1、7.3分子间的作用力【教学目标】一、知识与技能1.知道分子间存在间隙,并能通过实例说明。2.知道分子间同时存在引力和斥力,实际表现出来的是引力和斥力的合力。3.知道分子力为零时,分子间距离的数量级以及增大到什么数量级时,分子力可忽略不计。4.知道分子间距离小于r0时,实际表现的分子力为斥力,斥力随r的减小而迅速增大;知道分子间的距离大于r0时,实际表现的分子力为引力,引力随r的增大而减小二、过程与方法1. 培养学生利用物理语言分析、思考、描述分子间作用力规律的能力。2.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。三、情感态度与价值观1.利用实验和生活实例激发学生学习兴趣。2.培养学
2、生实践认识(规律)实践(解决实际问题)的思想。【重点难点】重点:分子间存在的引力和斥力的特点。难点:对分子间的作用力跟分子间距离关系的理解和掌握。【学情分析】从学生年龄特征来看,学生处于高二年级,对本节知识有一定的接受能力,但对分子间作用力等微观概念辨别能力还欠缺。从学生的知识基础来看,初中学过热学的入门知识,但是学生遗忘较多,对于微观世界往往比较抽象,学生接触也比较少,学习有点困难,但是只要学生学好力学的相关知识,再加上前面两节的基础,在此基础上,通过教师合理引导,联系生活中的实例,激发学生学习的兴趣,促进学生自学质疑、交流探究,获得新知,一定能把本节学好。【教学方法】探究式教学法和情景创设
3、教学法;以学生合作学习和探究性学习为主,培养学生的逻辑思维能力.【教学用具】量筒 酒精 水 多媒体【教学过程】(一) 新课引入复习:1.通过前面的学习哪些说明物体是由大量分子组成的?答:直径的数量级是10-10m;1mol任何物质都含有NA个粒子数.2.哪些说明分子在做永不停息的无规则运动?答:扩散现象和布朗运动提问:既然分子在做无规则运动,分子间是否紧密排列、无空隙?(二)新课教学1、分子间存在相互作用力【演示】两个同学展示实验:两只量筒中,分别注入50ml水和50ml酒精,混合后总体积小于100ml。【提问】这个实验说明了什么问题?【学生】水和酒精混合总体积减小说明液体分子间存在空隙.【提
4、问】分子间存在空隙,大量分子却能聚集在一起形成固体或液体,这是为什么呢?学生思考讨论【演示】把两块纯净的铅压紧【提问】这个实验说明了什么问题?【学生】把金块和铅块压在一起,它们的分子能够扩散到对方的内部说明固体分子不但是运动的,它们之间也存在空隙。金块和铅块能聚集在一起,说明它们的分子之间有力的作用。【教师】布朗运动和扩散现象说明分子在做永不停息的无规则运动,同时也说明了分子间存在间隙,否则它就不能做无规则运动了。【推理】一方面分子间有空隙,另一方面固体和液内大量分子能聚集在一起而具有一定体积和形状,这两个方面的事实使我们不难推出分子间存在相互吸引力。用力拉伸物体,很难把它拉断,说明了分子之间
5、存在引力,大量的分子间的引力宏观上反映出来就是反抗拉伸的弹力;用力压缩一固体,很难把它压小,说明分子之间存在斥力,大量的分子间的斥力宏观上反映出来就是反抗压缩的弹力。【提问】同学们能否再举出几个例子来说明分子间的引力和斥力?【学生】压缩气体需要外力,固体和液体很难压缩说明分子间存在斥力。将两块铅块压在一起能粘在一块,说明分子间有引力。最近几年出现了很多新的焊接方式,如摩擦焊接和爆炸焊接是利用分子引力。【提问】有的物体中的分子存在着引力,有的存在着斥力,还是引力和斥力同时存在呢?举例说明。【学生】物体很难被拉长,也很难被压缩,说明引力和斥力是同时存在的。【总结】分子间相互作用的特点:分子间同时存
