1、第一章,4 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.,内容索引,知识探究,题型探究,达标检测,知识探究,一、分子间的相互作用力,(1)如图1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？,答案 不相等；因为玻璃板和液面之间有分子引力，所以在将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.,答案,图1,(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一起
2、？,答案 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.,答案,(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 气体分子之间的距离r10r0，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.,答案,1.分子间同时存在着相互作用的 和 .分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的 . 2.分子间作用力与分子间距离变化的关系(如图2所示).分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而 ，随分子间距离的减小而 .但斥力比引力变化得快.,图2,引力,斥
3、力,合力,减小,增大,3.分子间作用力与分子间距离的关系. (1)当rr0时，F引 F斥，此时分子所受合力为 . (2)当rr0时，F引 F斥，作用力的合力表现为 . (3)当rr0时，F引 F斥，作用力的合力表现为 . (4)当r10r0(即大于109 m)时，分子间的作用力变得很微弱，可忽略不计.,零,斥力,引力,判断下列说法的正误. (1)当分子间的距离小于r0时，分子间只有斥力作用.( ) (2)压缩物体时，分子间斥力增大，引力减小.( ) (3)水很难被压缩，说明水分子间存在斥力.( ) (4)当两个分子从远处(r109 m)相向运动到距离最小的过程中，分子力先减小，后增大；分子力对
4、两个分子先做正功，后做负功.( ),二、分子动理论,(1)参与热运动的某一个分子的运动有规律可循吗？大量分子的运动呢？,答案 以气体为例，气体分子在无序运动中不断发生碰撞，每个分子的运动速率不断地发生变化.在某一特定时刻，某个特定分子究竟做怎样的运动完全是偶然的，不能预知.但对大量分子的整体，在一定条件下，实验和理论都证明，它们遵从一定的统计规律.,答案,(2)为什么物体既难以拉伸，又难以压缩？,答案 拉伸时，分子间表现为引力，压缩时分子间表现为斥力.,1.分子动理论的内容 (1)物体是由 组成的； (2)分子永不停息地做 运动； (3)分子之间存在着 和 . 2.分子动理论是热现象微观理论的
5、基础，大量分子的集体行为受到_规律的支配.,大量分子,无规则,引力,斥力,统计,3.分子间相互作用的宏观表现 (1)当外力欲使物体拉伸时，组成物体的大量分子间将表现为 力，以抗拒外界对它的拉伸. (2)当外力欲使物体压缩时，组成物体的大量分子间将表现为 力，以抗拒外界对它的压缩.,引,斥,判断下列说法的正误. (1)海绵容易压缩，说明分子间存在引力.( ) (2)布朗运动可以用分子动理论解释.( ) (3)固体、液体和气体有不同的宏观特征是分子力的宏观表现.( ),题型探究,一、分子间的相互作用力,1.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.,图3,(1)分子间的引力和斥力
6、都随分子间距离的增大而减小. (2)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. (1)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. (2)当rr0时，分子力表现为斥力，当r减小时，分子力做负功；当r增大时，分子力做正功.,例1 设r0是分子间引力和斥力平衡时分子间的距离，r是两个分子间的实际距离，则以下说法中正确的是 A.rr0时，分子间引力和斥力都等于零 B.4r0rr0时，分子间只有引力而无斥力 C.r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力先增大后减小
7、D.r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中，分子间的引力和斥力都增大，其合力先增大后减小再增大,答案,解析,解析 当rr0时，分子间引力和斥力相等，但都不为零，合力为零，A错； 当4r0rr0时，引力大于斥力，两者同时存在，B错； 在r减小的过程中，分子引力和斥力都增大，C错； r由4r0逐渐减小到r0的过程中，由分子力随r的变化关系图线可知，分子力有一个极大值，到rr0时分子力又增大，所以在r由4r0逐渐减小到小于r0的过程中分子力先增大后减小再增大，D对.,针对训练 (多选)甲分子固定在坐标原点O，乙分 子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距 离的关系图像如图4所示.现把乙分子从r3处
8、由静止 释放，则 A.乙分子从r3到r1过程中一直加速 B.乙分子从r3到r2过程中两分子间的分子力呈现引力，从r2到r1过程中两分子间的分子力呈现斥力 C.乙分子从r3到r1过程中，两分子间的分子力先增大后减小 D.乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力先减小后增大,答案,解析,图4,解析 乙分子从r3到r1过程中一直受甲分子的引力作用，且分子间作用力先增大后减小，故乙分子做加速运动，A、C正确； 乙分子从r3到r1过程中两分子间的分子力一直呈现引力，B错误； 乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力先增大后减小再增大，D错误.,例2 分子甲和乙距离较远，设甲固
9、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,解析,二、分子力的功,解析 如图所示，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处继续向甲移近时要克服分子力做功.故正确答案为D.,例3 (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
10、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.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,解析,三、分子力的宏观表现,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
11、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，就是有作用力，也表现为引力，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.,分子力的作用是有范围的，当rr0时，分子力表现为斥力，当rr0时，分子力表现为引力.固体、液体的体积难以改变，往往是分子力的宏观表现，而对于气体，一般情况下分子力很小，甚至可忽略.解释相关的现象应从分子的热运动和气体压强产生原因等方面考虑.,达标检测,1,2,3,4,1.(多选)下列事例能说明分子间有相互作用力的是 A.金属块经过锻打能改变它原来的形状而不断裂
12、 B.拉断一根钢绳需要用一定的外力 C.食盐能溶于水而石蜡却不溶于水 D.液体一般很难被压缩,答案,解析,解析 金属块锻打后能改变形状而不断裂，说明分子间有引力，拉断一根钢绳需要用一定的外力，也说明分子间有引力；而液体难压缩说明分子间存在斥力；食盐能溶于水而石蜡不溶于水是由物质的溶解特性决定的，不是分子的作用，故答案为A、B、D.,1,2,3,4,2.(多选)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
13、 D.固体收缩时，分子间距减小，分子力表现为斥力,答案,解析,解析 在通常情况下，固体分子间的平均距离为r0，固体膨胀时，分子间距大于r0，分子力表现为引力，固体收缩时，分子间距小于r0，分子力表现为斥力.故A、D正确，B、C错误.,1,2,3,4,3.(多选)两个分子之间的距离为r，当r增大时，这两个分子之间的分子力 A.一定增大 B.一定减小 C.可能增大 D.可能减小,答案,解析,解析 分子间同时存在的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，题设的r是大于r0(平衡距离)还是小于r0未知，增大多少也未知.,由图可知，分子间距离r在从无限小到无限大的区间内，分子力随r的增大是先减小后增大，再
14、减小.,1,2,3,4,4.(多选)甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图5中曲线所示，F0为斥力，F0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则,答案,解析,A.乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B.乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减少 D.乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加,图5,1,2,3,4,解析 乙分子从a到b再到c的过程中，分子间的作用力一直表现为引力(F0)，所以该过程由于分子力的作用会使乙分子做加速运动，分子力做正功、分子势能减少；乙分子到达c处时分子力为零，加速度为零，此时分子的动能最大、分子势能最小；乙分子再从c到d的过程中，分子力表现为斥力，由于分子力的作用会使乙分子做减速运动，直至速度减为零，该过程分子力做负功、分子势能增加、分子动能减少.,
