第七章3分子間的作用力學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過實驗知道分子間存在著空隙和相互作用力.2.通過圖象分析知道分子力與分子間距離的關(guān)系.3.明確分子動理論的內(nèi)容.內(nèi)容索引知識探究題型探究達(dá)標(biāo)檢測知識探究一、分子間的作用力一、分子間的作用力導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究(1)如圖1所示，把一塊洗凈的玻璃板吊在彈簧測力計下面，使玻璃板水平地接觸水面，若想使玻璃板離開水面，在拉出玻璃板時，彈簧測力計的示數(shù)與玻璃板的重力相等嗎？為什么？答案答案不相等；因為玻璃板和液面之間有分子引力，所以在使玻璃板拉出水面時彈簧測力計的示數(shù)要大于玻璃板的重力.答案圖1答案答案雖然兩物體靠得很緊，但絕大部分分子間距離仍很大，達(dá)不到分子引力起作用的距離，所以不會粘在一起.(2)既然分子間存在引力，當(dāng)兩個物體緊靠在一起時，為什么分子引力沒有把它們粘在一起？答案答案氣體分子之間的距離r10r0，分子間的作用力很微弱，可忽略不計.所以氣體分子能充滿整個容器，并不是分子斥力作用的結(jié)果，而是分子的無規(guī)則運動造成的.(3)無論容器多大，氣體有多少，氣體分子總能夠充滿整個容器，是分子斥力作用的結(jié)果嗎？答案1.分子間同時存在著相互作用的 和 .分子間實際表現(xiàn)出的作用力是引力和斥力的 .2.分子間作用力與分子間距離變化的關(guān)系(如圖2所示).分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而 ，隨分子間距離的減小而 .但斥力比引力變化得快.知識梳理知識梳理圖2引力斥力合力減小增大3.分子間作用力與分子間距離的關(guān)系.(1)當(dāng)rr0時，F(xiàn)引 F斥，此時分子所受合力為 .(2)當(dāng)rr0時，F(xiàn)引 F斥，作用力的合力表現(xiàn)為 .(3)當(dāng)rr0時，F(xiàn)引 F斥，作用力的合力表現(xiàn)為 .(4)當(dāng)r10r0(即大于109 m)時，分子間的作用力變得很微弱，可忽略不計.4.分子力彈簧模型：當(dāng)分子間的距離在r0附近時，它們之間的作用力的合力有些像彈簧連接著兩個小球間的作用力：拉伸時表現(xiàn)為 ，壓縮時表現(xiàn)為 .零斥力引力引力斥力二、分子動理論二、分子動理論導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究(1)參與熱運動的某一個分子的運動有規(guī)律可循嗎？大量分子的運動呢？答案答案以氣體為例，氣體分子在無序運動中不斷發(fā)生碰撞，每個分子的運動速率不斷地發(fā)生變化.在某一特定時刻，某個特定分子究竟做怎樣的運動完全是偶然的，不能預(yù)知.但對大量分子的整體，在一定條件下，實驗和理論都證明，它們遵從一定的統(tǒng)計規(guī)律.答案(2)為什么物體既難以拉伸，又難以壓縮？答案答案拉伸時，分子間表現(xiàn)為引力，壓縮時分子間表現(xiàn)為斥力.1.分子動理論(1)概念：把物質(zhì)的 和規(guī)律看做微觀粒子熱運動的宏觀表現(xiàn)而建立的理論.(2)內(nèi)容：物體是由 組成的.分子在做 的 運動.分子之間存在著 和 .知識梳理知識梳理熱學(xué)性質(zhì)大量分子永不停息無規(guī)則引力斥力2.統(tǒng)計規(guī)律：由大量偶然事件的 所表現(xiàn)出來的規(guī)律.(1)微觀方面：單個分子的運動是 (選填“有規(guī)則”或“無規(guī)則”)的，具有偶然性.(2)宏觀方面：大量分子的運動表現(xiàn)出 ，受 的支配.3.分子力的宏觀表現(xiàn)(1)當(dāng)外力欲使物體拉伸時，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為 力，以抗拒外力對它的拉伸.(2)當(dāng)外力欲使物體壓縮時，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為 力，以抗拒外力對它的壓縮.無規(guī)則整體規(guī)律性統(tǒng)計規(guī)律引斥題型探究1.分子間的引力、斥力和分子力隨分子間距離變化的圖象如圖2所示.(1)分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小.(2)當(dāng)rr0時，分子力隨分子間距離的增大先增大后減小.2.分子力做功由于分子間存在著分子力，所以當(dāng)分子間距離發(fā)生變化時，分子力做功.(1)當(dāng)rr0時，分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r增大時，分子力做負(fù)功；當(dāng)r減小時，分子力做正功.(2)當(dāng)rr0時，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r減小時，分子力做負(fù)功；當(dāng)r增大時，分子力做正功.一、分子間的作用力例例1設(shè)r0是分子間引力和斥力平衡時的距離，r是兩個分子間的實際距離，則以下說法中正確的是A.rr0時，分子間引力和斥力都等于零B.4r0rr0時，分子間只有引力而無斥力C.r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子間的引力先增大后減小D.r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中，分子間的引力和斥力都增大，其合 力先增大后減小再增大答案解析解析解析當(dāng)rr0時，分子間引力和斥力相等，但都不為零，合力為零，A錯；當(dāng)4r0rr0時，引力大于斥力，兩者同時存在，B錯；在r減小的過程中，分子引力和斥力都增大，C錯；r由4r0逐漸減小到r0的過程中，由分子力隨r的變化關(guān)系圖線可知，分子力有一個極大值，到rr0時分子力又增大，所以在r由4r0逐漸減小到小于r0的過程中分子力先增大后減小再增大，D對.