第3节 分子间的作用力.doc

第3节分子间的作用力

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(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。
诱思导学
1．分子之间有空隙
扩散现象和布朗运动都表明分子永不停息地做无规则运动，同时也反映了分子间有空隙，否则分子便不能运动了。
另外，以下事实也可以说明分子间是有空隙的。
(1)水和酒精混合后的总体积小于两者原来体积之和，说明液体分子之间有空隙。
(2)气体很容易被压缩，说明气体分子间有空隙。
(３)物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空隙增大或缩小而造成的，这是气体、液体和固体所共有的现象。还有很多例子，此处不再一一列举。
说明：我们在前面估测分子大小时，常常把固体或液体分子看做是一个挨一个紧密排列的，没有考虑分子之间的空隙。其实，那只是为了研究方便而假设的一种理想化的模型，真实的分子间是有空隙的。
2．分子间的作用力
7．3–1
深入的研究表明，两个相近的分子之间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力即为两者的合力。为了便于理解，分子间作用力的合力可以用弹簧连接着的两个小球间的作用力来模拟：拉伸时表现为引力，压缩时表现为斥力。它们随分子间距离变化的情况可用图7．3–1表示。

（１）分子间作用力的变化
分子间引力和斥力的大小都跟分子间的距离有关：
当分子间距离时(约为)，分子间的引力和斥力相互平衡，此时分子间的作用力为零。
②当分子之间距离时，随着分子之间距离的减小引力和斥力同时增大，但斥力增大得更快一些，故斥力大于引力，此时分子之间的作用力表现为斥力(此时引力仍然存在)。
③当分子之间距离时，随着分子之间距离的增大引力和斥力同时减小，但斥力减小得更快一些，故引力大于斥力，此时分子之间的作用力表现为引力(此时斥力仍然存在)。
可见，分子之间的引力和斥力总是同时存在的，且当分子之间距离变化时，引力和斥力同时发生变化，只是斥力变化要更快一些。
（２）解释现象
根据所学分子力的有关知识，结合实际，勤于观察、善于思考，能解释一些实际现象。如固、液体难以被压缩，玻璃破碎难以复原，再如高温铸造、电焊、和面、胶粘物块等等，生活中这样的例子枚不胜举。
说明：①分子间距离为时，分子力为零，但分子间仍然有引力和斥力，两者合力是零。
②分子力属于短程力。分子之间的作用力只存在于相近的分子之间，当分子之间的距离超过分子直径的10倍时，分子之间的作用力已经变得十分微弱，可以忽略不计了。
３．分子动理论
主要内容：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。
典例探究
例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，说明此时分子间不存在作用力
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．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＞10-9m时，分子间的作用力可以忽略不计
答案：D。
例２两个分子从靠近的不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上，这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是（）
A．分子间的引力和斥力都在减小
B．分子间的斥力在减小，引力在增大
C．分子间的作用力在逐渐减小
D．分子间的作用力，先减小后增大，再减小到零
解析：分子间同时存在着引力与斥力，当距离增大时，二力都在减小，只是斥力减小得比引力快，当分子间距离r＜r0时，分子间的斥力大于引力，因而表现为斥力；在r＝r0时，合力为零；当r＞r0时，分子间的斥力小于引力，因而表现为引力；当距离大于10r0时，分子间的相互作用力可视为零，所以分子力的变化是先减小后增大，再减小到零，因而选项A、D正确。
友情提示：只有搞清楚分子间的引力、斥力及合力随分子间距离变化的特点，才能在答题时以不变应万变，轻松自如。
例３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．电焊能把二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
解析：高温下铁分子运动非常激烈，两铁块