高中物理第七章分子動(dòng)理論7.3分子間的作用力課件新人教選修.pptx

1、3分子間的作用力,讀一讀思一思,辨一辨議一議,一、分子間的作用力 閱讀教材第8頁“分子間的作用力”部分,了解分子間的空隙,知道分子間有哪兩種作用力,初步理解分子間的作用力和距離的關(guān)系。 1.分子間存在空隙的幾個(gè)事實(shí) (1)氣體很容易被壓縮,說明氣體分子之間存在著很大的空隙。 (2)水和酒精混合后總體積會減小,說明液體分子之間存在著空隙。 (3)壓在一起的鉛片和金片,各自的分子能擴(kuò)散到對方的內(nèi)部,說明固體分子之間也存在著空隙。,讀一讀思一思,辨一辨議一議,2.分子間存在作用力的事實(shí)基礎(chǔ) (1)宏觀分析:當(dāng)用力拉伸物體時(shí),物體內(nèi)要產(chǎn)生反抗拉伸的彈力,說明分子間存在著引力;當(dāng)用力壓縮物體時(shí),物體內(nèi)會

2、產(chǎn)生反抗壓縮的彈力,這說明分子之間還存在著斥力。 (2)微觀分析: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;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斥力。 3.什么是分子間的作用力? 答案:分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力,這兩個(gè)力的合力即為分子間的作用力,稱之為分子力。 4.分子間的作用力的變化規(guī)律與分子間距離的變化關(guān)系是怎樣的? 答案:分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,隨分子間距離的減小而增大,但斥力的變化比引力快。,讀一讀思一思,辨一辨議一議,5.分子間作用力的變化規(guī)律的具體表現(xiàn)。 (1)當(dāng)r=r0時(shí),其中一個(gè)分子所受

3、的引力和斥力大小相等,分子力表現(xiàn)為0。 (2)當(dāng)rr0時(shí),分子之間的引力斥力,此時(shí)分子力表現(xiàn)為引力。 (4)當(dāng)r10r0時(shí),分子間的引力和斥力都很微弱,可認(rèn)為分子之間的作用力為0。 (5)分子間的作用力與距離的關(guān)系:,讀一讀思一思,辨一辨議一議,二、分子動(dòng)理論 閱讀教材第9頁“分子動(dòng)理論”部分,知道什么是分子動(dòng)理論,知道什么是統(tǒng)計(jì)規(guī)律。 1.分子動(dòng)理論的內(nèi)容是什么? 答案:物體是由大量分子組成的,分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),分子間存在著引力和斥力。 2.什么是統(tǒng)計(jì)規(guī)律? 答案:任何一個(gè)分子而言,運(yùn)動(dòng)都是不規(guī)則的,帶有偶然性。 大量分子的整體而言,它們卻表現(xiàn)出規(guī)律性。這種由大量偶然事件的整體所

4、表現(xiàn)出來的規(guī)律,叫作統(tǒng)計(jì)規(guī)律。,讀一讀思一思,辨一辨議一議,1.思考辨析。 (1)氣體容易被壓縮,說明氣體分子之間有空隙;固體、液體難被壓縮,說明固體、液體分子之間沒有空隙。() 解析:氣體、固體和液體分子之間都有空隙,只是氣體分子的空隙更大,更容易被壓縮。 答案: (2)分子間的引力隨距離的增大而增大,斥力隨距離的增大而減小。() 解析:分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小。 答案:,讀一讀思一思,辨一辨議一議,(3)當(dāng)分子間距離r=r0時(shí),分子力為零,但斥力和引力仍然存在,只是大小相等,方向相反,合力為零。() 解析:分子力指分子間引力與斥力的合力。當(dāng)r=r0時(shí),分子力為零,是因?yàn)?/p>

5、F斥與F引大小相等,方向相反。 答案:,讀一讀思一思,辨一辨議一議,2.探究討論。 (1)物體是由大量分子組成的,分子又在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),那么為什么大量分子能聚在一起形成液體或固體而不散開? 答案:由于分子間存在引力,引力使分子聚集在一起而不分開。 (2)大量分子的運(yùn)動(dòng)受統(tǒng)計(jì)規(guī)律支配,單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)也受統(tǒng)計(jì)規(guī)律支配嗎? 答案:單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的,在每一時(shí)刻沿什么方向運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的速率等都具有偶然性,不受統(tǒng)計(jì)規(guī)律支配。 (3)當(dāng)物體被拉伸時(shí),分子間的作用力表現(xiàn)為引力,物體“反抗”被拉伸,這時(shí)分子間還有斥力嗎? 答案:有。這是因?yàn)榉肿娱g的引力和斥力總是同時(shí)存在的,分子間表現(xiàn)為引力,只不

