（精品讲义）分子动理论3word版含答案2

08/909/9/3分子间的作用力[学习目标]1.通过实验知道分子间存在着空隙和相互作用力.2.通过图象分析知道分子力与分子间距离的关系.3.明确分子动理论的内容．一、分子间的作用力[导学探究](1)如图1所示，把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测力计下面，使玻璃板水平地接触水面，若想使玻璃板离开水面，在拉出玻璃板时，弹簧测力计的示数与玻璃板的重力相等吗？为什么？图1(2)既然分子间存在引力，当两个物体紧靠在一起时，为什么分子引力没有把它们粘在一起？(3)无论容器多大，气体有多少，气体分子总能够充满整个容器，是分子斥力作用的结果吗？答案(1)不相等；因为玻璃板和液面之间有分子引力，所以在使玻璃板拉出水面时弹簧测力计的示数要大于玻璃板的重力．(2)虽然两物体靠得很紧，但绝大部分分子间距离仍很大，达不到分子引力起作用的距离，所以不会粘在一起．(3)气体分子之间的距离r＞10r0时，分子间的作用力很微弱，可忽略不计．所以气体分子能充满整个容器，并不是分子斥力作用的结果，而是分子的无规则运动造成的．[知识梳理]1．分子间同时存在着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．2．分子间作用力与分子间距离变化的关系(如图2所示)．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快．图23．分子间作用力与分子间距离的关系．(1)当r＝r0时，F引＝F斥，此时分子所受合力为零．(2)当r＜r0时，F引＜F斥，作用力的合力表现为斥力．(3)当r＞r0时，F引＞F斥，作用力的合力表现为引力．(4)当r＞10r0(即大于10－9m)时，分子间的作用力变得很微弱，可忽略不计．4．分子力小球－弹簧模型：当分子间的距离在r0附近变化时，它们之间的作用力的合力的变化类似于弹簧连接着两个小球间弹力的变化：由原长拉伸时表现为引力，由原长压缩时表现为斥力．二、分子动理论[导学探究](1)参与热运动的某一个分子的运动有规律可循吗？大量分子的运动呢？(2)为什么物体既难以拉伸，又难以压缩？答案(1)以气体为例，气体分子在无序运动中不断发生碰撞，每个分子的运动速率不断地发生变化．在某一特定时刻，某个特定分子究竟做怎样的运动完全是偶然的，不能预知．但对大量分子的整体，在一定条件下，实验和理论都证明，它们遵从一定的统计规律．(2)拉伸时，分子间表现为引力，压缩时分子间表现为斥力．[知识梳理]1．分子动理论(1)概念：把物质的热学性质和规律看做微观粒子热运动的宏观表现而建立的理论．(2)内容：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．统计规律：由大量偶然事件的整体所表现出来的规律．(1)微观方面：单个分子的运动是无规则(选填“有规则”或“无规则”)的，具有偶然性．(2)宏观方面：大量分子的运动表现出规律性，受统计规律的支配．3．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，以抗拒外力对它的拉伸．(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，以抗拒外力对它的压缩.一、分子间的作用力1．分子间的引力、斥力和分子力随分子间距离变化的图象如图3所示．图3(1)分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小．(2)当r<r0时，分子力随分子间距离的增大而减小；当r>r0时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小．2．分子力做功由于分子间存在着分子力，所以当分子间距离发生变化时，分子力做功．(1)当r>r0时，分子力表现为引力，当r增大时，分子力做负功；当r减小时，分子力做正功．(2)当r<r0时，分子力表现为斥力，当r减小时，分子力做负功；当r增大时，分子力做正功．例1设r0是分子间引力和斥力平衡时的距离，r是两个分子间的实际距离，则以下说法中正确的是()A．r＝r0时，分子间引力和斥力都等于零B．r0＜r＜4r0时，分子间只有引力而无斥力C．r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力先增大后减小D．r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力和斥力都增大，其合力先增大后减小再增大答案D解析当r＝r0时，分子间引力和斥力相等，但都不为零，合力为零，A错；当r0＜r＜4r0时，引力大于斥力，两者同时存在，B错；在r减小的过程中，分子引力和斥力都增大，C错；r由4r0逐渐减小到r0的过程中，由分子力随r的变化关系图线可知，分子力有一个极大值，到r＜r0时分子力又增大，所以在r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中分子力先增大后减小再增大，D对．