第04节分子间的相互作用力 (3).ppt

分子间的作用力内能清远市华侨中学阮桂英,教学目标,(1)知道分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。(2)了解分子力为零时，分子间距离r0的数量级。(3)知道分子间的距离rr0时，实际表现的分子力为斥力，这个斥力随r的减小而迅速增大。(4)知道分子间的距离rr0时，实际表现的分子力为引力，这个引力随r的先增大后减小。(5)了解r增大到10r0倍时，分子引力已很微弱，可忽略不计。(6)物理离不开生活，能用分子力解释日常生活中一些常见的现象。,教学重点、难点重点:分子间的作用力和分子间作用力的变化。难点:用分子动理论解释有关现象。教学方法讨论探究法、分析法、归纳法。教具多媒体教学课件课型新授课课时计划1课时,实验引入把一块洗净的玻璃板吊在细线的下端,使玻璃板水平地接触水面(如图所示).如果你想使玻璃离开水面,必须用比玻璃板重量大的力向上拉细线.动手试一试,并解释为什么?,一、分子间存在相互作用力,分子间有空隙，但大量分子却能聚集在一起形成固体和液体,两张打湿的纸比较难分开,引力作用,压缩物体要用力.,固体和液体的体积很难被压缩,斥力作用,1、引起分子间相互作用力的原因,分子间相互作用力是由原子内带正电的原子核和带负电的电子间相互作用而引起的,小组讨论一下：(1)分子间的引力和斥力是同时存在的吗？(2)引力和斥力的大小随分子距离变化是怎么变化的呢？,2、分子之间有相互作用的引力和斥力是如何变化的呢？,当两个分子处于平衡位置时,引力等于斥力.当两个分子间的距离小于平衡位置间距离时,斥力大于引力.当两个分子间的距离大于平衡位置间距离时,斥力小于引力.当两个分子间的距离大于r0十倍以上时,引力和斥力均趋于零.,（1）当r=r0=10-10m时，F引F斥，分子力F分0，处于平衡状态,r0,引力,引力,斥力,斥力,(平衡位置),当两个分子之间的距离逐渐减小时,r0,引力,引力,斥力,斥力,(平衡位置),当两个分子之间的距离逐渐减小时,r0,引力,引力,斥力,斥力,(平衡位置),当两个分子之间的距离逐渐减小时,斥力,r0,引力,引力,斥力,(平衡位置),当两个分子之间的距离逐渐减小时,斥力,r0,引力,引力,斥力,(平衡位置),当两个分子之间的距离逐渐减小时,斥力,r0,引力,引力,斥力,(平衡位置),当两个分子之间的距离逐渐减小时,斥力,r0,引力,引力,斥力,(平衡位置),当两个分子之间的距离逐渐减小时,r0,斥力,(平衡位置),当两个分子之间的距离逐渐减小时,r0,(平衡位置),(对外表现为斥力),斥力,（2）当rr0时，随r的减小，F引、F斥都增大，F斥比F引增大得快，F斥F引，分子力表现为斥力，r减小，分子力增大,斥力,斥力,当两个分子之间的距离逐渐增大时,r0,引力,引力,(平衡位置),斥力,斥力,当两个分子之间的距离逐渐增大时,r0,(平衡位置),引力,引力,斥力,斥力,r0,(平衡位置),(对外表现为引力),引力,引力,斥力,斥力,(3)当rr0时，随r的增加，F引、F斥都减小，F斥比F引减小得快，F斥F引，分子力表现为引力,（4）当r10r0时，分子力等于0,r,10r0,（4）当r10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.,r,10r0,（4）当r10r0时，分子力等于0引力和斥力均趋于零.,r,10r0,（4）当r10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.,r,10r0,（4）当r10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.,r,10r0,（4）当r10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.,r,10r0,（4）当r10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.,r,10r0,（4）当r10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.,r,10r0,（4）当r10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.,r,10r0,（4）当r10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.,r,10r0,（4）当r10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.,d,正值表示F斥,负值表示F引,F斥随分子间距变化的图像,F引随分子间距变化的图像,3、研究表明两相邻分子间同时存在的引力与斥力随分子间距离变化的关系图像如右图,由图可知：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但当分子间距离变化相同时，分子间的斥力的变化量比引力的变化量大，这说明了斥力随分子间距离的变化比引力随分子间距离的变化快。,F斥随分子间距变化的图像,F引随分子间距变化的图像,4、根据上面的分析，请思考与讨论，根据分子间引力和斥力的合力，用描点法画出分子间合力随分子间距离r的变化而变化曲线。,从分子间同时存在的引力与斥力的合力随分子间距离r的变化关系可以看出：,由上图可知两分子间的距离r由小于r0的位置逐渐增大，直至到大于10r0的过程中，合力先后再,三个阶段。,减小,增大,减小,1、分子之间引力和斥力，在任何情况下都同时存在。,3、分子之间的引力和斥力都随分子之间距离的增大而减小，且斥力变化总比引力变化快。,2、常说的分子力即物体分子对外表现出来的力是指分子间同时存在的引力和斥力的合力。,总结：（理解记忆）,4、两分子间的距离r由小于r0的位置逐渐增大，直至增大到大于10r0的过程中，合力先减小后增大再减小，5、当r10r0=10-9m=1nm时，分子间斥力接近于0，分子间引力接近于0，分子力接近于0，因此要分子力是短程力。,现在我们可以解析这个现象了把一块洗净的玻璃板吊在细线的下端,使玻璃板水平地接触水面(如图所示).如果你想使玻璃离开水面,必须用比玻璃板重量大的力向上拉细线.