6、過是引力大于斥力,對外表現(xiàn)出引力。,探究一,探究二,一段小鉛柱,用刀切成兩段,然后把兩個(gè)斷面對接,稍用力就能使兩段鉛柱接合起來,一端掛幾千克的重物,也不會把鉛柱拉開;而玻璃碎了卻不能重新接合,這是為什么?,要點(diǎn)提示這是因?yàn)?第一,分子間有力的作用;第二,分子間的作用力與分子間的距離有關(guān)。鉛柱切口很平時(shí),稍用壓力就能使兩斷面分子間距離達(dá)到分子引力作用的距離,使兩段鉛塊重新接合起來。玻璃斷面凹凸不平,即使用很大的力也不能使兩斷面間距接近分子引力作用的距離;絕大多數(shù)的分子距離遠(yuǎn)大于10-9 m,分子力已近似為零了,總的分子引力非常小,所以碎玻璃不能接合,若把玻璃加熱,玻璃變軟,亦可重新接合。,名師精

7、講 1.分子力的性質(zhì) 根據(jù)現(xiàn)代分子結(jié)構(gòu)理論,分子由原子組成,原子又是由帶正電的原子核和繞核運(yùn)動(dòng)的帶負(fù)電的電子形成的電子云組成的?？梢?分子是一個(gè)復(fù)雜的帶電系統(tǒng),毫無疑問,分子間的作用力應(yīng)屬于電磁力。 2.分子力的特點(diǎn) (1)分子間總是同時(shí)存在引力和斥力,實(shí)際表現(xiàn)出來的是它們的合力。 (2)分子間作用力隨分子間距離而變化,引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,但斥力的變化比引力的變化要快。 (3)分子力是短程力,分子間的距離超過分子直徑的10倍,即1 nm的數(shù)量級時(shí),可以認(rèn)為分子間作用力為零,氣體分子間的作用力可忽略不計(jì)。,探究一,探究二,探究一,探究二,3.分子力的規(guī)律 (1)圖象表示(如圖所

8、示)。 當(dāng)r=r0時(shí),F引=F斥,F=0。 當(dāng)rr0時(shí),F引和F斥都隨分子間距離的增大而減小,但F斥減小得更快,分子力表現(xiàn)為引力。 當(dāng)r10r0(10-9 m)時(shí),F引和F斥都十分微弱,可認(rèn)為分子間無相互作用力(F=0)。,探究一,探究二,(2)模型表示。 分子間的相互作用力像彈簧連接著的兩個(gè)小球間的相互作用力。小球代表分子,彈簧的彈力代表分子斥力和引力的合力。如下表所示: 當(dāng)彈簧處于原長時(shí)(r=r0),象征著分子力的合力為零。 當(dāng)彈簧處于壓縮狀態(tài)時(shí)(rr0),象征著分子力的合力為引力。,探究一,探究二,4.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)為引力以抗拒外

9、界對它的拉伸。 (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)為斥力以抗拒外界對它的壓縮。 (3)大量的分子能聚集在一起形成固體或液體,說明分子間存在引力。固體有一定形狀,液體有一定的體積,而固體、液體分子間有間隙,卻沒有緊緊地吸在一起,說明分子間還同時(shí)存在著斥力。,典例剖析 【例題1】 導(dǎo)學(xué)號60854011分子間同時(shí)存在引力和斥力,下列說法正確的是() A.分子間的引力隨著分子間距離增大而增大,而斥力隨著距離增大而減小 B.分子間的引力和斥力都隨著分子間的距離增大而減小 C.氣體能充滿任何儀器是因?yàn)榉肿娱g的斥力大于引力 D.固體有一定的形狀和體積,是因?yàn)楣腆w分子間只存在引力 【思考

10、問題】 分子間引力、斥力與距離的關(guān)系是什么? 提示分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力,引力和斥力都隨分子間距離的減小而增大,但斥力增大的更快,故當(dāng)距離大于r0時(shí)合力表現(xiàn)為引力,小于r0時(shí)合力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)分子間距等于平衡距離時(shí),引力等于斥力,即分子力等于零。,探究一,探究二,探究一,探究二,解析:分子間存在相互作用的引力和斥力,引力和斥力都隨分子間距離的減小而增大,隨分子間距離的增大而減小,故A錯(cuò)誤,B正確;氣體能充滿任何儀器是因?yàn)榉肿幼鲇啦煌Ｏ⒌臒o規(guī)則運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;固體分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的,故D錯(cuò)誤。 答案:B 誤區(qū)警示在處理分子間作用力時(shí)注意的問題 (1)分子間的引力和斥力都隨

