高中物理分子间的作用力
高中物理_3 分子间的作用力教学设计学情分析教材分析课后反思
分子间的作用力-教学设计教学目标(1)知道分子间存在空隙，且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)了解分子力为零时，分子间距离r0的数量级。
(3)知道分子间的距离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)了解r增大到什么数量级时，分子引力已经很微弱，可忽略不计。
(6)物理离不开生活，能用分子力解释日常生活中一些常见的现象。
教学重点、难点重点:分子间的作用力和分子间作用力的变化。
难点:分子间作用力与距离关系的曲线的物理意义。
教学过程1、已知的实验事实分析、推理得出分子之间存在着引力，(1)演示实验：①注射器内有一部分空气，把注射器密封，推动活塞空气被压缩。
②长玻璃管内，分别注入水和酒精，混合后总体积减小。
提问学生：这两个实验说明了什么问题?总结归纳学生的回答：上述实验可以说明气体、液体的内部分子之间是有空隙的。
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。
布朗运动和扩散现象不但说明分子不停地做无规则运动，同时也说明分子间有空隙，否则分子便不能运动了。
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。
(2)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吸引力。
(3)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。
还有平时人们用力拉伸物体时，为什么不易拉断物体。
(4)以上所有实验事实都说明分子之间存在着相互吸引力。
分子间作用力的概念
分子间作用力的概念
分子间作用力是指分子之间相互吸引或排斥的力量，这些力量
对物质的性质和行为起着至关重要的作用。
分子间作用力可以分为
几种类型，包括静电力、范德华力、氢键和离子键等。
静电力是由于分子内部正负电荷的相互吸引而产生的力量。
当
两个分子之间存在正负电荷时，它们会相互吸引，形成静电作用力。
这种力量在离子化合物中特别显著，如氯化钠（食盐）中的钠离子
和氯离子之间的静电作用力。
范德华力是一种由于分子之间的瞬时偶极矩而产生的吸引力。
即使没有永久的电荷分布，分子中的电子云也会在瞬间形成偶极矩，从而产生范德华力。
这种力量在非极性分子之间起着重要作用，例
如在液体和气体中。
氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由于氢原子与高电负性
原子（如氧、氮或氟）之间的相互吸引而产生的。
氢键在水分子和
蛋白质等生物分子中起着至关重要的作用，影响着它们的结构和功能。
离子键是由正负离子之间的静电作用力产生的一种强大的分子间作用力。
这种力量在离子化合物中起着至关重要的作用，如氯化钠和硫酸铜等。
分子间作用力的强弱直接影响着物质的性质和行为。
通过了解分子间作用力的类型和特点，我们可以更好地理解物质的性质，从而为材料设计和化学反应提供指导。
因此，分子间作用力的概念对于化学和材料科学具有重要意义。
高中物理7.3 分子间的作用力
积盾市安家阳光实验学校高中物理第七章分子动理论3-37.3 分子间的作用力★课标要求（一）知识与技能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物理现象。
（二）过程与方法培养学生用宏观物体来模拟和理解微观规律的能力。
（三）情感、态度与价值观通过分子间作用力随分子间距的变化规律，理解量变和质变的变化关系。
★教学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。
★教学难点分子力随分子间距离变化的规律。
★教学方法讲练法、电教法、举例法★教学用具：玻璃管、酒精、水、录像带、投影仪、投影片★教学过程（－）引入课教师：（提问）（1）什么叫扩散现象？什么叫布朗运动？（2）扩散现象和布朗运动说明了什么问题？学生：（思考并回答）（1）不同的物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象证明了气体、液体和固体的分子都是永不停息地做无规则运动。
（2）布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒的无规则运动，布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映。
教师：（总结）布朗运动和扩散现象都说明分子间存在空隙，如果固体和液体的分子是一个挨着一个地紧靠在一起的，颗粒或分子就不会从一个地方移动到另一个地方，因此就不可能有布朗运动，也不可能产生扩散现象。
物体都是由一个个分子组成的，而且分子之间还有空隙，可是要把固体的一跟另一分开却是很困难的，为什么会出现这种现象呢？本节课我们来学习这个问题。
（二）进行课1．分子间有空隙［演示］在长约１m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。
高中物理复习 第七章 第3节 分子间的作用力
一、分子间的作用力1．分子间有空隙(1)气体很容易被压缩，说明气体分子间有很大的空隙。
(2)水和酒精混合后总体积减小，说明液体分子之间存在着空隙。
(3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间有空隙。
2．分子间的作用力(1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力。
(2)当两个分子的距离为r0时，分子所受的引力与斥力大小相等，此时分子所受的合力为零；当分子间的距离小于r0时，作用力的合力表现为斥力；当分子间的距离大于r0时，作用力的合力表现为引力。
