第4节　分子间的相互作用力
课前自主学案
核心要点突破
课堂互动讲练
课标定位
知能优化训练
   
第
4
节　
课标定位
学习目标：1.通过实验知道分子间存在着间隙和作用力．
2．通过图像分析理解分子间同时存在斥力和引力，并且都随距离的增大而减小，但斥力比引力减小得更快．
3．知道分子力为零时，分子间距离r0的数量级，明确什么条件下表现为斥力，什么条件下表现为引力．
4．知道分子动理论的内容．
重点难点：1.结合斥力和引力与距离的关系图像，理解斥力和引力的特点．
2．分子力随距离变化的规律．
3．对分子动理论的内容理解．
课前自主学案
一、分子间存在相互作用力
分子间同时存在着相互作用的______和______．大量分子能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在着______；用力压缩物体，物体内要产生反抗压缩的弹力，说明分子间存在着______．
引力
斥力
引力
斥力
二、分子间作用力与距离的关系
?
?
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图1－4－1
如图1－4－1表示了分子间斥力和引力随分子间距离r的变化情况，由图可知：
(1)分子引力和斥力______存在，分子力是指分子引力和斥力的______．
(2)分子引力和斥力都随分子距离的增大而______,随距离的减小而______．
(3)当分子间距离变化时，分子斥力比引力变化的______．
同时
合力
减小
增大
快
思考感悟
1．当压缩物体时，分子间的作用力表示为斥力，物体反抗被压缩，这时候分子间还有引力吗？
提示：分子间同时存在分子引力和分子斥力，当物体被压缩时，分子斥力大于分子引力，分子力表现为斥力．
三、分子动理论
内容：物体是由______分子组成的；分子__________地做无规则运动；分子之间存在着______和______．
大量
永不停息
引力
斥力
思考感悟
2．物体是由大量分子组成的，分子又在永不停息地做无规则运动，那么为什么大量分子能聚在一起形成液体或固体而不散开？
提示：靠分子间的引力，聚在一起不分开．
核心要点突破
一、正确理解分子间作用力
1．分子力与分子引力、斥力的关系
在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来的是分子力，分子力是分子引力和斥力的合力．
2．分子力与分子间距离变化的关系
(1)r0的意义
分子间距离r＝r0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10－10 m)的位置叫平衡位置．
(2)分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小，但斥力减小得更快．
当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0.
当r＜r0时，F斥＞F引，分子力F表现为斥力．
当r＞r0时，F斥＜F引，分子力F表现为引力．
当r≥10r0(10－9 m)时，F引和F斥都十分微弱，可认为分子间无相互作用力，所以分子力F＝0.
图1－4－2
(3)当r＜r0时，合力随距离的增大而减小，当r＞r0时，合力随距离的增大先增大后减小．
3．分子力模型
如图1－4－3所示，用两个小球中间连有一个弹簧的模型来比喻分子及其间的分子力：小球代表分子，弹簧的弹力代表分子斥力和引力的合力．当弹簧处于原长时(r＝r0)，象征着分子力的合力为零；当弹簧压缩时(r<r0)，象征着分子力的合力为斥力；当弹簧处于拉伸状态时(r>r0),象征着分子力的合力为引力．
借助此模型仅限于可以帮助记忆分子力何时为引力、何时为斥力．





图1－4－3
特别提醒：(1)分子间距为r0时，引力与斥力大小相等，并不是无引力和斥力，且此时分子并不是静止不动而是在平衡位置附近振动．
(2)“小球—弹簧”模型用类比方法近似反映了分子在平衡位置附近分子合力的情景，它不能说明分子间既有引力又有斥力，更不能表示分子位置变化时斥力、引力及合力的复杂变化情况．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
1．关于分子间作用力，下列说法中正确的是(其中r0为分子平衡位置之间的距离)(　　)
A．两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力
B．两个分子间距离大于r0时，分子间只有引力
C．压缩物体时，分子间斥力增大，引力减小
D．拉伸物体时，分子间斥力和引力都减小
解析：选D.分子间的引力和斥力是同时存在的，当r>r0时，它们的合力表现为引力；当r<r0时，它们的合力表现为斥力，故A、B选项皆错．当物体分子间距离变化时，分子间的引力和斥力同时增大或减小，故C错，D对．
二、对固液气三态宏观特征的微观解释
1．分子间有相互作用力的宏观表现
(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引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斥力以抗拒外界对它的压缩．
(3)大量的分子能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在引力．固体有一定形状，液体有一定的体积，而固体、液体分子间有空隙，却没有紧紧地吸在一起，说明分子间同时还存在着斥力．
