高中物理 第1章 第4节 分子间的相互作用力课件 粤教版选修3-3.ppt

第四节分子间的相互作用力 考点一分子间存在相互作用力 栏目链接 1 取一支长约1m的细玻璃管 注入半管清水 再注入酒精 使液面与管口平齐 密封管口 上下几次颠倒玻璃管 观察到管中的液体体积变小了 液面在管口下面了 这个实验说明了什么 提示 分子间有空隙 栏目链接 2 如右图所示 把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测力计下面 使玻璃板水平地接触水面 若想使玻璃板离开水面 在拉出玻璃板时 由弹簧测力计读出的示数和用弹簧测力计直接测玻璃板的重力时的示数相同吗 为什么在向外拉玻璃板时示数要稍大呢 提示 不同 因玻璃板和液面之间有相互作用力 栏目链接 1 引力 1 当外力欲使物体拉伸时 组成物体的大量分子间将表现出引力以抗拒外界对它的拉伸 2 分子间虽然有空隙 大量分子却能聚在一起形成固体和液体 说明分子间存在着引力 3 固体保持一定的形状 说明分子间有引力 栏目链接 2 斥力 1 当外力欲使物体压缩时 组成物体的大量分子间将表现出斥力以抗拒外界对它的压缩 2 分子间有引力 分子却没有紧紧吸在一起 而是还存在空隙 说明分子间有斥力 栏目链接 注意 1 分子力的作用范围很小 是短程力 不能把宏观的小空间同分子间空隙相混淆 打碎的玻璃不会重新结合为一体 是因为绝大部分分子间距离超过了分子力的作用范围 2 压缩气体时需要外力 并非一开始就克服气体分子间的斥力 而是气体有压强 只有当压缩到很难压缩的程度时 分子斥力才有所体现 栏目链接 例1下列关于分子力的说法正确的是 A 分子间既存在引力也存在斥力B 液体难于被压缩表明液体中分子力总是斥力C 气体分子之间总没有分子力的作用D 分子引力实质上是分子间的万有引力 栏目链接 解析 分子动理论主要包括三个方面的内容 即物质由分子组成 分子做无规则的热运动 分子间存在着相互作用的引力和斥力 故A正确 C错误 液体难于被压缩说明分子间存在斥力 故选项B是错误的 分子引力的本质是电磁力 与万有引力产生的机理不同 它们不是同一种力 故D错误 答案 A 方法总结 1 分子力距离很短 当分子间的距离超过分子直径的10倍时 可认为分子之间的作用力为零 2 分子力与万有引力产生机理不同 分子力不是一种基本力 而是一种极其复杂的力 它们是由组成分子的电子及原子核与另一分子的电子及原子核相互作用而产生的 课堂训练1 多选 下列说法正确的是 AD 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 这是分子间存在引力的宏观表现 解析 液体的体积很难压缩 说明分子间存在斥力 固体很难被拉断 说明分子间存在引力 故A D选项正确 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是大气压强作用的结果 故B C选项错误 考点二分子间引力与斥力的大小跟分子间距离的关系 栏目链接 当分子间距离增大时 分子间的引力与斥力将怎么变化 提示 当分子间距离增大时 分子间的引力与斥力都将变小 斥力比引力变化的快 栏目链接 1 分子间同时存在相互作用的引力和斥力分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的合力 它们的大小与分子间的距离有关系 2 平衡位置分子间的引力和斥力相等的位置 用r0表示 其数量级为10 10m 3 作用力规律的示意图如图所示 甲 乙 丙三幅图表示不同分子距离时的情况 图甲是分子间距离r r0时分子力的示意图 图乙是r r0时分子力的示意图 图丙是r r0时分子力的示意图 1 分子力为零 2 分子力为引力 3 分子力为斥力 4 作用力规律的图象描述分子间的相互作用力与分子间距离的关系 可以用图象表示 如图所示 虚线表示引力和斥力随分子间距离的变化情况 实线表示引力和斥力的合力 即分子力随距离的变化情况 