对固液气三态宏观特征的微观解释1 分子间有相互作用力的宏观表现 1 当外力欲使物体拉伸时 组成物体的大量分子间将表现为引力以抗拒外界对它的拉伸 2 当外力欲使物体压缩时 组成物体的大量分子间将表现为斥力以抗拒外界对它的压缩 3 大量的分子能聚集在一起形成固体或液体 说明分子间存在引力 固体有一定形状 液体有一定的体积 而固体 液体分子间有空隙 却没有紧紧地吸在一起 说明分子间同时还存在着斥力 2 分子力与物质三态不同的宏观特征分子间的距离不同 分子间的作用力表现也就不一样 固体分子间的距离小 分子之间的作用力表现明显 其分子只能在平衡位置附近做范围很小的无规则振动 因此 固体不但具有一定的体积 还具有一定的形状 液体分子间的距离也很小 液体分子可以在平衡位置附近做范围较大的无规则振动 而且液体分子的平衡位置不是固定的 因而液体虽然具有一定的体积 却没有固定的形状 气体分子间距离较大 彼此间的作用力极为微小 可认为分子除了与其他分子或器壁碰撞时有相互作用外 分子力可忽略 所以气体既没有一定的体积 也没有一定的形状 总是充满整个容器 固体 液体难于被压缩 是因为分子斥力的原因 而气体很容易被压缩 不是分子引力的原因 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 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 马德堡半球 用力很难拉开 这是分子间存在吸引力的宏观表现D 用力拉铁棒的两端 铁棒没有断 这是分子间存在吸引力的宏观表现 解析 选AD 水是液体 铁是固体 正常情况下它们分子之间的距离都为r0 分子间的引力和斥力恰好平衡 当水被压缩时 分子距离由r0略微减小 分子间斥力大于引力 分子力的宏观表现为斥力 其效果是水的体积很难被压缩 当用力拉铁棒两端时 铁棒发生微小形变 分子距离由r0略微增大 分子间引力大于斥力 分子力的宏观表现为引力 其效果为铁棒没有断 所以选项A D正确 气体 分子由于永不停息地做无规则运动 能够到达容器内的任何空间 所以总是充满容器 由于气体分子间距离远大于r0 分子间几乎无作用力 就是有 也表现为引力 所以B错 抽成真空的马德堡半球 之所以很难被拉开 是由于球外大气压力对球的作用 所以C错 课堂互动讲练 2010年高考上海卷 分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生 并随着分子间距的变化而变化 则 A 分子间引力随分子间距的增大而增大B 分子间斥力随分子间距的减小而增大C 分子间相互作用力随分子间距的增大而增大D 分子间相互作用力随分子间距的减小而增大 精讲精析 引力 斥力均随分子间距的增大而减小 随分子间距的减小而增大 故A错 B对 当r r0时分子间作用力随分子间距的增大而减小 故C项错 当分子间距由10r0减小到r0时 分子间作用力先增大 后减小 故D项错 答案 B 方法总结 分子力问题的分析方法 1 首先要分清是分子力还是分子引力或分子斥力 2 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小 3 分子力比较复杂 要抓住两个关键点 一是r r0时 分子力为零但引力和斥力大小相等 均不为零 二是r 10r0时 分子力以及引力 斥力都可忽略 可以看做是零 所以当rr0时 分子间距由r0增大到10r0 分子力先增大后减小 2011年南京质检 分子甲和分子乙距离较远 设甲分子固定不动 乙分子逐渐向甲分子靠近 直到不能再近的这一过程中 A 分子力总是对乙分子做正功B 乙分子总是克服分子力做功C 先是乙分子克服分子力做功 然后分子力对乙分子做正功D 先是分子力对乙分子做正功 然后乙分子克服分子力做功 精讲精析 分子间存在着作用力 同时存在斥力和引力 在r0 10 10m数量级内 两种力的合力为零 r r0时表现为引力 r r0时表现为斥力 当两个分子由较远到再不能靠近时 分子力对乙分子先做正功 后做负功 答案 D 方法总结 有关分子力与其他知识综合时 一定要注意分子力与分子间距离的关系 即用动态的观点把握分子力在研究过程中的变化情况 对下列现象的解释正确的是 A 两块铁经过高温加压将连成一整块 这说明铁分子间有吸引力B 一定质量的气体能充满整个容器 这说明在一般情况下 气体分子间的作用力很微弱C 电焊能把两块金属连接成一整块是分子间的引力起作用D 破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果 思路点拨 物体焊接在一起或结合在一起 一定是应用了分子间的引力 不能结合在一起是因为分子间的距离达不到引力作用的距离 自主解答 高温下铁分子运动非常激烈 两铁块上的铁分子间距很容易充分接近到分子力起作用的距离内 所以两块铁经过高温加压将很容易连成一整块 电焊也是相同的原理 所以A C项正确 通常情况下 气体分子间的距离大约为分子直径的10多倍 此种情况下分子力非常微弱 气体分子可以无拘无束地运动 从而充满整个容器 所以B项正确 玻璃断面凹凸不平 即使用很大的力也不能使两断面间距接近到分子引力作用的距离 所以碎玻璃不能接合 若把玻璃加热 玻璃变软 亦可重新接合 所以D项错误 答案 ABC 变式训练 2010年高考四川卷 下列现象中不能说明分子间存在分子力的是 A 两铅块能被压合在一起B 钢绳不易被拉断C 水不容易被压缩D 空气容易被压缩 解析 选D 两铅块能被压合在一起 钢绳不易被拉断说明分子之间存在引力 而水不容易被压缩是因为分子间距小 轻微压缩都会使分子力表现为斥力 因此A B C都能说明分子间存在分子力 空气容易被压缩是因为分子间距大 而不能说明分子间存在分子力 因此选D 知能优化训练 本部分内容讲解结束 点此进入课件目录 按ESC键退出全屏播放 谢谢使用 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全