2019版高中物理 第一章 分子动理论 4 分子间的相互作用力学案 教科版选修3-3.doc

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1、14 4 分子间的相互作用力分子间的相互作用力学习目标 1.通过实验知道分子间存在相互作用力.2.通过图像分析理解分子力与分子间距离的关系.3.知道分子动理论的内容一、分子间作用力1分子间有空隙(1)气体分子的空隙：气体很容易被压缩，说明气体分子之间存在着很大的空隙(2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体积会变小，说明液体分子之间存在着空隙(3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间也存在着空隙2分子间的作用力(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 1

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 1(3)分子间作用力与分子间距离的关系当rr0时，F引F斥，此时分子所受合力为零当rr0时，F引F斥，分子力的合力表现为斥力当rr0时，F引F斥，分子力的合力表现为引力当r10r0(即大于 109m)时，分子间的作用力变得很微弱，可忽略不计二、分子动理论1分子动理论(1)分子动理论：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(2)内容：物体是由大量分子组成的分子在做永不停息的无规则运动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

3、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分子动理论是热现象微观理论的基础即学即用1判断下列说法的正误(1)分子间距离较小时只存在斥力，距离较大时只存在引力()(2)分子间的引力随分子间距离的增大而增大，而斥力随距离的增大而减小()(3)当分子间的距离达到无穷远时，分子力为零()(4)打湿了的两张纸很难分开是因为分子间存在引力()(5)玻璃打碎后，不能把它们再拼在一起，是因为玻璃分子间的斥力比引力大()2将下列实验事实与其产生的原因对应起来实验事实有以下五个：A水与酒精混合后体积变小B固体很难被压缩C细绳不易被

4、拉断D糖在热水中溶解得快E冰冻食品也会变干其产生的原因如下：a固体分子也在不停地运动b分子运动的激烈程度与温度有关c分子之间存在着空隙d分子间存在着引力e分子间存在着斥力与 A、B、C、D、E 五个实验事实相对应的原因分别是_，_，_，_，_(在横线上分别填上与实验事实相对应的原因前的字母代号)答案 c e d b a3一、分子间作用力导学探究 (1)如图 2 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 2(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

5、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r10r0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深化1对分子力与分子间距离变化关系的理解(1)r0的意义分子间距离rr0时，引力与斥力大小相等，分子力为零，所以分子间距离等于r0(数量级为 101

6、0m)的位置叫平衡位置(2)分子间的引力、斥力和分子力随分子间距离变化的图像如图 3 所示4图 3分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小当rr0时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小2分子力弹簧模型当分子间的距离在r0附近时，它们之间的作用力的合力有些像弹簧连接着的两个小球间的作用力：拉伸时表现为引力，压缩时表现为斥力3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，分子力做功当rr0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，分子力做正功当rr0时，引力大于斥力，r增大时分子力做负功，Ep增加C当rr0时，分子力表现为引力，当r增加时，分子力做负功，则E

7、p增加，故 B 正确；当rr2时，两分子间的引力随r的增大而增大，斥力为零答案 B解析 分子间同时存在引力和斥力，rr2时，两分子间的引力随r的增大而减小，斥力不为零，故 D 错误4 “破镜难圆”的原因是( )A玻璃分子间的斥力比引力大B玻璃分子间不存在分子力的作用C一块玻璃内部分子间的引力大于斥力，而两块碎玻璃片之间，分子引力和斥力大小相等，合力为零D两片碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零答案 D解析 破碎的玻璃放在一起，由于接触面的错落起伏，只有极少数分子能接近到分子间有作用力的程度，因此，总的分子引力非常小，不足以使它们连在一起，故 D 正确

8、5如图 2 所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则( )图 2Aab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标数量级为 1015mBab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标数量级为 1010mCab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标数量级为 1010mDab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标数量级为 1015m答案 C10解析 表示引力的线与表示斥力的线的交点，横坐标表示分子间距r0，r0的数量级为1010m，由分子力特点可知

9、当rr0时，引力大于斥力，分子力表现为引力；当rr0时，引力小于斥力，分子力表现为斥力，由此可知ab线表示引力，cd线表示斥力，C 对，A、B、D 错考点二 分子力的功6分子甲和乙距离较远，设甲固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过程中( )A分子力总是对乙做正功B乙分子总是克服分子力做功C先是乙分子克服分子力做功，然后分子力对乙分子做正功D先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功答案 D解析 由于开始时分子间距大于r0，分子力表现为引力，因此分子乙从远处移到距分子甲r0处的过程中，分子力做正功；由于分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，因此分子乙从距分子甲r0处继

10、续向甲移近时要克服分子力做功故正确答案为 D.7甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于r轴上，将乙分子从无穷远处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲甲、乙两分子间分子力与分子间距离关系图像如图 3 所示，图中d点是两分子靠得最近的位置，则乙分子速度最大处是( )图 3Aa点Bb点Cc点Dd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，乙分子速度增加；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，乙分子速度减小，所以在c点速度最大考点三 分子动理论 分子力的宏观表现8以下关于热运动的说法正确的是( )A水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B水凝结成冰后，水分子

11、的热运动停止C水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大11答案 C解析 分子运动的快慢只与温度有关，与物体速度无关，温度越高，分子热运动越剧烈，A 错误，C 正确；水凝结成冰后，水分子的热运动仍存在，故 B 错误；热运动是大量分子运动的统计规律，温度升高，分子的平均速率增大，并不代表每一个分子的运动速率都增大，故 D 错误9(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

12、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，由于气体分子间距离远大于r0，分子间几乎无作用力，所以 B 错误；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 错误二、非选择题10(分子间作用力)随着科学技术的发展，近几年来，也出现了许多的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等，摩擦焊接是使焊件的两个接触面高速地向相反的方向旋转，同时加上很大的压力(每平方厘米加到几千到几万牛顿的力)，瞬间就焊接成一个整体了试用学过的分子动理论知识分析摩擦焊接的原理答案 见解析解析 摩擦焊接是利用了分子引力的作用当焊接的两个物体的接触面朝相反的方向高速 旋转时，又施加上很大的压力，就可以使两接触面上大量分子间的距离达到或接近 r0，从 而使两个接触面瞬间焊接在一起