11、分子間距離的增大而減小。 (2)要抓住兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),一是r=r0時(shí),分子力為零但引力和斥力均不為零,且大小相等;二是r10r0時(shí),分子力以及引力、斥力都可忽略,可以看作是零。所以當(dāng)rr0時(shí),分子力隨分子間距離增大而減小,當(dāng)分子間距離由r0增大到10r0,分子力先增大后減小。,探究一,探究二,變式訓(xùn)練1關(guān)于分子間的作用力,以下說法正確的是(其中r0為分子處于平衡位置時(shí)分子之間的距離) () A.兩個(gè)分子間距離小于r0時(shí),分子間只有斥力 B.兩個(gè)分子間距離大于r0時(shí),分子間只有引力 C.壓縮物體時(shí),分子間斥力增大,引力減小 D.拉伸物體時(shí),分子斥力和引力都減小 解析:分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的,

12、當(dāng)rr0時(shí),它們的合力表現(xiàn)為引力;當(dāng)rr0時(shí),它們的合力表現(xiàn)為斥力,故選項(xiàng)A、B都錯(cuò)誤。當(dāng)物質(zhì)分子間距離變化時(shí),分子間的引力和斥力同時(shí)增大或減小,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。 答案:D,探究一,探究二,問題導(dǎo)引 1.分子動(dòng)理論的主要內(nèi)容是什么? 要點(diǎn)提示分子動(dòng)理論的主要內(nèi)容有三點(diǎn):(1)物體是由大量分子組成的;(2)分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng);(3)分子之間存在著引力和斥力。 2.分子做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)與大量分子的整體行為受到統(tǒng)計(jì)規(guī)律的支配,這兩種說法矛盾嗎? 要點(diǎn)提示這兩種說法不矛盾。從單個(gè)分子來看,各個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的,但是大量分子的運(yùn)動(dòng)卻遵守統(tǒng)計(jì)規(guī)律。例如,任選一個(gè)成年男性和一個(gè)

13、成年女性,可能男的高,也可能女的高,沒有規(guī)律,但從總體來看成年男性比成年女性高。,名師精講 1.熱學(xué)的兩個(gè)分支 (1)熱力學(xué):關(guān)于熱現(xiàn)象的宏觀理論,它研究熱現(xiàn)象的一般規(guī)律,不涉及熱現(xiàn)象的微觀解釋。 (2)統(tǒng)計(jì)物理學(xué):關(guān)于熱現(xiàn)象的微觀理論,從分子運(yùn)動(dòng)的角度來研究宏觀熱現(xiàn)象的規(guī)律,用統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)處理大量分子的熱運(yùn)動(dòng)。 2.應(yīng)用分子動(dòng)理論的三種基本方法 (1)實(shí)驗(yàn)法:即了解和掌握基本實(shí)驗(yàn)事實(shí),并能用分子動(dòng)理論作出解釋和說明。 (2)模型法:如單分子油膜模型、分子球體模型、分子間相互作用力的彈簧模型等。 (3)圖象法:用F-r圖象形象直觀地表現(xiàn)分子間相互作用力的變化情況等等。,探究一,探究二,探究一,探

14、究二,典例剖析 【例題2】 對下列現(xiàn)象的解釋正確的是() A.兩塊鐵經(jīng)過高溫加壓將連成一整塊,這說明鐵分子間有吸引力 B.一定質(zhì)量的氣體能充滿整個(gè)容器,這說明在一般情況下,氣體分子間的作用力很微弱 C.電焊能把兩塊金屬連接成一整塊是分子間的引力在起作用 D.破碎的玻璃不能把它們拼接在一起是因?yàn)槠浞肿娱g斥力作用的結(jié)果,探究一,探究二,解析:高溫下鐵分子運(yùn)動(dòng)非常激烈,兩鐵塊上的鐵分子間距很容易充分接近到分子力起作用的距離內(nèi),所以兩塊鐵經(jīng)過高溫加壓將很容易連成一整塊,電焊也是相同的原理,所以選項(xiàng)A、C正確;通常情況下,氣體分子間的距離大約為分子直徑的10多倍,此種情況下分子力非常微弱,氣體分子可以無

