分子间的作用力教案4页

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分子间的相互作用力

第三节 分子间的相互作用力
一、教学目标：1．理解分子间同时存在相互作用的引力、斥力以及所表现出的分子力。
2．掌握分子力随分子间距离变化而变化的定性规律，了解在固体、液体、气体三种不
同物质状态下分子运动的特点。3．通过学习，培养学生的逻辑推理能力。
二、重点、难点的分析：1．重点：一是通过演示实验和事实，推理论证出分子之间存在着
引力和斥力；二是正确理解分子间作用力与分子间距离关系的曲线的物理意义。
2．难点：理解分子间作用力跟分子间距离关系的曲线的物理意义。
三、教具：盛有 20ml 的酒精和有红色颜料的水的量筒、两个圆柱形铅块（端面刮光、平
滑）。
四、教学过程
（一）引入新课
1．布朗运动和扩散现象说明分子不停地做无规则运动，同时还说明什么？
回答：说明分子间有空隙，否则分子便不能运动了。
2．固体、液体有固定的形状或固定的体积，这说明分子之间可能存在着相互作用力。
分子间相互作用力有什么特点？这是今天要学习的问题。
（二）新课教学
1．分子间有空隙
演示实验：将量筒内的水和酒精混合，观察混合后总体积的变化。
提问学生：水和酒精混合后总体积如何变化？这个实验说明了什么问题？
总结归纳学生的回答：水和酒精混合后总体积变小。上述实验可以说明液体的内部分子
之间是有空隙的。同样气体的内部分子之间也是有空隙的。就是钢铁这样坚固的固体的分子
之间也有空隙，有人用两万标准大气压的压强压缩钢筒内的油，发现油可以透过筒壁溢出。
前面第一节讨论分子的大小时，认为固体和液体分子是一个挨一个排列的，那只是估算
分子直径的数量级而做的设想，实际上分子大小比估算值要小，中间存在着空隙，但数量级
还是正确的。
一方面分子间有空隙，另一方面，固体、液体内大量分子却能聚集在一起形成固定的形
状或固定的体积，这两方面的事实，使我们推理出分子之间一定存在着相互作用力。
2．分子之间同时存在着引力和斥力。

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（1）分子之间同时存在着引力和斥力
演示实验：两个圆柱体形铅块，当把端面刮平后，让它们端面紧压在一起，合起来后，
它们不分开，而且悬挂起来后，下面还可以吊起一定量的重物。
提问学生：上述实验说明了分子之间存在着什么作用力？还有什么事实可以说明？
回答：上述实验说明了分子之间存在着吸引力，还有平时人们用力拉伸物体时，不易拉
断物体。
运用反证法推理，如果分子之间只存在着引力，分子之间又存在着空隙，那么物体内部
分子都吸引到一起，造成所有物体都是很紧密的物质。但事实不是这样的，说明必然还有斥
力存在着。
提问学生：由哪些实验事实，可以判断得出分子之间有斥力？
综合学生的回答，总结出：固体和液体很难被压缩，即使气体压缩到了一定程度后再压
缩也是很困难的；用力压缩固体（或液体、气体）时，物体内会产生反抗压缩的弹力。这些
事实都是分子之间存在斥力的表现。
（2）分子间引力和斥力的大小跟分子间距离的关系。
①经过研究发现分子之间引力和斥力
都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥
力随分子间距离加大而减小得更快些，如
图 1中两条虚线所示。
②由于分子间同时存在引力和斥力，两
种力的合力又叫做分子力。在图 1 图象中实
线曲线表示引力和斥力的合力（即分子力）
随 距 离 变 化 的 情 况 。
当两个分子间距在图象横坐标 r0距离时，分子间的引力与斥力平衡，分子间作用力为零，r0
的数量级为 10-10m，相当于 r0位置叫做平衡位置。
分子间距离当 r＜r0时，分子间引力和斥力都随距离减小而增大，但斥力增加得更快，
因此分子间作用力表现为斥力。当 r＞r0时，引力和斥力都随距离的增大而减小，但是斥力
减小的更快，因而分子间的作用力表现为引力，但它也随距离增大而迅速减小，当分子距离
的数量级大于 10-9m时，分子间的作用力变得十分微弱，可以忽略不计了。在图 2中表示分
子间距离 r不同的三种情况下，分子间引力斥力大小的情况。
3．固体、液体和气体的分子运动情况。
图 2

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分子动理论告诉我们物体中...