分子間的作用力

第七章

3分子間的作用力學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過實(shí)驗(yàn)知道分子間存在著空隙和相互作用力.2.通過圖象分析知道分子力與分子間距離的關(guān)系.3.明確分子動(dòng)理論的內(nèi)容.內(nèi)容索引知識(shí)探究題型探究達(dá)標(biāo)檢測(cè)知識(shí)探究一、分子間的作用力導(dǎo)學(xué)探究(1)如圖1所示，把一塊洗凈的玻璃板吊在彈簧測(cè)力計(jì)下面，使玻璃板水平地接觸水面，若想使玻璃板離開水面，在拉出玻璃板時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與玻璃板的重力相等嗎？為什么？答案

不相等；因?yàn)椴ＡО搴鸵好嬷g有分子引力，所以在使玻璃板拉出水面時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)要大于玻璃板的重力.答案圖1答案

雖然兩物體靠得很緊，但絕大部分分子間距離仍很大，達(dá)不到分子引力起作用的距離，所以不會(huì)粘在一起.(2)既然分子間存在引力，當(dāng)兩個(gè)物體緊靠在一起時(shí)，為什么分子引力沒有把它們粘在一起？答案

氣體分子之間的距離r＞10r0，分子間的作用力很微弱，可忽略不計(jì).所以氣體分子能充滿整個(gè)容器，并不是分子斥力作用的結(jié)果，而是分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)造成的.(3)無論容器多大，氣體有多少，氣體分子總能夠充滿整個(gè)容器，是分子斥力作用的結(jié)果嗎？答案1.分子間同時(shí)存在著相互作用的

和

.分子間實(shí)際表現(xiàn)出的作用力是引力和斥力的

.2.分子間作用力與分子間距離變化的關(guān)系(如圖2所示).分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而

，隨分子間距離的減小而

.但斥力比引力變化得快.知識(shí)梳理圖2引力斥力合力減小增大3.分子間作用力與分子間距離的關(guān)系.(1)當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引

F斥，此時(shí)分子所受合力為

.(2)當(dāng)r＜r0時(shí)，F(xiàn)引

F斥，作用力的合力表現(xiàn)為

.(3)當(dāng)r＞r0時(shí)，F(xiàn)引

F斥，作用力的合力表現(xiàn)為

.(4)當(dāng)r＞10r0(即大于10－9m)時(shí)，分子間的作用力變得很微弱，可忽略不計(jì).4.分子力彈簧模型：當(dāng)分子間的距離在r0附近時(shí)，它們之間的作用力的合力有些像彈簧連接著兩個(gè)小球間的作用力：拉伸時(shí)表現(xiàn)為

，壓縮時(shí)表現(xiàn)為

.＝零＜＞斥力引力引力斥力二、分子動(dòng)理論導(dǎo)學(xué)探究(1)參與熱運(yùn)動(dòng)的某一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)有規(guī)律可循嗎？大量分子的運(yùn)動(dòng)呢？答案

以氣體為例，氣體分子在無序運(yùn)動(dòng)中不斷發(fā)生碰撞，每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率不斷地發(fā)生變化.在某一特定時(shí)刻，某個(gè)特定分子究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng)完全是偶然的，不能預(yù)知.但對(duì)大量分子的整體，在一定條件下，實(shí)驗(yàn)和理論都證明，它們遵從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律.答案(2)為什么物體既難以拉伸，又難以壓縮？答案

拉伸時(shí)，分子間表現(xiàn)為引力，壓縮時(shí)分子間表現(xiàn)為斥力.1.分子動(dòng)理論(1)概念：把物質(zhì)的

和規(guī)律看做微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)而建立的理論.(2)內(nèi)容：①物體是由

組成的.②分子在做

的

運(yùn)動(dòng).③分子之間存在著

和

.知識(shí)梳理熱學(xué)性質(zhì)大量分子永不停息無規(guī)則引力斥力2.統(tǒng)計(jì)規(guī)律：由大量偶然事件的

所表現(xiàn)出來的規(guī)律.(1)微觀方面：?jiǎn)蝹€(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是

(選填“有規(guī)則”或“無規(guī)則”)的，具有偶然性.(2)宏觀方面：大量分子的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出

，受

的支配.

3.分子力的宏觀表現(xiàn)(1)當(dāng)外力欲使物體拉伸時(shí)，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為

力，以抗拒外力對(duì)它的拉伸.(2)當(dāng)外力欲使物體壓縮時(shí)，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為