6、在相互作用的引力和斥力。分子间的引力和斥力都随分子间距离增大而减 小,但斥力比引力减小更快。实际表现出来的是分子引力和斥力的合力-分子力2、分子间的相互作用力与距离的关系【教师】由于分子是由原子组成的,原子内有带正电的原子核和带负电的电子,因此,分子间的相互作用力十分复杂,研究表明:分子间同时存在引力和斥力,某些情况下表现为引力,在某些情况下表现为斥力,它们的大小都跟分子间的距离有关。【讨论】仔细阅读课本第8页上的图7.3-2和相关知识以及第9页思考与讨论,思考以下问题。此图的横坐标和纵坐标各表示什么意思?随着分子间距离的增大,引力和斥力各有什么变化,哪个变化得更快?在图上作出一个分子所受另一
7、个分子的斥力和引力的合力随分子间距离变化图象。【学生】横坐标表示分子之间的距离,纵坐标分子之间相互作用力,其中正值表示斥力,负值表示引力。随着分子间距离的增大,引力和斥力都在变小,从图上可以看出斥力减小更快。取r=OP时,这个分子所受斥力的大小可以用线段PC长度来表示,所受引力的大小用PD的长度来表示,从C向下作CQ=PD于是线段PQ的长度就代表了合力F的大小:,同理再作出其它几个代表点,连成平滑的曲线,这就是图中的红线,它表示分子的斥力和引力的合力随分子间距离变化图象。【提问】从图上可以看出,当两个分子之间的距离由逐渐减小时,分子合力迅速增大,当两个分子之间的距离由逐渐增大时,分子间相互作用
8、力的合力会出现一个极大值,请同学们举出生活中的实例来说明?【学生】用力压缩液体,会受到很大的阻力。用力拉断一根铅丝的过程中,所用的力必须达到一定限度。【总结】当时,分子间引力和斥力相平衡,分子处于平衡位置,其中为分子直径的数量级约为米。当时,对外表现的分子力F为斥力。当时,对外表现的分子力F为引力。当时,分子间相互作用力变得十分微弱,可认为分子力F为零。3.分子动理论【教师】组成物体的单个分子运动有一定规律吗【学生】通过扩散现象和布朗运动及分子动理论“分子在永不停息的做无规则运动”得出组成物体的单个分子的运动是无规律的。【教师】大量分子的运动有一定规律吗?【学生】单独看各个分子的运动是无规则的
9、,带有偶然性,但大量分子的运动有一定的规律性。这种规律就叫统计规律,大量分子的集体行为受统计规律的支配。课堂练习1.用分子动理论的知识解释下列现象(1)洒在屋里的一点香水,很快就会在屋里的其他地方被闻到(2)水和酒精混合后,总体积减小。(3)高压下的油会透过钢壁渗出。(4)温度升高,布朗运动及扩散现象加剧。 (5)固体不容易被压缩和拉伸。 2.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 ( D )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3.有两个分子,
10、设想它们之间相隔10倍直径以上的距离,逐渐被压缩到不能再靠近的距离,在这过程中,下面关于分子力变化的说法正确的是( CD )A.分子间的斥力增大,引力变小B.分子间的斥力变小,引力变大C.分子间的斥力和引力都变大,但斥力比引力变化快D.分子力从零逐渐变大到某一数值后,逐渐减小到零,然后又从零逐渐增大到某一数值4. 思考:如图所示,把一块洗净的玻璃板吊在细线的下端,使玻璃板水平地接触水面。如果你想使玻璃离开水面,必须用比玻璃板重量大的力向上拉细线。为什么?实验视频:【学生】玻璃板离开水面后,可以看到玻璃板下表面上仍有水,说明玻璃板离开水时,水层发生断裂,水分子发生分裂时,由于玻璃分子和水分子、水分子之间存在引力,外力要要克服这些分子引力,造成外界拉力大于玻璃板的重力。【教学小结】请同学们说一说这节课的主要内容以及你的收获和体验!【布置作业】课本9页问题与练习第1题、第2题、第3题【教学反思】