高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册1 分子动理论的基本内容教案设计

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分子间的作用力
年 级
高二
知识点来源
高中物理人教版（2019）选择性必修 第三册第一章《分子间的作用力》
学习目标
1.分子间存在着相互作用的引力和斥力，其合力表现为分子力。
2．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减少，随分子间距离的减小而增大；但斥力比引力变化更快。
3．分子动理论：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。
学习重难点
分子力随分子间距离变化的规律
[课前预习]
一、分子间的作用力
1.什么是分子力?

2.分子力随分子间的距离变化有什么样特点？

3.分子动理论的特点？

4.无缝钢筒中的高压油，当筒中压力达到足够大时，为什么会有油从筒壁中渗出？

[探究过程]
一、分子间的作用力
1．气体很容易被 ， 水和酒精混合后总体积 ，压在一起的金片和铅片，各自的分子能 到对方的内部，说明固体分子之间有 。
2．分子间的作用力
(1)分子间同时存在着相互作用的 和 。
(2)当两个分子的距离为r0时，分子所受的引力与斥力大小 ，此时分子所受的合力为 ；当分子间的距离小于r0时，作用力的合力表现为 ；当分子间的距离大于r0时，作用力的合力表现为 。
二、分子动理论
1．内容
物体是由大量分子组成的，分子在做 的无规则运动，分子之间存在着 和 。
2．统计规律
(1)微观方面：各个分子的运动都是 的，带有偶然性。
(2)宏观方面： 的运动有一定的规律，叫做统计规律。大量分子的集体行为受 的支配。
三．对分子力的理解
1．结合弹簧小球模型理解分子间的作用力
分子间距离
分子间引力与斥力的关系
分子力
弹簧小球模型
r＝r0
r＜r0
r＞r0
r＞10r0
2．分子力F随r变化的关系
当rr0时，F随r的增大，先 后 。
[典例1] 当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是( )
A．当分子间的距离r＜r0时，它们之间只有斥力作用
B．当分子间的距离r＝r0时，分子处于平衡状态，分子不受力
C．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都在减小，且斥力比引力减小得快
D．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间相互作用力的合力在逐渐减小
[典例2]如图所示，上、下两个广口瓶中分别装有密度较小的H2和密度较大的N2，中间用玻璃板隔开，抽去玻璃板后( )
A．N2向上方扩散，H2不会向下方扩散
B．N2不会向上方扩散，H2向下方扩散
C．N2和H2将同时向上和向下扩散
D．当两种气体分布均匀后，N2分子就不会由下向上运动了
【巩固训练1】(多选)下述说法正确的是( )
A．物体是由大量分子组成的
B．分子永不停息地做无规则运动
C．当分子间距离增大时，分子间只有引力作用，反之则只有斥力作用
D．分子动理论是在一定实验基础上提出的
【巩固训练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
【巩固训练3】(多选)下列说法中正确的是( )
A．往一杯水里放几粒盐，盐粒沉在水底，逐渐溶解，过一段时间，上面的水也变咸了，这是食盐分子做布朗运动的结果
B．把一块铅和一块金表面磨光后紧压在一起，在常温下放置几年，结果金和铅相互渗入，这是两种金属分子做布朗运动的结果
C．扩散现象不但说明分子永不停息地做无规则运动，同时也说明了分子间是有空隙的
D．压缩气体比压缩固体和液体容易得多，这是因为气体分子间的距离远大于液体和固体分子间的距离
【总结感悟】
7.3 《分子间的作用力》课后巩固练习
1．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的( )
A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大
C．引力、斥力都减小 D．引力、斥力都增大
2．(多选)当钢丝被拉伸时，下列说法正确的是( )
A．分子间只有引力作用
B．分子间的引力和斥力都减小
C．分子间的引力比斥力减小得慢
D．分子力为零时，引力和斥力同时为零
3．下列说法正确的是( )
A．水的体积很难被压缩，这是因为水分子间不存在空隙
B．气体能够发生扩散现象是因为气体分子间存在斥力
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，这是分子间存在吸引力的宏观表现
D．碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间距离太大，几乎不存在作用力
4．(多选)两个分子从靠近得不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力，下述说法中正确的是( )
A．分子间的引力和斥力都在减小
B．分子间的斥力在减小，引力在增大
C．分子间的作用力在逐渐减小
D．分子间的作用力先减小后增大，再减小到零
5．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，直到不能再靠近为止，在这整个过程中( )
A．分子力总对乙做正功
B．乙总是克服分子力做功
C．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功
D．乙先克服分子力做功，然后分子力对乙做正功
6．设有一分子位于如图1所示的坐标系原点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作用力的大小，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1
A．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－15 m
B．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－10 m
C．ab表示引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10－10 m
D．ab表示斥力，cd表示引力，e点的横坐标可能为10－15 m
参考答案：
1．解析：选D 由水汽凝结成水珠时，分子间的距离减小，分子引力和斥力都增大，所以D正确。
2．解析：选BC 钢丝拉伸，分子间距离增大，分子间的引力、斥力都减小，但引力比斥力减小得慢，分子力表现为引力，所以B、C正确，A、D错误。
3．解析：选D 水分子间也有空隙，当水被压缩时，分子距离由r0略微减小，分子间斥力大于引力，分子力的宏观表现为斥力，其效果是水的体积很难被压缩；当分子间距的数量级大于10－9 m时，分子力已微弱到可以忽略，碎玻璃不能拼在一起，就是由于分子间距离太大，几乎不存在作用力，所以选项A错误、D正确。气体分子永不停息地做无规则运动，所以发生扩散现象，实际上气体分子间距离远大于r0，分子间几乎无作用力，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。
4．解析：选AD 分子间同时存在着引力和斥力，当距离增大时，二力都在减小，只是斥力减小得比引力快。分子间的作用力：当r＜r0时，表现为斥力；当r＝r0时，合力为零；当r＞r0时，表现为引力；当r＞10r0时，分子间的相互作用力可视为零，所以分子力的变化是先减小后增大，再减小到零，A、D正确。
5．解析：选C 甲、乙两分子间的距离大于r0时，分子力为引力，随着甲、乙分子距离减小，分子力对乙做正功；分子间的距离小于r0时，分子力为斥力，随着甲、乙分子距离减小，分子力对乙做负功，故C正确。
6．解析：选C 在f­x图像中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，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。所以e点的横坐标可能为10－10 m，C对。