二、分子动理论1．内容：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。
2．统计规律:(1)微观方面：各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性。
(2)宏观方面：大量分子的运动有一定的规律，叫做统计规律。
大量分子集体行为受统计规律支配。
1弹簧小球模型2．分子力F随r变化的关系当r<r0时，F随r的增大而减小；当r>r0时，F随r的增大，先增大后减小，如图所示。
三．用分子动理论解释固体、液体和气体的分子运动情况(1)固体分子运动情况：固体分子之间的距离接近r0，分子间距离增大或减小时，分子间有较强的作用力，分子的无规则运动主要表现为在平衡位置附近振动。
(2)液体分子运动情况：固体受热温度升高，最终熔化为液体，对大多数物质来说，分子之间距离大约增加3%。
因此，液体分子之间作用力很接近固体的情况，分子间有较强的作用力，分子无规则运动主要表现为在平衡位置附近振动。
但由于分子间距离有所增加，使分子也存在移动性，所以液体在宏观上有一定的体积，而又有流动性，因此没有固定的形状。
(3)气体分子运动情况：液体汽化时体积约扩大为原来的1 000倍，说明分子间距离约增加为原来的10倍。
因此气体分子间距离数量级在10－9m左右，分子间除碰撞时有相互作用力外，彼此之间几乎没有分子作用力。
所以气体在宏观上表现为没有一定的体积和形状，可以充满整个容器。
高中物理 7.3分子间的相互作用力课件 新人教选修33
解析：
当分子间距r＞r0时，分子力表现为引力，因此当乙分子从无穷近逐渐向甲集近过程中． 当甲、乙两分子间距大于r0时，分子间作用力对乙做正功； 当分子间距小于r0时，分子力表现为斥力，分子力对乙做负功． 所以，本题正确答案是C．
1 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引和F斥是同时存在的 B．F引总是大于F斥，其合力总是表现为引力 C．分子之间的距离越小，F引越小，F斥越大 D．分子之间的距离越小，F引越大，F斥越小
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2．分子间存在间相互作用力的特点
分子间的引力和斥力同时存在． 分子间的引力和斥力只与分子间距离（相对位置）有关，与分子的运动状态无关． 分子间的引力和斥力都随分子间的距离r的增大而减小，且斥力总比引力随r的增大衰减得快．
三、分子力与分子间距离的关系
第七章 分子动理论
三、分子间的相互作用力
一、分子间存在相互作用力
1．分子间存在相互作用的引力（如：压紧的铅块结合在一起，它们不易被拉开）.
3．分子间的引力和斥力同时存在，实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力（分子力）．
注意：压缩气体也需要力，不说明分子间存在斥力作用，压缩气体时需要的力是用来反抗大量气体分子频繁撞击容器壁（活塞）时对容器壁（活塞）产生的压力．
四、引起分子间相互作用力的原因
高中物理 分子间的相互作用力
分子间的相互作用力扩散现象和布朗运动不但说明分子不停地做无规则运动，同时也说明分子间是有空隙的，否则分子便不能运动了。
气体容易被压缩，水和酒精混合后的体积小于两者原来体积之和，说明气体分子之间、液体分子之间都有空隙．固体分子之间也有空隙。
我们在前面讲述分子的大小时，认为固体分子和液体分子是一个挨一个排列的，那只是为估算分子直径的数量级而作的设想。
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，说明分子之间存在着引力。
用力拉伸物体，物体内要产生反抗拉伸的弹力，就是因为分子间存在着引力。
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也不能把它们拉开。
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，施加一定的压力它们就可以粘合在一起，这也是利用了分子间的引力。
分子间有引力，而分子间又有空隙，没有紧紧吸在一起，这说明分子间还存在着斥力。
用力压缩物体，物体内要产生反抗压缩的弹力，就是物体内大量分子间的斥力的宏观表现。
研究表明，分子间同时存在着引力和斥力，它们的大小都跟分子间的距离有关。
图中的两条虚线分别表示两个分子间的引力和斥力随距离变化的情形。
实线表示引力和斥力的合力即实际表现出来的分子间的作用力随距离变化的情形。
我们看到，分子间的引力和斥力随着分子间的距离的增大而减小。
当两分子间的距离等于r0时，分子间的引力和斥力相互平衡，分子间的作用力为零,r0的数量级约为10-10m。
相当于距离为r0的位置，叫做平衡位置（图甲）。
当分子间的距离小于r0时，引力和斥力虽然都随着距离的减小而增大，但是斥力增大得更快，因而分子间的作用力表现为斥力（图乙）。
当分子间的距离大于r0时，引力和斥力虽然都随着距离的增大而减小，但是斥力减小得更快，因而分子间的作用力表现为引力（图丙），它随着距离的增大迅速减小。
当分子间距离的数量级大于10-9m时，分子力已经变得十分微弱，可以忽略不计了。
新人教版高中物理选修3-3 分子间的作用力
一、分子间的作用力┄┄┄┄┄┄┄┄①1．分子间有空隙(1)气体很容易被压缩，说明气体分子间有很大的空隙。
(2)水和酒精混合后总体积减小，说明液体分子之间有空隙。
(3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间有空隙。
2．分子间的相互作用(1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力。
(2)分子力是分子间作用力的合力，其大小与分子间的距离有关。