15、拘無束地運(yùn)動(dòng),從而充滿整個(gè)容器,所以選項(xiàng)B正確;玻璃斷面凹凸不平,即使用很大的力也不能使兩斷面間距接近到分子引力作用的距離,所以碎玻璃不能拼接,若把玻璃加熱,玻璃變軟,可重新拼接,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案:ABC 歸納總結(jié) 分子動(dòng)理論是在大量實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上,通過分析推理總結(jié)形成的一種科學(xué)理論,利用它能夠說明生活實(shí)踐中的實(shí)際問題。,探究一,探究二,變式訓(xùn)練2下面說法不能用分子動(dòng)理論來解釋的是() A.衣箱里的衛(wèi)生球,時(shí)間長了會變小 B.酒精瓶被打碎后,屋里很快就聞到酒精味 C.教室里掃除時(shí),灰塵滿屋飛揚(yáng) D.寫作業(yè)出錯(cuò)時(shí),常會用透明膠帶粘貼在錯(cuò)誤處,并用手抹幾下使膠帶與紙貼緊才能揭干凈 解析:衛(wèi)

16、生球變小和聞到酒精味都是擴(kuò)散現(xiàn)象,都是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映;而掃地時(shí)的灰塵飛揚(yáng)則是外力作用的結(jié)果,不是分子動(dòng)理論所反映的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象;用透明膠帶粘貼錯(cuò)誤的字跡是分子力的表現(xiàn)。故符合題意的選項(xiàng)是C。 答案:C,1,2,3,4,5,1.(分子間的空隙)酒精和水混合后的體積小于原來的酒精和水的體積之和,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了() A.物體是由分子組成的 B.分子在永不停息地運(yùn)動(dòng) C.分子間存在相互作用的引力 D.分子間有空隙 解析:本題考查處理實(shí)際問題的能力。酒精和水混合后體積減小,是由于分子間有空隙,在混合后它們互相進(jìn)入到對方的空隙內(nèi),所以混合后總體積小于原來的體積之和。故正確選項(xiàng)為D。 答案:D,1,2,3

17、,4,5,2.(對分子間作用力的理解)關(guān)于分子間的相互作用力,下列敘述正確的是() A.恒為引力 B.恒為斥力 C.分子間的距離小時(shí)只有斥力,距離大時(shí)只有引力 D.分子間同時(shí)存在斥力和引力 解析:分子間斥力與引力同時(shí)存在,而分子力是斥力與引力的合力,故A、B錯(cuò)誤,D正確;當(dāng)分子間距小于平衡距離時(shí),表現(xiàn)為斥力,即引力小于斥力,而分子間距大于平衡距離時(shí),表現(xiàn)為引力,即斥力小于引力,但引力和斥力總是同時(shí)存在的,故C錯(cuò)誤。 答案:D,1,2,3,4,5,3.(分子間相互作用的宏觀表現(xiàn))下列現(xiàn)象不能說明分子間存在分子力的是() A.兩鉛塊能被壓合在一起B(yǎng).鋼繩不易被拉斷 C.水不容易被壓縮D.空氣容易被

18、壓縮 解析:兩鉛塊能被壓合在一起、鋼繩不易被拉斷說明分子之間存在引力;而水不容易被壓縮是因?yàn)榉肿娱g距小,輕微壓縮都會使分子力表現(xiàn)為斥力,因此A、B、C三項(xiàng)都能說明分子間存在分子力?？諝馊菀妆粔嚎s是因?yàn)榉肿娱g距大,而不能說明分子間存在分子力,因此選項(xiàng)D符合題意。 答案:D,1,2,3,4,5,4.(分子間作用力與分子間距離的關(guān)系)兩個(gè)相近的分子間同時(shí)存在著引力和斥力,當(dāng)分子間距離為r0時(shí),分子間的引力和斥力大小相等,則下列說法正確的是() A.當(dāng)分子間距離由r0開始減小時(shí),分子間的引力和斥力都在減小 B.當(dāng)分子間距離由r0開始增大時(shí),分子間的斥力在減小,引力在增大 C.當(dāng)分子間的距離大于r0時(shí),分子間相互作用力的合力為零 D.當(dāng)分子間的距離小于r0時(shí),分子間相互作用力的合力表現(xiàn)為斥力,解析: 根據(jù)分子間的距離關(guān)系,結(jié)合分子間的作用力與分子間距離的關(guān)系圖(如圖)可得: 當(dāng)分子間距離由r0開始減小時(shí),分子間的引力和斥力都在增大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)分子間距離由r0開始增大時(shí),分子間的斥力和引力都在減小,故選