针对训练由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能．如图4所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零．通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是()图4A．假设将两个分子从r＝r2处释放，它们将开始远离B．假设将两个分子从r＝r2处释放，它们将相互靠近C．假设将两个分子从r＝r1处释放，它们的加速度先增大后减小D．假设将两个分子从r＝r1处释放，当r＝r2时它们的速度最大答案D解析由题图可知，两个分子在r＝r2处的分子势能最小，则分子之间的距离为平衡距离，分子之间的作用力恰好为0.结合分子之间的作用力的特点可知，当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，所以假设将两个分子从r＝r2处释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近，故A、B错误；假设将两个分子从r＝r1处释放，由于r1<r2，可知在r＝r1处分子之间的作用力表现为斥力，分子之间的距离将增大，分子力做正功，分子的速度增大；当分子之间的距离大于r2时，分子之间的作用力表现为引力，随距离的增大，分子力做负功，分子的速度减小，所以当r＝r2时它们的速度最大，整个过程中分子力先减小后增大，故加速度先减小后增大，故C错误，D正确．二、分子力的宏观表现例2(多选)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答案AD解析水是液体、铁棒是固体，正常情况下它们分子之间的距离都为r0，分子间的引力和斥力恰好平衡．当水被压缩时，分子间距离由r0略微减小，分子间斥力大于引力，分子力表现为斥力，其效果是水的体积很难被压缩；当用力拉铁棒两端时，铁棒发生很小的形变，分子间距离由r0略微增大，分子间引力大于斥力，分子力表现为引力，其效果为铁棒没有断，所以选项A、D正确；气体分子由于永不停息地做无规则运动，能够到达容器内的任何空间，所以很容易就充满容器，所以B错；抽成真空的马德堡半球，之所以很难拉开，是由于球外大气压力对球的作用，所以C错．分子力的作用是有范围的，当r＜r0时，分子力表现为斥力，当r＞r0时，分子力表现为引力.固体、液体的体积难以改变，往往是分子力的宏观表现，而对于气体，一般情况下分子力很小，甚至可忽略.1．(分子力的特点)关于分子间的引力、斥力和分子力的说法中正确的是()A．引力存在时斥力就不存在B．引力总是大于斥力，分子力总为引力C．分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离小于平衡距离D．分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离大于平衡距离答案C解析分子间的相互作用力由引力和斥力组成，这两种力同时存在，实际的分子力是引力和斥力的合力，故A错误；当两个分子间距离等于平衡距离时，分子间的斥力和引力相等，合力为零，当两个分子间距离大于平衡距离时，引力大于斥力，分子间的相互作用力表现为引力，当两个分子间距离小于平衡距离时，斥力大于引力，表现为斥力，故选项C正确，选项A、B、D错误．2．(分子力的特点)(多选)(2017·丹徒高级中学高二下期末)如图5所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法正确的是()图5A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10－10mB．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10－10mC．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力表现为引力D．若两个分子间距离越来越大，则分子力越来越大答案BC解析在F－r图象中，随着距离的增大斥力比引力变化得快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，当分子间的距离等于分子直径数量级时，引力等于斥力，故e点为平衡距离，数量级为10－10m，故A错误，B正确；若两分子间距离大于e点的横坐标时，分子力表现为引力，故C正确；当r<r0时，r增大，分子力减小；当r>r0时，r增大，分子力先增大后减小，当r>10r0时，分子力已很微弱，可以忽略不计，故选项D错误．3．(分子的宏观表现)下列各种现象中能说明分子间存在斥力的是()A．气体的自由膨胀B．铁块的体积很难被压缩C．打开香油瓶盖，香气四溢D．