高中物理 第1章 第四节 分子间的相互作用力课件 粤教版选修33.pptVIP

第四节分子间的相互作用力 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第四节 课前自主学案 课标定位 课标定位 学习目标 1 知道分子间存在着空隙和作用力 2 了解分子间作用力与分子间距的关系 3 理解分子间作用力随分子间距离的变化而变化的特征 重点难点 1 通过分子之间存在间隙和分子之间有引力和斥力的一些演示实验和事实 推理论证出分子之间存在着引力和斥力 2 分子间的引力和斥力都随分子间距离的变化而变化 而分子力是引力和斥力的合力 能正确理解分子间作用力与距离关系的曲线的物理意义 课前自主学案 一 分子间相互作用力1 分子间同时存在着相互作用的 和 在某些情况下表现为引力 在某些情况下表现为斥力 2 分子间相互作用的引力与斥力都随分子间距离的增大而 只是 减小得更快一些 如图1 4 1所示 图1 4 1 引力 斥力 减小 斥力 3 分子间的作用力与分子间的距离r有关 分子间距离为r0 数量级为10 10m 的位置叫做 1 当r r0时 f引 f斥 此两力的合力为 即分子间没有作用力 2 当r r0时 f引 f斥 分子间呈现出 3 当r r0时 f引 f斥 分子间呈现出 4 当r 10r0时 引力和斥力都迅速减为 分子力为 平衡位置 零 引力 斥力 零 零 思考感悟将两块铅块用力挤压 撤去力后 两块铅块粘在一起 可以用来提很重的物体 这又怎样去解释 把一块洗净的玻璃片吊起 使玻璃片水平地接触水面 发现需用较大的力才能将玻璃片提起 为什么会这样呢 提示 两种现象说明分子间有引力 二 分子作用力的本质分子间的作用力本质上是一种 力 分子是由原子组成的 原子内部有带正电的原子核和带负电的电子 分子间的作用力是由这些带电粒子的相互作用引起的 电磁 核心要点突破 一 分子间有空隙扩散现象和布朗运动表明分子永不停息地做无规则运动 同时也反映了分子间有空隙 假若分子间无空隙 则无规则运动无法实现 以下事实可以说明分子间是有空隙的 1 气体容易被压缩 说明气体分子间有空隙 2 水和酒精混合后的体积小于原来体积之和 说明液体分子间有空隙 3 压在一起的金片和铅片的分子 能扩散到对方的内部 说明固体分子之间有空隙 4 固体小颗粒在液体中做布朗运动 表明液体分子之间有空隙 5 物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空隙增大或缩小而造成的 这是气体 液体和固体所共有的现象 特别提醒 我们在估测分子大小时 常常把固体或液体分子看做是一个挨一个紧密排列的 其实 那只是为了研究方便而做的一种理想化的模型 真实的分子间是有空隙的 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 无缝钢筒中的高压油 当筒中压力达到足够大时 油会从筒壁上渗出 试解释这种现象 解析 尽管钢材坚硬 致密 但它也是由分子组成的 金属原子或离子 分子之间存在着空隙 在高压下 油分子就会穿越钢筒渗到外部 答案 见解析 二 分子间相互作用力的特点1 分子间作用力的宏观表现和微观分析 1 宏观分析以固体物质为例 物体在被拉伸时需要一定的外力 这表明组成物质的分子之间存在着相互的引力作用 所以要使物体被拉伸 一定需要有外力来克服分子之间的引力 同时物体在被压缩时也需要一定的外力 这表明组成物质的分子之间还存在着相互作用的斥力 因此要使物体被压缩 一定需要有外力来克服分子之间的斥力 2 微观分析分子间虽然有空隙 大量分子却能聚集在一起形成固体或液体 说明分子之间存在着引力 分子间有引力 而分子间又有空隙 没有紧吸在一起 这说明分子间还存在着斥力 2 分子间作用力及其变化 1 分子间相互作用力既有引力 又有斥力 从理论上讲 任何时候引力和斥力都是同时存在的 实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力 2 分子间相互作用的引力与斥力都随着分子间距离的增大而减小 只是斥力减小得更快一些 3 分子间存在一个平衡距离r0 分子间距离为r0的位置就叫做平衡位置 数量级为10 10m 当r r0时 f引 f斥 对外表现的分子力f为引力 当r r0时 f引 f斥 对外表现的分子力f 0 当r r0时 f引 f斥 对外表现的分子力f为斥力 分子力是一种短程力 当分子间距离的数量级大于10 9m时 即分子间的距离是分子直径的10倍以上 r 10r0 时 分子间的相互作用的引力和斥力都近似为零 图1 4 2 4 分子力f与分子间距离r的图象关系如图1 4 2所示为分子间的作用力跟距离的关系 示意图 图中斥力用正值表示 引力用负值表示 f为斥力和引力的合力 即分子力 5 借助弹簧小球模型理解分子力如图1 4 3所示 用两个小球中间连有一个弹簧的模型来比喻分子间的作用力 小球代表分子 弹簧的弹力代表分子斥力和引力的合力 当弹簧处于原长时 r r0 象征着分子力的合力为零 当弹簧压缩时 r r0 象征着分子力的合力为斥力 当弹簧处于拉伸状态时 r r0 象征着分子力的合力为引力 借助此模型可以帮助记忆分子力随距离变化的规律 图1 4 3 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 单选 2011年高考广东卷 如图1 4 4所示 两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来 下面的铅柱不脱落 主要原因是 a 铅分子做无规则热运动b 铅柱受到大气压力作用c 铅柱间存在万有引力作用d 铅柱间存在分子引力作用 图1 4 4 解析 选d 当两个接触面平滑的铅柱压紧时 接触面上的分子与分子间的距离非常小 分子之间的作用力表现为引力 使铅柱不脱落 课堂互动讲练 双选 两个分子从靠近得不能再靠近的位置开始 使两个分子之间的距离逐渐增大 直到大于分子直径的10倍以上 在这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是 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逐渐减小d 分子间相互作用的合力 先减小后增大 再减小 自主解答 分子间同时存在着引力和斥力 当距离增大时 二力都在减小 只是斥力比引力减小得快 当分子间距离r r0时 分子间的斥力大于引力 因而表现为斥力 当r r0时 分子间的斥力小于引力 因而表现为引力 在r r0时 合力为零 当分子间距离大于分子的10倍直径时分子间的相互作用力可视为零 所以分子力的变化是先减小后增大 再减小 故正确答案为ad 答案 ad 方法总结 判断分子力是引力还是斥力的方法有两种 1 根据图象判断 当分子间距离大于r0时 分子力表现为引力 当分子间距离小于r0时 分子力表现为斥力 2 当分子间距离由r0增大时 分子间引力和斥力都减小 斥力减小得快 分子力表现为引力 当分子间距离由r0减小时 分子间引力和斥力都增加 斥力增加得快 分子力表现为斥力 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 精讲精析 液体体积很难压缩 说明分子间存在斥力 固