高中物理 1.4 分子间的相互作用力同步备课课件 粤教版选修33.ppt

第一章分子动理论第四节分子间的相互作用力 1 知道分子间的相互作用力有引力和斥力 引力和斥力是同时存在的 实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力 2 知道什么叫做平衡位置 知道分子间实际表现出来的作用力为零时分子间距离r0的数量级 分子间的距离r r0时 实际表现的分子力为斥力 3 知道当分子间的距离r r0时 分子间的引力和斥力都随分子间的距离减少而增大 而且斥力比引力增大得快 分子间的作用力表现为斥力 4 知道当分子间的距离r r0时 分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减少 而且斥力总是比引力小 分子间的作用力表现为引力 5 知道分子力是短程力 当分子间距离的数量级大于分子大小的10倍时 分子力已很微弱 可忽略不计 分子动理论是在坚实的实验基础上建立起来的 我们通过单分子油膜实验 离子显微镜观察钨原子的分布等实验 知道物质是由很小的分子组成的 分子大小在10 10m数量级 我们又通过扩散现象和布朗运动等实验知道了分子在永不停息地做无规则运动 分子动理论还告诉我们 分子之间有相互作用力 这结论的实验依据是什么 分子间相互作用力有什么特点 1 大量事实说明分子间存在相互 和相互 研究表明 二者是 存在 同时变化的 把两者相等的位置叫 2 分子间的相互作用力图象如图所示 由图可知 引力和斥力都随分子间距离的增大而减小 当r r0时 f斥 f引 f合 当r r1时 f斥 f引 分子力表现为 当r r2时 f斥 f引 分子力表现为 吸引力 排斥力 同时 平衡位置 0 斥力 引力 3 平衡位置的距离r0的大小与分子的大小相当 其数量级为 m 当分子间距离的数量级大于 m时 分子间的作用力近似为 因此 分子力的作用距离 4 组成物质的分子是由 组成的 内部有带正电的 和外部带负电的 这些带电粒子的相互作用引起了分子间的作用力 所以分子力在本质上是 10 10 10 9 零 很短 原子 原子 原子核 电子 电磁力 考点1分子间存在相互作用力 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 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 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 例1 双选 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 答案 ad 课堂训练 1 下面证明分子间存在引力和斥力的实验 错误的是 a 两块铅压紧以后能连成一块 说明存在引力b 一般固体 液体很难被压缩 说明存在着相互排斥力c 拉断一根绳子需要一定大小的力 说明存在着相互吸引力d 碎玻璃不能拼在一起 是由于分子间存在着斥力 解析 铅压紧时 距离小于10r0 表现为引力 说明有引力的存在 同理b c也正确 玻璃不能拼在一起 是由于分子间距大于10r0 答案 d 课堂训练 考点2分子间引力和斥力的大小跟分子间距离的关系 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描述如图所示表示分子力和分子间距离的关系 如图甲表示分子间距离r r0时分子力的示意图如图乙表示r r0时分子力的示意图如图丙表示r r0时分子力的示意图 2 分子力为引力 乙 3 分子力为斥力 丙 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当两个分子间的距离为r0时 正好处于平衡状态 下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是 a 当分子间的距离r r0时 它们之间只有斥力作用b 当分子间的距离r r0时 分子处于平衡状态 不受力c 当分子间的距离从0 5r0增大到10r0的过程中 分子间的引力和斥力都在减小 且斥力比引力减小得快 d 当分子间的距离从0 5r0增大到10r0的过程中 分子间相互作用力的合力在逐渐减小 解析 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的 当r r0时 f引 f斥 每个分子所受的合力为零 并非不受力 当rf引 合力为斥力 并非只受斥力 故a b错误 当分子间的距离从0 5r0增大到10r0的过程中 分子间的引力和斥力都减小 且斥力比引力减小得快 分子间作用力的合力先减小到零 再增大后又减小到零 故c正确 d错误 答案 c 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 课堂训练 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 考点3固体 液体和气体的分子运动情况 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 双选 下列现象和结论正确的是 a 液体和固体很难被压缩 说明液体和固体分子之间存在斥力b 液体和固体很难被压缩 说明液体和固体分子间无间隙 c 物体不易被拉断 说明分子间存在着引力d 金属分子能聚集到一起形成金属块说明金属原子间的作用力一直表现为引力 解析 固体分子间距离较近 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 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 当压缩时表现出斥力 拉伸时表现出引力 答案 ac 课堂训练 3 下列现象能说明分子之间有相互作用力的是 a 一般固体难于拉伸 说明了分子间有引力b 一般液体易流动和变成小液滴 说明了液体分子间有斥力c 用打气筒给自行车轮胎打