密闭在针筒内的气体需要花费很大的力气才能被压缩答案B解析气体的自由膨胀说明气体分子在做无规则运动，不能说明分子间存在斥力，故A错误；铁块分子有间隙，但铁块的体积很难被压缩，说明分子间存在斥力，故B正确；打开香油瓶盖，香气四溢，说明分子在做无规则运动，不能说明分子间存在斥力，故C错误；密闭在针筒内的气体需要花费很大的力气才能被压缩，是因为气体的压强增大，故D错误．4．(分子力的特点)如图6所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中d点是分子靠得最近的位置，则乙分子速度最大处是()图6A．a点 B．b点C．c点 D．d点答案C解析从a点到c点分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做正功，速度增加；从c点到d点分子间的作用力表现为斥力，分子间的作用力做负功，速度减小，所以在c点速度最大．考点一分子力的宏观表现1．固体和液体很难被压缩，其原因是()A．分子已占据了整个空间，分子间没有空隙B．分子间的空隙太小，分子间只有斥力C．压缩时，分子斥力大于分子引力D．分子都被固定在平衡位置不动答案C解析分子在做永不停息的无规则的热运动，且分子间存在着空隙，故A、D选项错误．压缩固体和液体时，分子间的引力和斥力是同时存在的，只不过是斥力大于引力，分子力表现为斥力，故选项B错误，选项C正确．2．(多选)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答案ABC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接近到分子引力起作用的距离内，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，即使用很大的力也不能使两断面间距接近到分子引力作用的距离，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加热，玻璃变软，则可重新接合，所以D项错误．3．(多选)下列关于分子间距与分子力的说法中，正确的是()A．水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和，说明分子间有空隙；正是由于分子间有空隙，才可以将物体压缩B．实际上水的体积很难被压缩，这是由于水分子间距稍微变小时，分子间的作用就表现为斥力C．一般情况下，当分子间距r<r0(平衡距离)时，分子力表现为斥力，r＝r0时，分子力为零；当r>r0时，分子力表现为引力D．弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力，正是分子引力和分子斥力的对应表现答案ABC解析分子间有空隙，水和酒精混合后的体积小于原来的体积之和，分子间有距离，距离可改变，所以物体可以被压缩，A正确；液体很难被压缩，是因为分子间距离小到一定程度，将表现为斥力，B正确；当两个分子间的距离r＝r0时，分子力为0，当r>r0时，分子力表现为引力，当r<r0时，分子力表现为斥力，C正确；弹簧被拉伸或被压缩时表现的弹力，是弹簧伸长或压缩要恢复原状产生的，不是由于分子的引力和斥力造成的，D错误．4．将下列实验事实与产生的原因对应起来．A．水与酒精混合体积变小B．固体很难被压缩C．细绳不易拉断D．糖在热水中溶解得快E．冰冻食品也会变干a．固体分子也在不停地运动b．分子运动的剧烈程度与温度有关c．分子间存在着空隙d．分子间存在着引力e．分子间存在着斥力它们的对应关系分别是①__________，②____________，③__________，④__________，⑤__________.(在横线上填上实验事实与产生原因的符号)答案①Ac②Be③Cd④Db⑤Ea解析A．水与酒精混合后体积变小，说明分子之间有间隙；B.固体很难被压缩说明分子间有斥力；C.细绳不易拉断，说明分子间有引力；D.糖在热水中溶解得快，说明温度越高，分子热运动越剧烈；E.冷冻食品也会变干，说明固体分子也在做无规则运动．考点二分子力的特点5．分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的()A．引力增加，斥力减小B．引力增加，斥力增加C．引力减小，斥力减小D．引力减小，斥力增加答案C解析分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的引力和斥力都减小，但斥力变化得快，故C正确．6．分子间的相互作用力由引力F引和斥力F斥两部分组成，则()A．F斥和F引是同时存在的B．F引总是大于F斥，其合力总是表现为引力C．分子之间的距离越小，F引越小，F斥越大D．分子之间的距离越小，F引越大，F斥越小答案A解析分子间的引力和斥力是同时存在的，它们的大小都是随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化得更快一些．当r＜r0时，合力表现为斥力，随分子间