(3)当r＝r0时，分子引力与斥力大小相等，合力为零。
(4)当r<r0时，作用力的合力为斥力。
(5)当r>r0时，作用力的合力为引力。
[注意]1．明确分子间作用力与分子引力、斥力的区别。
2．明确分子引力、斥力以及合力与分子间距离的关系。
①[判一判]1．气体很容易被压缩，说明气体分子间有引力(×)2．固体和液体很难被压缩，说明固体和液体分子间只有斥力没有引力(×)3．用胶水可以把两张纸粘在一起，说明分子间有引力(√)二、分子动理论┄┄┄┄┄┄┄┄②1．内容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。
2．统计规律大量偶然事件的整体所表现出来的规律。
分子的热运动虽然是无规则的，但符合统计规律。
[说明]1．对于任何一个分子而言，其运动都是无规则的，具有偶然性。
2．对于大量分子而言，其运动表现出一定的规律性，即统计规律。
②[选一选]关于分子动理论，下列说法不正确的是()A．物体是由大量分子组成的B．分子永不停息地做无规则运动C．分子间有相互作用的引力或斥力D．分子动理论是在一定实验基础上提出的解析：选C由分子动理论可知A、B正确；分子间有相互作用的引力和斥力，C错误；分子动理论是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的，D正确。
1.用弹簧模型理解分子力如图所示，两个小球中间连有一个弹簧，小球类比分子，弹簧的弹力类比分子斥力和引力的合力。
(2)当弹簧处于压缩状态时(r<r0)，类比着分子力的合力表现为斥力。
分子间的作用力
分子间的作用力
分子间作用力的类型有：氢键、范德华力、卤键。
其中范德华力又可以分为三种作用力：取向力、诱导力和色散力。
极性分子与极性分子之间，取向力、诱导力、色散力都存在。
极性分子与非极性分子之间，则存在诱导力和色散力。
非极性分子与非极性分子之间，则只存在色散力。
（1）取向力：发生在极性分子与极性分子之间。
由于极性分子的电性分布不均匀，一端带正电，一端带负电，形成偶极。
因此，当两个极性分子相互接近时，由于它们偶极的同极相斥，异极相吸，二个分子必将发生相对转动。
这种偶极子的相互转动，就使偶极子的相反的极相对，叫做“取向”。
这种由于极性分子的取向而产生的分子间的作用力，叫做取向力。
（2）诱导力：发生在极性分子与非极性分子之间以及极性分子之间。
在极性分子和非极性分子间，由于极性分子的影响，会使非极性分子的电子云与原子核发生相对位移，产生诱导偶极，与原极性分子的固有偶极相互吸引，这种诱导偶极间产生的作用力叫诱导力。
同样地极性分子间既具有取向力，又具有诱导力。
（3）色散力：当非极性分子相互接近时，由于每个分
子的电子不断运动和原子核的不断振动，经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对位移，产生瞬时偶极。
而这种瞬时偶极又会诱导邻近分子也产生和它相吸引的瞬时偶极。
由于瞬时偶极间的不断重复作用，使得分子间始终存在着引力，因其计算公式与光色散公式相似而称为色散力。
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[思路点拨] 判断分子力与分子间距离变化的关系时要 明确：
(1)分子间的引力和斥力同时存在； (2)分子力随分子间距离的变化同时增大或减小； (3)分子间作用力的合力随距离的变化如何变化要看在哪 个范围内。
[解析] 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的， 当r＝r0时，F引＝F斥，每个分子所受的合力为零，并非不受 力；当r＜r0，F斥＞F引，合力为斥力，并非只受斥力，故A、 B错误。当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子 间的引力和斥力都减小，而且斥力比引力减小得快，分子间 作用力的合力先减小到零，再增大再减小到零，故C正确， D错误。
[自学教材]
1．分子间有空隙 (1)气体很容易被压缩，说明气体分子间有很大的 空隙 。 (2)水和酒精混合后总体积 减小 ，说明液体分子之间有空隙。 (3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能 扩散 到对方的 内部，说明固体分子之间有空隙。 2．分子间的相互作用 分子间同时存在着相互作用的 引力和斥力 ；分子力是分子 间作用力的 合力 。
离 由r0(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为 零)逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(
填 “逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”、
“先减小后增大”)。 答案：10－10 布朗运动(或扩散现象) 先增大后减小
[例1] 当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下 列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是 ( )
[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
[答案] C
[借题发挥] 分子力问题的分析方法 (1)平衡位置时，引力与斥力大小相等合力为零。 (2)r>r0时，分子力表现为引力；r<r0时，分子力表现 为斥力。 (3)分子间引力、斥力均随分子间距离变大而变小，斥 力变化更快一些。
1.如图7－3－2所示，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，
