高中物理人教版选修 3-3第七章第三节分子之间的作用力

1、分子间的作用力,教学目标,知道分子间的距离 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。知道分子间的距离,知道分子之间同时存在着引力和斥力，其大小与分子间距离有关,知道分子间存在空隙,教学难点,教学重点,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；,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。,形象化理解分子间作用力跟分子间距离关系的曲线的物理意义。,扩散现象和布朗运动均说明了什么？,组成物质的大量分子在永不停息地做无规则热运动,既然分子在做无规

2、则运动，那么分子间是否紧密排列、无空隙？,观察现象,将50ml水和50ml无水酒精倒入细长玻璃管中，记住液面到达的高度，振荡混合均匀后，再看液面到达的高度。,现象：液体的总体积变小了,这是为什么呢？,了解分子之间存在间隙的实验,了解并掌握不同物质分子间隙大小不同,分子之间存在间隙,分子间存在间隙,上述实验说明：液体分子之间存在着空隙,气体很容易被压缩,气体分子之间存在着很大的空隙,固体如何呢？,固体分子之间也存在着空隙,分子间存在间隙,固体、液体和气体分子之间均存在空隙，它们的分子空隙大小相同吗？,处于不同物态的物质，分子之间的空隙不同,固体,液体,气体,固体和液体难压缩,固体和液体分子空隙较

3、小,气体很容易被压缩,气体的分子空隙很大,既然分子间存在着空隙，又做着永不停息的无规则运动。那么，为什么由大量分子构成的物体还具有一定形状呢？,大量分子为什么能聚集在一起形成固体或液体？,理解分子之间既有引力又有斥力,掌握引力和斥力的大小随距离的变化关系,分子之间的引力和斥力,演示实验：,两铅块被挤紧，它们会“粘”在一起，甚至下面吊重物也不能把它们拉开,分子之间存在引力,分子间存在引力,下列现象可以说明分子间存在引力的是（ ）,A.打湿了的两张纸很难分开 B.磁铁吸引附近的小铁钉 C.用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈开 D.用电焊把两块铁焊在一起,ACD,分子之间存在着空隙,分子间存在引力,

4、矛盾吗？,分子间一定还存在排斥力！,什么现象可以证明分子间存在斥力？,固体和液体压缩到一定程度，很难再压缩。,分子之间存在斥力,气体相对固体液体来说，在一定程度上易于压缩，说明气体分子间距大，但达到一定程度后也很难再继续压缩，这时是否是克服分子间的斥力？,压缩气体也需要力，不说明分子间存在斥力作用，压缩气体时需要的力是用来反抗大量气体分子频繁撞击容器壁（活塞）时对容器壁（活塞）产生的压力。,原子是由什么组成的？猜想分子间既有引力又有斥力的原因？,CO分子,分子间相互作用力是带正电的原子核和带负电的电子间相互作用而引起的,注意：分子间的引力和斥力不是一种基本力，是由极其复杂的电磁作用产生的，本质

5、是电磁力，与万有引力产生机理不同,分子间的作用力,邻近分子间同时存在相互作用的引力和斥力。,实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，称为分子力。,分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系（相对位置）有关，与分子的运动状态无关。,分子作用力与分子间距离的关系,分子引力和斥力与分子间距的变化关系图,横轴表示分子间的距离,负值表示,正值表示,分子间的引力和斥力都随分子间的距离r的增大而减小，且斥力总比引力随r的增大而减小得快,纵轴表示分子间的作用力,分子作用力与分子间距离的关系,当r=r=10m时, ，分子力 0，处于平衡状态,分子作用力与分子间距离的关系,当rr时,随r的减小， 、 都增大， 比 增大

6、得快， ，分子力表现为斥力,分子作用力与分子间距离的关系,当rr时,随r的增大， 、 都减小， 比 减小得快， ，分子力表现为引力,分子作用力与分子间距离的关系,当r=10r时，可以认为分子间的引力、斥力和分子力都为0 所以，气体分子间作用力可忽略不计。,分子力是短程力,分子作用力与分子间距离的关系,请你根据已知的分子间的引力和斥力与分子间距离r的关系图线，画出分子间合力与r的关系图线。,随r逐渐减小，F 、F 都增大, F (表现为引力)先增大到某一值然后减小到零, F 再反向增大(表现为斥力).,分子作用力与分子间距离的关系,当两个分子间的距离由 逐渐增大时，分子间相互作用力的合力会出现一

7、个极大值。你能否用实际生活中宏观现象中的例子说明分子间相互作用的合力的确存在着这样的极大值。,当两个分子间的距离 逐渐增大时，分子间相互作用力的合力即分子力会出现一个极大值，而后，随着分子间距离的逐渐增大，分子力越来越小，直至为0.生活中的例子：在拉断一根铅丝的过程中，所用的力必须达到一定限度，小于这个限度就不能把铅丝拉断。,分子作用力与分子间距离的关系,为什么物体能够被压缩，但压缩得越小，进一步压缩就越困难？,组成物体的分子之间是有空隙的，用力压物体，物体内分子间的距离缩小，表现出物体具有可压缩性。随着分子间距离的缩小，分子间的斥力会迅速增大，当压缩到一定程度时，斥力与外力平衡，进一步压缩就

8、很困难了。,分子间存在引力,两块纯净的铅稍用压力就能合在一起；而打碎的玻璃用再大的力也不能合在一起，这是为什么？,铅块切口很平时，稍用压力就能使两断面分子间距达到吸引力作用的距离，从而使两端铅块重新结合起来.,玻璃断面凹凸不平，即使用再大的力也不能使两断面间距接近分子引力作用的距离，则不能重新接合.,分子间存在引力,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。,水分子发生分裂时，由于玻璃分子和水分子、

9、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。,分 子 动 理 论,物体是由大量分子组成的,分子永不停息的做无规则运动,分子间存在相互作用力,是物质结构的基本图像,理解分子热运动的含义和有关因素,了解分子运动的统计规律,分子热运动的统计规律,分子动理论的统计规律,个别分子的运动具有偶然性,从总体来看，大量分子的运动有一定的规律,统计规律,分子动理论的统计规律,统计规律：,分子动理论微观表现：分子的运动是不规则的,宏观表现：大量分子的运动遵循一定的规律，叫统计规律,某物质分子速率的麦克斯韦分布图,分子速率,某速率下的分子数,温度越高，分子速率的范围扩大,最概然速率,

10、最概然速率,什么是最概然速率？,例如，有5个分子，其运动速率分别如下,最概然速率,概率最大,最概然速率等于平均速率吗？,平均速率是算术平均值,平均速率,最概然速率平均速率,分子热运动速率和扩散速率,分子热运动的速率可达1000m/s，而气体扩散的速率最快也只有10 m/s，这是为何？,分子运动的方向是随机的 而扩散现象是某个方向的运动占了优势造成的,扩散速率是相对平均的运动，所以相对分子热运动慢得多,总结,分子间_存在着_，都随分子间距离r的增大而_，随r的减小而_，但斥力比引力变化的_。,当r r时分子力F 表现为_,当r r时分子力F 表现为_,分子动理论的内容：,_,_,_,同时,引力和斥力,减小,增大,快,F 为零,引力,斥力,物体是由大量分子组成的,分子永不停息的做无规则运动,分子间存在相互作用力,思维拓展,有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，