动手试一试,并解释为什么?,玻璃板离开水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，说明玻璃板离开水时，水层发生断裂,解释：,水分子发生分裂时，由于玻璃分子和水分子、水分子之间存在引力，外力要要克服这些分子引力，造成外界拉力大于玻璃板的重力,1、分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成，则F引和F斥同时存在；F引和F斥都随分子间距增大而减小；F引和F斥都随分子间距增大而增大；随分子间距增大，F斥减小，F引增大；,例题,AB,解析：分子之间在任何情况下都同时存在引力和斥力；分子力即分子之间表现出来的力是引力和斥力的合力F引和F斥都随r增大而减小,2、有两个分子，设想它们之间相隔10倍直径以上的距离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离，在这过程中，下面关于分子力变化的说法正确的是()分子间的斥力增大，引力变小;分子间的斥力变小，引力变大;分子间的斥力和引力都变大，但斥力比引力变化快;分子力从零逐渐变大到某一数值后，逐渐减小到零，然后又从零逐渐增大到某一数值.,CD,解析：根据图象的规律对比答案就可选出正确答案,1、当两个分子间距离为r0时，正好处于平衡状态，下面关于分子间的引力和斥力的各种说法中，正确的应是：两分子间的距离rr0时，它们之间只有斥力作用两分子间的距离rr0时，它们之间只有引力作用两分子间的距离rr0时，既有引力又有斥力作用，而且斥力大于引力两分子间的距离等于2r0时，它们之间既有引力又有斥力作用，而且引力大于斥力,CD,练习,2.甲、乙两分子相距较远(分子力为零)，固定甲、乙逐渐靠近甲，直到不能再靠近的过程中A、分子力总是对乙做正功B、乙总是克服分子力做功C、先是乙克服分子力做功，后分子力对乙做正功D、先是分子力对乙做正功，后乙克服分子力做功,D,1.分子势能：分子间存在着相互作用力，因此分子间所具有的由它们的相对位置所决定的能。,二.分子的势能,地面上的物体,由于与地球相互作用,重力势能,发生弹性形变的弹簧,相互作用,弹性势能,分子间相互作用,分子势能,2.分子力做功跟分子势能变化的关系分子力做正功时，分子势能减少，分子力做负功时，分子势能增加。,如果分子间距离约为10-10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0。,如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间的距离增大而增大,当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大。,结论：分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大。所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点,一般选取两分子间距离很大（r10r0）时，分子势能为零在rr0的条件下，分子力为引力，当分子逐渐靠近至r0过程中，分子力做正功，分子势能减小，其数值将比零还小为负值。在rr0的条件下，分子力为斥力，分子间距离从r0再减小，分子力做负功，使分子势能增大。其数值将从负值逐渐变大至零，甚至为正值。当两分子间距离rr0时，分子势能最小。,r,r0,F,EP,无限远时分子势能EP=0,-EP最小,分子势能EP与分子间距离r关系曲线,特别提醒：当r=r0时,分子势能最小且小于零.EP的正负表示大小,甲,乙,10r0,高考真题再现(2010全国高考)如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的是()A.当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B.当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C.当r等于r2时，分子间的作用力为零D.在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功,BC,三、分子动能1定义：分子由于永不停息地做而具有的能EK=-2分子平均动能：所有分子运动动能的EK=3温度的微观意义：温度是分子热运动的标志。温度相同，任何物质平均动能均相同,无规则热运动,1/2mv2,平均值,平均动能,注意：,1.同一温度下，不同物质不同状态下分子的平均动能都相同。但由于不同物质的分子质量不一定相同，所以分子热运动的平均速率也不一定相同。2.温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映个别分子的动能大小，同一温度下，各个分子的动能不尽相同3.在同一个温度下，物体分子的速度绝大部分分布在某个值附近，但总是有小部分速度很大的和速度很小的,四、物体的内能,1物体的内能：物体中所有分子做热运动的分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能也叫做物体的热力学能2任何物体都具有内能因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成,例题:,1、质量相等的氢气和氧气,温度相同,不考虑分子间的势能,则:()A.氧气的内能较大;B.氢气的内能较大;C.两者内能相等;D.氢气分子的平均动能较大.,B,(枣庄高二检测)关于物体的内能，下列叙述中正确的是()A.温度高的物体比温度低的物体内能大B.物体体积增大时，内能也增大C.内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同D.内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同,D,1、分子之间在任何情况下都同时存在引力和斥力；,3、分子之间同时存在的引力和斥力都随分子之间距离的增大而减小，且斥力变化总比引力变化快。,2、常说的分子力即物体分子对外表现出来的力是指分子间同时存在的引力和斥力的合力,总结：（理解记忆）,4、两分子间的距离r由小于r0的位置逐渐增大，直至增大到大于10r0的过程中，合力先减小后增大再减小，