人教版 (新课标)选修3选修3-3第七章 分子动理论3 分子间的作用力学案设计

知识回顾：1、扩散现象

2、布朗运动

3、扩散现象与布朗运动的区别与联系

4、分子的热运动

一、目标锁定

1.知道分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力；

2.知道分子力为零时，分子间距离r0的数量级；

3.知道分子间距离r＜r0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.

4.知道分子间的距离r＞r0时，实际表现的分子力为引力，这个引力随r的增大而减小.  5.知道r增大到什么数量级时，分子引力已很微弱，可忽略不计.

6.能用分子力解释简单的形象.

二、教学重点

1.分子间的分子力随分子间距离变化的规律.

2.能用分子力解释简单的现象.

三、教学难点

分子力随分子间距离变化的规律

四 、自主探究

1． 理解分子间有空隙．

    ①布朗运动——说明液体分子间有空隙．

②气体容易被压缩——说明气体分子间有空隙．

    [演示实验]在长约1 m．一端开口的玻璃管里装上一半水，再沿管壁慢慢地把染色的酒精注满，这时可清楚地看到水和酒精的分界面，把管口封闭，上下颠倒几次，使水和酒精混合在一起，观察总体积的变化——变小．

2、 认识分子间存在引力和斥力．

（1）．拉伸物体要用力——引力．

    （2）压缩物体要用力——斥力．

    （3）．把两块纯净的铅压紧，由于分子间的引力，两块铅就合在一起，甚至下面吊一个重物他不能把它们拉开．

    （4）．把两块光学玻璃的表面磨得既光滑又相吻合，并把表面处理干净，施加一定的压力就可以使它们粘合在一起，这也是利用了分子间的引力．

3、 分子力是变化的

（1）．分子力的变化特点是什么?

（2）．为什么分子力有时是斥力，有时是引力?

（3）、图像分析

a、当分子间距r=r0时，分子间的引力和斥力大小相等，合力为零，这是一个很特殊的位置，物理学中称之为平衡位置.其数量级为10-10m.

b、当r> r0时，F引>F斥，F合为负值，分子间表现为引力。

C、当r< r0时，F斥>F引，F合为正值，分子间表现为斥力。

d、规律总结：

当r> r0时，斥力和引力同时减小，但斥力减小得更快，表现为引力，当r< r0时，斥力和引力同时增大，但斥力增加得更快，表现为斥力。

当r>10 r0时，斥力和引力都接近于零，所以一般认为此时分子力为零。

合力的变化规律，先逐渐地减小到零，然后逐渐反向增加到最大，再逐渐地减小直至为零（随r的增加）

五、经典例题

   1．关于分子间作用力，下列说法中正确的是（     ）

A．  当分子间距为r0时，它们之间既没有引力，也没有斥力

B．  分子间的引力和斥力都随它们之间距离的增大而减小

C．  分子间距大于r0时，分子间只有引力

D．  分子间的平衡位置r0可以看作分子直径的大小，其数量级为10-10m

 六、本节优化训练设计

１.下列现象可以说明分子间有引力的是        .

A.正负电荷相互吸引

B.磁体吸引附近的小铁钉

C.用粉笔写字在黑板上留下字迹

D.用电焊把两块铁焊在一起

2.液体和固体很难被压缩，是因为        .

A.分子间距离缩小时分子力表现为斥力

B.分子在不停地做无规则运动

C.分子间没有空隙

D.压缩时温度升高，产生膨胀

3.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斥与Ｆ引总是同时存在的

B.Ｆ斥与Ｆ引总是随分子间距离增大而减小

C.Ｆ斥与Ｆ引总是随分子间距离增大而增大

D.分子间距离增大，Ｆ引增大，Ｆ斥减小，合力表现为引力

4.下面证明分子间存在引力和斥力的实验哪个是错误的        .

A.两块铅压紧以后能连成一块，说明存在引力

B.一般固体、液体很难压缩，说明存在着相互排斥力

C.碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在斥力

D.拉断一根绳子需要一定大小的拉力，说明存在相互引力

5.分子间的斥力和引力随分子距离增大而变化的情况是        .

1. 引力增大，斥力减小            

B.引力减小，斥力减小

C.引力增大，斥力增大

D.引力减小，斥力增大

6.在通常情况下，固体分子间的平均距离为r0，分子间的引力和斥力相平衡，由此可以判定，在通常情况下        .

A.固体膨胀时，分子间距增大，分子力表现为引力

B.固体膨胀时，分子间距增大，分子力表现为斥力

C.固体收缩时，分子间距减小，分子力表现为引力

D.固体收缩时，分子间距减小，分子力表现为斥力

7．在使两个分子间的距离由很远（r>10-9m）变到很难再靠近的过程中，分子间作用力的大小将

A．先减小后增大             B.先增大后减小

C．先增大后减小再增大       D.先减小后增大

参考答案：

1.CD  2.A  3.AB  4.C  5.B  6.AD  7.C

（一）分子间的相互作用力和分子间的万有引力

关于分子间的相互作用力与分子间的万有引力，不妨我们来看一个例子：距离4×10-10 m的两个氦分子间的作用力为6×10-13 N，分子间的万有引力为7×10-42 N，比分子间的相互作用力小 1029 倍，因此，分子间的万有引力与分子间的相互作用力相比，可以忽略不计，与力学中常见的力相比，分子间的相互作用力虽然很小，但由于分子的质量非常小，所以此力足以产生1015 m/s2的瞬时加速度，但又由于分子能迅速离开另一分子的影响范围，因此该加速度只能持续极短的时间.

(二)分子间相互作用力的实质

分子间的相互作用力并不是一种基本力，是一种极其复杂的力，它们是由组成一分子的电子及原子核与另一分子的电子与原子核交互作用而产生的，通常分子间的相互作用力均为短距离的吸引力，当两分子互相靠近时，各分子的电荷因受干扰，而稍微离开其正常位置，使两分子异性电荷间的平均距离比同性电荷间的平均距离稍短些，根据同性电荷相斥，异性电荷相吸的原理，因而产生分子间的吸引力，只有当分子相当接近时，才能发生此种内在重新排列，故此力仅在短距离内作用，称为短程力.如果分子非常接近时，r＜r0，则其外围的电子开始重叠，分子间的相互作用力成为推斥力，故分子互相推斥.有此推斥力，气体分子碰撞时，才具有弹性小球碰撞的特性，若没有分子间的推斥力，分子相撞时将互相通过，而不会反弹.