(共21张PPT)
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分子间的作用力
第七章 分子动理论
学习目标
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1、通过对生活中现象的分析,了解分子间存在引力和斥力,并进一步分析分子间作用力随距离变化的规律。
2、能够运用分子动理论,从微观角度解释固体、液体和气体的宏观表现。
数亿年来,八大行星能够按照自己的轨道稳定地运行着,是因为万有引力的作用。
大到天体小到微粒,分子之间是否也有类似的力的作用呢?
头脑风暴
一、分子间的作用力
①气体很容易被压缩
气体分子之间存在着很大的间隙
②水和酒精混合后总体积会减小
液体分子之间存在着间隙
③压在一起的铅块和金块
固体分子之间也存在着间隙
金块
铅块
结论1:分子间存在着间隙。
课程导学
分子间虽然有空隙,大量分子却能聚集在一起形成固体或液体。
用力拉伸物体,物体内要产生反抗拉伸的弹力,。
把两块纯净的铅压紧,它们会“粘”在一起,基至下面吊一个重物也不能把它们拉开
结论2:分子间存在着引力。
一、分子间的作用力
课程导学
固体有一定的形状
固体和液体的体积很难被压缩
总结:
分子间的作用力:分子间同时存在着引力和斥力。
结论3:分子间存在着斥力。
一、分子间的作用力
课程导学
深入的研究表明,引力和斥力的大小都和分子间的距离有关,它们随分子间距离的变化而变化。
分子间同时存在着的引力和斥力大小和什么有关呢?
课程导学
一、分子间的作用力
(2)F引、F斥都随r增大而减小
(6)当F引=F斥,分子处于平衡位置,此时的分子间距离记为r0 。
(4)距离r 较小时,F引 < F斥,对外表现的分子力F为斥力。
(5)距离r 较大时,F引 > F斥,对外表现的分子力F 为引力。
纵轴表示分子间的作用力
正值表示F斥
横轴表示分子间的距离
负值表示F引
课程导学
一、分子间的作用力
(1)F引、F斥同时存在
(3)F斥随r变化得更快一些
(2)F引、F斥都随r增大而减小
(6)当F引=F斥,分子处于平衡位置,此时的分子间距离记为r0 。
(4)距离r 较小时,F引< F斥,对外表现的分子力F为斥力。
(5)距离r 较大时,F引>F斥,对外表现的分子力F 为引力。
纵轴表示分子间的作用力
正值表示F斥
横轴表示分子间的距离
负值表示F引
课程导学
一、分子间的作用力
(1)F引、F斥同时存在
(3)F斥随r变化得更快一些
(4)r < r0 ,F引< F斥,对外表现的分子力F为斥力。
(5)r > r0 ,F引>F斥,对外表现的分子力F 为引力。
(6)r > 10 r0 ,引力斥力都很微弱,分子力可忽略不计。
10-9m=1 nm
课程导学
一、分子间的作用力
思考1:当两个分子间的距离从小于r0的位置逐渐増大,直至远大于r0时:
分子间的引力如何变化
分子间的斥力如何变化
分子间引力与斥力的合力又如何变化
逐渐减小
逐渐减小
先减小,
后增加,
再减小
r压缩
r>r0
拉伸
课程导学
一、分子间的作用力
联想两个用弹簧连接的小球,弹簧原长为r0
1当有外力压缩它们时,弹簧缩短,相
当于r斥力。
2当有外力拉伸它们时,弹簧伸长,相
当于r>r0,这时他们相互吸引,表现为
引力。
习题
例1 关于分子间相互作用力的以下说法中,正确的是 ( ) A.当分子间的距离r=r0时,分子力为零,说明此时分子间既不存在引力,
也不存在斥力。
B.分子力随分子间的距离r的变化而变化,当r>r0时,分子间的引力和
斥力都增大,但引力比斥力增加得快,故分子力表现为引力。
C.当分子间的距离r<r0时,分子间的引力和斥力都增大,但斥力比引
力增加得快,故分子力表现为斥力。
D.当分子间的距离r>10-9m时,分子间的作用力可以忽略不计。
CD
一、分子间的作用力
1.内容
物体是由 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。
大量
永不停息
引力
斥力
不规则
大量分子
统计规律
课程导学
二、分子动理论
1.分子运动的统计规律
由大量的偶然事件的整体所表现出来的规律,叫做统计规律。统计规律表现这些偶发事件整体的和必然的联系,而个别事件的特征和偶然联系已经不是重点了。
例如气体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,某个特定分子究竟具有多大的速度完全是偶然的,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的速率分布遵从一定的统计规律。
重点阐述
二、分子动理论
2.分子力与物体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。
二、分子动理论
重点阐述
2.分子力与物体三态不同的宏观特征
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。所以宏观上气体没有一定的体积,也没有一定的形状,总是充满整个容器。
二、分子动理论
重点阐述
例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
习题
AD
例3 右图为分子力随分子间距离变化图像,
甲分子固定于坐标原点O,乙分子从a点
释放,在分子力的作用下靠近甲。图中b
点是引力最大处,d点是分子 靠得最近处,
则乙分子速度最大处可能是 ( )
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
C
习题
分子间存在相互作用的引力和斥力
①分子间引力和斥力同时存在,且都随分子间距离的增大而减小,但斥力变化快,实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力
②分子力的表现及变化,注意两个距离,即平衡距离r0(约10-10m)与10r0。
(a)当分子间距离r =r0时,引力等于斥力,分子力为零。
(b)当分子间距离r<r0时,斥力大于引力,分子力表现为斥力。当分子间距离由r0减小时,分子力不断增大
(c)当分子间距离r>r0时,引力大于斥力,分子力表现为引力。当分子间距离由r0增大时,分子力先增大后减小
课堂小结
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。
统计规律:由大量的偶然事件的整体所表现出来的规律,叫做统计规律。
课堂小结
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感谢聆听