針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練分子甲和乙距離較遠(yuǎn)，設(shè)甲固定不動，乙分子逐漸向甲分子靠近，直到不能再近的這一過程中A.分子力總是對乙做正功B.乙分子總是克服分子力做功C.先是乙分子克服分子力做功，然后分子力對乙分子做正功D.先是分子力對乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功答案解析解析解析如圖所示，由于開始時分子間距大于r0時，分子力表現(xiàn)為引力，因此分子乙從遠(yuǎn)處移到距分子甲r0處的過程中，分子力做正功；由于分子間距離小于r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，因此分子乙從距分子甲r0處繼續(xù)向甲移近時要克服分子力做功.故正確答案為D.二、分子力的宏觀表現(xiàn)例例2下列說法正確的是A.水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)B.氣體總是很容易充滿容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)C.兩個相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空(馬德堡半球)，用力很難 拉開，這是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)D.用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)解析答案解析解析水是液體、鐵棒是固體，正常情況下它們分子之間的距離都為r0，分子間的引力和斥力恰好平衡.當(dāng)水被壓縮時，分子間距離由r0略微減小，分子間斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力，其效果是水的體積很難被壓縮；當(dāng)用力拉鐵棒兩端時，鐵棒發(fā)生很小的形變，分子間距離由r0略微增大，分子間引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力，其效果為鐵棒沒有斷，所以選項A、D正確；氣體分子由于永不停息地做無規(guī)則運動，能夠到達(dá)容器內(nèi)的任何空間，所以很容易就充滿容器，由于氣體分子間距離遠(yuǎn)大于r0，分子間幾乎無作用力，就是有作用力，也表現(xiàn)為引力，所以B錯；抽成真空的馬德堡半球，之所以很難拉開，是由于球外大氣壓力對球的作用，所以C錯.總結(jié)提升總結(jié)提升分子力的作用是有范圍的，當(dāng)rr0時，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)rr0時，分子力表現(xiàn)為引力.固體、液體的體積難以改變，往往是分子力的宏觀表現(xiàn)，而對于氣體，一般情況下分子力很小，甚至可忽略.達(dá)標(biāo)檢測1.(分子力的特點)兩個分子之間的距離為r，當(dāng)r增大時，這兩個分子之間的分子力A.一定增大 B.一定減小C.可能增大 D.可能減小答案12342.(分子力的特點)如圖3所示，設(shè)有一分子位于圖中的坐標(biāo)系原點O處不A.ab線表示引力，cd線表示斥力，e點的橫坐標(biāo)約為1015 mB.ab線表示斥力，cd線表示引力，e點的橫坐標(biāo)約為1010 mC.ab線表示引力，cd線表示斥力，e點的橫坐標(biāo)約為1010 mD.ab線表示斥力，cd線表示引力，e點的橫坐標(biāo)約為1015 m圖3動，另一分子可位于x軸正半軸上不同位置處，圖中縱坐標(biāo)表示這兩個分子間分子力的大小，兩條曲線分別表示斥力或引力的大小隨兩分子間距離變化的關(guān)系，e為兩曲線的交點，則答案解析1234解析解析由于分子間斥力的大小隨兩分子間距離的變化比引力快，所以題圖中曲線ab表示斥力，cd表示引力，e點引力和斥力平衡，分子間距離的數(shù)量級為1010 m，所以B選項正確.12343.(分子的宏觀表現(xiàn))下列各種現(xiàn)象中能說明分子間存在斥力的是A.氣體的自由膨脹B.鐵塊的體積很難被壓縮C.打開麻油瓶蓋，香氣四溢D.密閉在針筒內(nèi)的氣體需要花費很大的力氣才能被壓縮答案解析1234解析解析氣體的自由膨脹說明氣體分子在做無規(guī)則運動，不能說明分子間存在斥力，故A錯誤；鐵塊分子有間隙，但鐵塊的體積很難被壓縮，說明分子間存在斥力，故B正確；打開麻油瓶蓋，香氣四溢，說明分子在做無規(guī)則運動，不能說明分子間存在斥力，故C錯誤；密閉在針筒內(nèi)的氣體需要花費很大的力氣才能被壓縮，是因為氣體的壓強增大，故D錯誤.1234A.a點 B.b點C.c點 D.d點4.(分子力的特點)如圖4所示，甲分子固定于坐標(biāo)原點O，乙分子從無窮遠(yuǎn)處靜止釋放，在分子力的作用下靠近甲.圖中d點是分子靠得最近的位置，則乙分子速度最大處可能是解析圖4答案1234解析解析從a點到c點分子間的作用力表現(xiàn)為引力，分子間的作用力做正功，速度增加；從c點到d點分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子間的作用力做負(fù)功，速度減小，所以在c點速度最大.1234本課結(jié)束