力，以抗拒外力對(duì)它的壓縮.無規(guī)則整體規(guī)律性統(tǒng)計(jì)規(guī)律引斥題型探究1.分子間的引力、斥力和分子力隨分子間距離變化的圖象如圖2所示.(1)分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小.(2)當(dāng)r<r0時(shí)，分子力隨分子間距離的增大而減??；當(dāng)r>r0時(shí)，分子力隨分子間距離的增大先增大后減小.2.分子力做功由于分子間存在著分子力，所以當(dāng)分子間距離發(fā)生變化時(shí)，分子力做功.(1)當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r增大時(shí)，分子力做負(fù)功；當(dāng)r減小時(shí)，分子力做正功.(2)當(dāng)r<r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r減小時(shí)，分子力做負(fù)功；當(dāng)r增大時(shí)，分子力做正功.一、分子間的作用力例1設(shè)r0是分子間引力和斥力平衡時(shí)的距離，r是兩個(gè)分子間的實(shí)際距離，則以下說法中正確的是A.r＝r0時(shí)，分子間引力和斥力都等于零B.4r0＞r＞r0時(shí)，分子間只有引力而無斥力C.r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子間的引力先增大后減小D.r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子間的引力和斥力都增大，其合力先增大后減小再增大答案解析√解析當(dāng)r＝r0時(shí)，分子間引力和斥力相等，但都不為零，合力為零，A錯(cuò)；當(dāng)4r0＞r＞r0時(shí)，引力大于斥力，兩者同時(shí)存在，B錯(cuò)；在r減小的過程中，分子引力和斥力都增大，C錯(cuò)；r由4r0逐漸減小到r0的過程中，由分子力隨r的變化關(guān)系圖線可知，分子力有一個(gè)極大值，到r＜r0時(shí)分子力又增大，所以在r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中分子力先增大后減小再增大，D對(duì).針對(duì)訓(xùn)練分子甲和乙距離較遠(yuǎn)，設(shè)甲固定不動(dòng)，乙分子逐漸向甲分子靠近，直到不能再近的這一過程中A.分子力總是對(duì)乙做正功B.乙分子總是克服分子力做功C.先是乙分子克服分子力做功，然后分子力對(duì)乙分子做正功D.先是分子力對(duì)乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功答案解析√解析如圖所示，由于開始時(shí)分子間距大于r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，因此分子乙從遠(yuǎn)處移到距分子甲r0處的過程中，分子力做正功；由于分子間距離小于r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，因此分子乙從距分子甲r0處繼續(xù)向甲移近時(shí)要克服分子力做功.故正確答案為D.二、分子力的宏觀表現(xiàn)例2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，這是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)D.用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)解析答案√√解析水是液體、鐵棒是固體，正常情況下它們分子之間的距離都為r0，分子間的引力和斥力恰好平衡.當(dāng)水被壓縮時(shí)，分子間距離由r0略微減小，分子間斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力，其效果是水的體積很難被壓縮；當(dāng)用力拉鐵棒兩端時(shí)，鐵棒發(fā)生很小的形變，分子間距離由r0略微增大，分子間引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力，其效果為鐵棒沒有斷，所以選項(xiàng)A、D正確；氣體分子由于永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，能夠到達(dá)容器內(nèi)的任何空間，所以很容易就充滿容器，由于氣體分子間距離遠(yuǎn)大于r0，分子間幾乎無作用力，就是有作用力，也表現(xiàn)為引力，所以B錯(cuò)；抽成真空的馬德堡半球，之所以很難拉開，是由于球外大氣壓力對(duì)球的作用，所以C錯(cuò).總結(jié)提升分子力的作用是有范圍的，當(dāng)r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r＞r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力.固體、液體的體積難以改變，往往是分子力的宏觀表現(xiàn)，而對(duì)于氣體，一般情況下分子力很小，甚至可忽略.達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.(分子力的特點(diǎn))兩個(gè)分子之間的距離為r，當(dāng)r增大時(shí)，這兩個(gè)分子之間的分子力A.一定增大 B.一定減小C.可能增大 D.可能減小√答案1234√2.(分子力的特點(diǎn))如圖3所示，設(shè)有一分子位于圖中的坐標(biāo)系原點(diǎn)O處不A.ab線表示引力，cd線表示斥力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)約為10－15mB.ab線表示斥力，cd線表示引力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)約為10－10mC.ab線表示引力，cd線表示斥力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)約為10－10mD.ab線表示斥力，cd線表示引力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)約為10－15m√圖3動(dòng)，另一分子可位于x軸正半軸上不同位置處，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或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)，則答案解析1234解析由于分子間斥力的大小隨兩分子間距離的變化比引力快，所以題圖中曲線ab表示斥力，cd表示引力，e點(diǎn)引力和斥力平衡，分子間距離的數(shù)量級(jí)為10－10m，所以B選項(xiàng)正確.12343.(分子的宏觀表現(xiàn))下列各種現(xiàn)象中能說明分子間存在斥力的是A.氣體的自由膨脹B.鐵塊的體積很難被壓縮C.打開麻油瓶蓋，香氣四溢D.密閉在針筒內(nèi)的氣體需要花費(fèi)很大的力氣才能被壓縮√答案解析1234解析氣體的自由膨脹說明氣體分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不能說明分子間存在斥力，故A錯(cuò)誤；鐵塊分子有間隙，但鐵塊的體積很難被壓縮，說明分子間存在斥力，故B正確；打開麻油瓶蓋，香氣四溢，說明分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不能說明分子間存在斥力，故C錯(cuò)誤；密閉在針筒內(nèi)的氣體需要花費(fèi)很大的力氣才能被壓縮，是因?yàn)闅怏w的壓強(qiáng)增大，故D錯(cuò)誤.1234A.a點(diǎn) B.b點(diǎn)

C.c點(diǎn) D.