从图中可以看出 1 引力和斥力都随分子间距离的增大而减小 斥力变化得更快 2 分子力F与分子间距离r存在如下关系 r r0时 F 0 r r0时 F0 表现为斥力 r 10r0时 引力 斥力及分子力F都非常微弱 趋向于零 注意 1 r r0时 分子力等于零 并不是分子间无引力和斥力 2 r r0时 即分子处于平衡位置时 并不是静止不动的 而是在小范围内做振动 3 分子力的本质是电磁力 是由原子内部的带电粒子相互作用引起的 例2当物体被拉伸时 物体内分子间相互作用力的变化是 A 斥力和引力都增大 但引力比斥力增大得更快B 斥力和引力都减小 但斥力比引力减小得更快C 斥力减小 引力增大D 斥力消失 只有引力 解析 固体被拉伸时 物体内部分子间距离变大 分子引力和斥力都减小 A C均错 随着分子间距离的增大 分子斥力要比引力减小得更快 但两者同时存在 故B对 D错 答案 B 课堂训练2 多选 两个分子从靠近得不能再近的位置开始 使两者之间的距离逐渐增大 直到大于直径的10倍以上 这一过程中关于分子间的相互作用力 下列说法中正确的是 AD A 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C 分子间相互作用的合力在逐渐减小D 分子间的相互作用的合力先减小后增大 再减小到零 考点三固体 液体和气体的分子运动情况 栏目链接 关于固体 液体和气体的分子间相互作用力的大小的比较 提示 在固体 液体 气体中 固体分子间的距离最小 固体分子间的作用力最大 气体分子间的距离最大 气体分子间的作用力最小 液体分子间的作用力介于固体分子与气体分子间 分子动理论告诉我们 物体中的分子永不停息地做无规则运动 它们之间又存在着相互作用力 分子力的作用要使分子聚集起来 而分子的无规则运动又要使它们分散开来 由于这两种相反因素的作用结果 物质有固体 液体和气体三种不同的状态 1 固体有一定的形状和体积 在固体中 因为分子间距离较近 数量级在10 10m 分子之间作用力很大 绝大部分分子只能在各自平衡位置附近做无规则的振动 2 液体在宏观上有一定的体积 而又有流动性 没有固定的形状 固体受热温度升高 最终熔化为液体 对大多数物质来说 其体积增加10 也就是分子之间距离大约增加3 因此 液体分子之间作用力很接近固体情况 分子间有较强的作用力 分子无规则运动主要表现为在平衡位置附近振动 但由于分子间距离有所增加 使分子也存在移动性 3 气体在宏观上没有一定的体积形状 可以充满任何一种容器 液体汽化时体积扩大为原来的1000倍 说明分子间距离约增加为原来的10倍 因此气体分子间距离数量级在10 9m 气体分子间除碰撞时有相互作用力外 彼此之间一般几乎没有分子作用力 分子在两次碰撞之间是自由移动的 例3下列事例不能说明分子间有相互作用力的是 A 金属块经过锻打能改变它原来的形状B 拉断一根钢绳需要用一定的外力C 食盐能溶于水而石蜡却不溶于水D 液体一般很难被压缩 解析 金属块锻打后能改变形状而不断裂 说明分子间有引力 拉断钢绳需要一定外力 也说明分子间有引力 而液体难压缩说明分子间存在斥力 食盐能溶于水而石蜡不溶于水是由物质的溶解特性决定的 不是分子的作用 故答案为C 答案 C 方法总结 物体的形状或体积改变时 很容易体现分子力的特性 但并不是所有的形状或体积改变都是由于分子间有相互作用力造成的 像溶解 吸引等现象一般不是由于分子力作用而是物质的其他性质造成的 所以在判断此类问题时 一定要区分好是微观分子力的宏观表现还是其他力的表现 课堂训练3 多选 当铁丝被拉伸时 下列说法中正确的是 BC A 分子间的引力和斥力都增加B 分子间的引力和斥力都减小C 分子间的斥力比引力减小得快D 分子间的引力比斥力增加得快 解析 当铁丝被拉伸时 分子间距离从r0开始增大 根据分子力随分子间距离变化规律知 分子间的引力和斥力都减小 且斥力比引力减小得快 实际表现的分子力为引力 所以拉伸铁丝必须施加外力 本题正确选项是B C