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。所以气体没有一定的体积，也没有一定 的形状，总是充满整个容器。
2．物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是 ________ m。能说明分子都在永不停息地做无规则运动 的实验事实有________(举一例即可)。在两分子间的距
A．当分子间的距离r＜r0时，它们之间只有斥力作用 B．当分子间的距离r＝r0时，分子处于平衡状态，分子不受力 C．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引
力和斥力都在减小，且斥力比引力减小得快
D．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间相互 作用力的合力在逐渐减小
2．统计规律 (1)微观方面：各个分子的运动都是 不规则 的，带有 偶然性。 (2)宏观方面： 大量分子 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 统计规律 的支配。
[重点诠释]
1．分子运动的统计规律 对大量偶发事件的整体起作用的规律。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。
3．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。
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[随堂基础巩固]
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[课时跟踪训练]
[思路点拨] 解答本题应把握以下三点： (1)气体分子运动特点决定气体体积特点。 (2)马德堡半球实验原理。 (3)分子间相互作用的常见表现。 [解析] 液体体积很难压缩，说明分子间存在斥力，固体 很难被拉断，说明分子间存在引力，故选项A、D正确。气体 容易充满容器是分子热运动的结果，抽成真空的马德堡半球 很难分开是大气压强作用的结果，故选项B、C错误。 [答案] AD
2．下列现象不能说明分子间存在引力的是
()
A．打湿了的两张纸很难分开
B．磁铁吸引附近的小铁钉
C．用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈开
D．用绳子把两块铁捆在一起
解析：只有分子间的距离小到一定程度时，才发生分子 引力的作用，纸被打湿后，水分子填充了两纸之间的凹 凸部分，使水分子与两张纸的分子接近到引力作用范围 而发生作用，故A正确；磁铁对小铁钉的吸引力在较大 的距离内也可发生，不是分子引力，B错误；斧子劈柴， 克服的是分子引力，C正确；两块铁不能分开是绳子起 的作用，不是因为两铁块间分子间的引力，D错误。 答案：BD
乙分子从无穷远处静止释放，在分子力
的作用下靠近甲。图中b点是引力最大 图7－3－2
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
解析：a点和c点处分子间的作用力为零，乙分子的加速度 为零。从a点到c点分子间的作用力表现为引力，分子间的 作用力做正功，速度增加，从c点到d点分子间的作用力表 现为斥力，分子间的作用力做负功。故分子由a点到d点是 先加速再减速，所以在c诠释]
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(如图7－3－1)。
图7－3－1
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。
(3)当r<r0时，分子力随距离的增大而减小，当r>r0时， 分子力随距离的增大先增大后减小。
1．关于分子间的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 B．当r>r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都 增大，但引力比斥力增加得快，故分子力表现为引力 C．当r<r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都 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>10－9 m时，分子间的作用力可以忽 略不计
第第 七3 章节
理解 教材 新知
把握 热点 考向
应用 创新 演练
知识点一 知识点二 考向一
考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练
1．分子间存在着相互作用的引力和斥力。 2．分子间的引力和斥力都随分子间距离
的增大而减少，随分子间距离的减小 而增大；斥力变化快。 3．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。
解析：在平衡位置，分子间的引力等于斥力，分子力为零， A对；当r>r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力 都减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力，B 错；当r<r0时，随着分子间距离的减小分子间引力和斥力都 增大，但斥力比引力增加得快，故分子力表现为斥力。 答案：AD
[自学教材] 1．内容 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 。
2．分子间有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、 液体分子间有空隙，却没有紧紧地吸在一起，说明分子间还 同时存在着斥力。