2．分子力与物质三态不同的宏观特征
分子间的距离不同,分子间的作用力表现也就不一样．
固体分子间的距离小,分子之间的作用力表现明显,其分子只能在平衡位置附近做范围很小的无规则振动．因此,固体不但具有一定的体积，还具有一定的形状．
液体分子间的距离也很小，液体分子可以在平衡位置附近做范围较大的无规则振动，而且液体分子的平衡位置不是固定的，因而液体虽然具有一定的体积，却没有固定的形状．
气体分子间距离较大，彼此间的作用力极为微小，可认为分子除了与其他分子或器壁碰撞时有相互作用外，分子力可忽略．所以气体既没有一定的体积,也没有一定的形状，总是充满整个容器．
固体、液体难于被压缩，是因为分子斥力的原因，而气体很容易被压缩，不是分子引力的原因．
即时应用 (即时突破，小试牛刀)
2．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，这是分子间存在吸引力的宏观表现
D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现
解析：选AD.水是液体、铁是固体，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；当用力拉铁棒两端时，铁棒发生微小形变，分子距离由r0略微增大，分子间引力大于斥力，分子力的宏观表现为引力，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，所以总是充满容器，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，也表现为引力，所以B错．抽成真空的马德堡半球,之所以很难被拉开，是由于球外大气压力对球的作用，所以C错．
课堂互动讲练
              (2010年高考上海卷)分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则(　　)
A．分子间引力随分子间距的增大而增大
B．分子间斥力随分子间距的减小而增大
C．分子间相互作用力随分子间距的增大而增大
D．分子间相互作用力随分子间距的减小而增大
【精讲精析】　引力、斥力均随分子间距的增大而减小，随分子间距的减小而增大，故A错，B对．当r＜r0时分子间作用力随分子间距的增大而减小，故C项错．当分子间距由10r0减小到r0时，分子间作用力先增大，后减小，故D项错．
【答案】　B
【方法总结】　分子力问题的分析方法
(1)首先要分清是分子力还是分子引力或分子斥力．
(2)分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小．
(3)分子力比较复杂，要抓住两个关键点，一是r＝r0时，分子力为零但引力和斥力大小相等,均不为零；二是r≥10r0时，分子力以及引力、斥力都可忽略，可以看做是零，所以当r<r0时，分子力随分子间距离增大而减小，当r>r0时，分子间距由r0增大到10r0，分子力先增大后减小．
            (2011年南京质检)分子甲和分子乙距离较远，设甲分子固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过程中(　　)
A．分子力总是对乙分子做正功
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
【精讲精析】　分子间存在着作用力，同时存在斥力和引力，在r0＝10－10m数量级内，两种力的合力为零，r＞r0时表现为引力，r＜r0时表现为斥力，当两个分子由较远到再不能靠近时，分子力对乙分子先做正功，后做负功．
【答案】　D
【方法总结】　有关分子力与其他知识综合时，一定要注意分子力与分子间距离的关系，即用动态的观点把握分子力在研究过程中的变化情况．
             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微弱
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
【思路点拨】　物体焊接在一起或结合在一起，一定是应用了分子间的引力．不能结合在一起是因为分子间的距离达不到引力作用的距离．
【自主解答】　高温下铁分子运动非常激烈，两铁块上的铁分子间距很容易充分接近到分子力起作用的距离内，所以两块铁经过高温加压将很容易连成一整块，电焊也是相同的原理，所以A、C项正确；通常情况下，气体分子间的距离大约为分子直径的10多倍，此种情况下分子力非常微弱，气体分子可以无拘无束地运动，从而充满整个容器，所以B项正确；玻璃断面凹凸不平，即使用很大的力也不能使两断面间距接近到分子引力作用的距离，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加热，玻璃变软，亦可重新接合．所以D项错误．
【答案】　ABC
变式训练　(2010年高考四川卷)下列现象中不能说明分子间存在分子力的是(　　)
A．两铅块能被压合在一起
B．钢绳不易被拉断
C．水不容易被压缩
D．空气容易被压缩
解析：选D.两铅块能被压合在一起、钢绳不易被拉断说明分子之间存在引力；而水不容易被压缩是因为分子间距小，轻微压缩都会使分子力表现为斥力，因此A、B、C都能说明分子间存在分子力．空气容易被压缩是因为分子间距大，而不能说明分子间存在分子力，因此选D.
知能优化训练
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