高中物理第七章分子动理论第三节分子间作用力课堂探究学案新人教选修.docx

第三节 分子间作用力课堂探究探究一分子间的作用力问题导引1一段小铅柱，用刀切成两段，然后把两个断面对接，稍用力就能使两段铅柱接合起来，一端挂几千克的重物，也不会把铅柱拉开，而玻璃碎了却不能重新接合，为什么？提示：这是因为，第一，分子间有力的作用；第二，分子间的作用力与分子间的距离有关。铅柱切口很平时，稍用压力就能使两断面分子间距离达到引力作用的距离，使两段铅块重新接合起来。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分子引力作用的距离；绝大多数的分子距离远大于109 m，分子力已近似为零了，总的分子引力非常小，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。2当物体被拉伸时，分子间的作用力表现为引力，物体“反抗”被拉伸，这时分子间还有斥力吗？提示：有。这是因为分子间的引力和斥力总是同时存在的，分子间表现为引力，只不过是引力大于斥力，对外表现出引力。名师精讲1分子力的性质根据现代分子结构理论，分子由原子组成，原子又是由带正电的原子核和绕核运动的带负电的电子形成的电子云组成的，可见，分子是一个复杂的带电系统，毫无疑问，分子间的作用力应属于电磁力。2分子力的特点(1)分子间总是同时存在引力和斥力，实际表现出来的是它们的合力。(2)分子间作用力随分子间距离而变化，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力的变化比引力的变化要快。(3)分子力是短程力，分子间的距离超过分子直径的10倍，即1 nm的数量级时，可以认为分子间作用力为零，气体分子间的作用力可忽略不计。3分子力的规律(1)图象表示(如图所示)：当rr0时，F引F斥，F0。当rr0时，F引和F斥都随分子间距离的增大而减小，但F斥减小得更快，分子力表现为引力。当r10r0(109 m)时，F引和F斥都十分微弱，可认为分子间无相互作用力(F0)。(2)模型表示：分子间的相互作用力像弹簧连接着的两个小球间的相互作用力。小球代表分子，弹簧的弹力代表分子斥力和引力的合力。如下表所示：rr0，F0rr0，F表现为引力当弹簧处于原长时(rr0)，象征着分子力的合力为零。当弹簧处于压缩状态时(rr0)，象征着分子力的合力为引力。4分子力的宏观表现(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、液体分子间有间隙，却没有紧紧地吸在一起，说明分子间还同时存在着斥力。【例题1】 关于分子间的作用力，以下说法中正确的是(其中r0为分子处于平衡位置时分子之间的距离)()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，分子斥力和引力都减小解析：分子间的引力和斥力是同时存在的，当rr0时，它们的合力表现为引力；当rr0时，它们的合力表现为斥力，故A、B选项都错。当物质分子间距离变化时，分子间的引力和斥力同时增大或减小，故C选项错，D选项对。答案：D题后反思该类题目的易错点为对分子间同时存在引力和斥力认识不清，尤其是合力随分子间距离变化的规律。因此在分析有关分子间作用力问题时，要注意抓住：(1)分子间的引力和斥力同时存在。(2)分子间的引力和斥力随分子间距离变化时，同时增大或减小，斥力变化快。(3)分子间作用力的合力随距离的变化要看分子间距离在哪个范围内。rr0时，分子力随r增大，先增大后减小。探究二分子动理论问题导引1分子动理论的主要内容是什么？提示：分子动理论的主要内容有三点：(1)物体是由大量分子组成的；(2)分子在做永不停息的无规则运动；(3)分子之间存在着引力和斥力。2分子做永不停息的无规则运动与大量分子的整体行为受到统计规律的支配，这两种说法矛盾吗？提示：这两种说法不矛盾。从单个分子来看，各个分子的运动是无规则的，但是大量分子的运动却遵守统计规律。例如，任选一个成年男性和一个成年女性，可能男的高，也可能女的高，没有规律，但从总体来看成年男性比成年女性高。名师精讲1热学的两个分支(1)热力学：关于热现象的宏观理论，它研究热现象的一般规律，不涉及热现象的微观解释。(2)统计物理学：关于热现象的微观理论，从分子运动的角度来研究宏观热现象的规律，用统计的观点处理大量分子的热运动。2应用分子动理论的三种基本方法(1)实验法：即了解和掌握基本实验事实，并能用分子动理论作出解释和说明。(2)模型法：如单分子油膜模型、分子球体模型、分子间相互作用力的弹簧模型等。(3)图象法：用Fr图象形象直观地表现分子间相互作用力的变化情况等等。【例题2】 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在起作用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解析：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