1、第3节 分子间的作用力 1通过实验知道分子间存在着空隙和相互作用力。2知道分子间作用力与分子间距离的关系。3知道分子动理论的内容，了解统计规律。01课前自主学习 一、分子间有空隙1气体很容易被压缩，表明气体分子间存在着很大的。2水和酒精混合后总体积会，说明液体分子间存在着空隙。3压在一起的金片和铅片，各自的分子能到对方的内部，说明固体分子间也存在着空隙。01 空隙02 减小03 扩散二、分子间的作用力1.分子间同时存在着相互作用的和。分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的。2分子间作用力与分子距离的关系(如图)01 引力02 斥力03 合力分子间的引力和斥力都随分子间距离 r 的增大而，随分子
2、间距离的减小而。但比变化得快。(1)当 rr0 时，F 引F 斥，此时分子所受合力为。(2)当 rr0 时，F 引r0 时，F 引F 斥，作用力的合力表现为。(4)当 r10r0(即大于 109 m)时，分子间的作用力变得很微弱，可忽略不计，即分子力为零。04 减小05 增大06 斥力07 引力08 009 斥力10 引力三、分子动理论1内容：物体是由大量组成的，分子在做永不停息的，分子之间存在着和。在热学研究中常常以这样的基本图象为出发点，把物质的热学性质和规律看做微观粒子热运动的宏观表现。这样建立的理论是一种微观统计理论，叫做分子动理论。01 分子02 无规则运动03 引力04 斥力2统计
3、规律(1)微观方面：各个分子的运动都是的，具有。(2)宏观方面：大量分子的运动有一定的，叫做统计规律。大量分子的集体行为受的支配。05 无规则06 偶然性07 规律08 统计规律判一判(1)固体分子间的吸引力总是大于排斥力。()(2)当分子间的距离达到无穷远时，分子力为零。()(3)分子间不可能同时具有引力和斥力。()(4)金属块经过锻打能改变它原来的形状，说明了分子间有相互作用力。()02课堂探究评价 课堂任务 分子间的作用力1分子间存在引力(1)当外力欲使物体拉伸时，组成物体的大量分子间将表现出引力以抗拒外界对它的拉伸。(2)分子间虽然有空隙，大量分子却能聚在一起形成固体和液体，说明分子间
4、存在着引力。(3)固体保持一定的形状，说明分子间有引力。2分子间存在斥力(1)当外力欲使物体压缩时，组成物体的大量分子间将表现出斥力以抗拒外界对它的压缩。(2)分子间有引力，分子却没有紧紧吸在一起，而是还存在空隙，说明分子间有斥力。3分子间的作用力产生的原因分子间的作用力并不是一种基本力，而是一种极其复杂的力，是由组成分子的电子及原子核与另一分子的电子及原子核相互作用而产生的。原子中有一个直径约 1015 m 的带正电的核，核外有带负电的电子，两原子的电子与电子间，原子核与原子核间存在斥力；两原子中的电子与原子核间存在引力，故分子间作用力是电子、原子核间的库仑力的总体体现(如图所示)。(1)不
5、能把宏观的小空间同分子间的空隙相混淆，打碎的玻璃不会因分子引力重新结合为一体，是因为绝大部分分子间距离太大，超过分子力作用的范围，可见分子力是短程力。(2)压缩气体时需要外力，并非克服气体分子间的斥力(气体分子间的距离很大，相互作用力很微弱可忽略)，而是气体有压强。例 1 关于分子间作用力，下面说法中正确的是(其中 r0 为分子处于平衡位置时分子之间的距离)()A两个分子间距离小于 r0 时，分子间只有斥力B两个分子间距离大于 r0 时，分子间只有引力C压缩物体时，分子间斥力增大，引力减小D拉伸物体时，分子斥力和引力都减小规范解答 分子间引力和斥力总是同时存在，引力、斥力以及它们的合力均随分子
6、距离的变化而变化。分子间的引力和斥力是同时存在的，当 rr0 时，它们的合力表现为引力；当 r10r0 时，分子力以及引力、斥力都可忽略，可以看做是零。所以当 rr0 时，分子力随分子间距离的增大而减小；当 rr0 时，分子间距由 r0 增大到 10r0，分子力先增大后减小。变式训练1 在使两个分子间的距离由很远(r109 m)变到很难再靠近的过程中，分子力的大小将()A先减小，后增大B先增大，后减小C先增大，后减小，再增大D先增大，后增大，再减小答案 C答案 解析 本题考查分子力变化特点，可以利用如图所示的两个分子间引力和斥力随分子间距离 r 变化的关系进行分析。当两分子之间的距离大于 10
7、9m 时，分子之间的作用力可以视为零。当两分子从很大的间距靠近时，分子之间的作用力表现为引力且逐渐变大；由于斥力增大更快，在 r0 附近向 r0 靠近时，分子力又逐渐减小；当靠近到 rr0 时，分子力为零；继续靠近时 rr0，分子之间的作用力表现为斥力且逐渐增大，故两个分子间的作用力(分子力)先增大后减小，然后再反向增大。故 C 正确。解析 课堂任务 分子动理论1分子运动的统计规律物体中的分子不断发生碰撞，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。2
8、分子间有相互作用力的宏观表现(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，而固体、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。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
9、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。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。(1)我们在估测分子大小时，常常把固体或液体分子看做是一个挨一个紧密排列的，其实，那只是为了研究方便而做的一种理想化的模型，真实的分子间是有空隙的。分子间隙在宏观上不易感知，但在微观上是很大的。(2)分子力是一种短程力，只有当分子间的距离在 1010 m 数量级附近时，分子力才能起作用
10、。当分子之间的距离超过分子直径的 10 倍，即 1 nm 数量级时，可以认为分子之间的作用力为零，所以气体分子作用可忽略不计。例 2(多选)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，这是分子间存在吸引力的宏观表现D用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现规范解答 水是液体、铁是固体，正常情况下它们分子之间的距离都为r0，分子间的引力和斥力恰好平衡。当水被压缩时，分子距离由 r0 略微减小，分子间斥力大于引力，分子力的宏观表现
11、为斥力，其效果是水的体积很难被压缩；当用力拉铁棒两端时，铁棒发生微小形变，分子距离由 r0 略微增大，分子间引力大于斥力，分子力的宏观表现为引力，其效果为铁棒没有断，所以 A、D 正确。气体分子由于永不停息地做无规则运动，能够到达容器内的任何空间，所以总是充满容器，由于气体分子间距离远大于 r0，分子间几乎无作用力，就是有，也表现为引力，所以 B 错误。抽成真空的马德堡半球，之所以很难拉开，是由于球外大气压力对球的作用，所以 C 错误。完美答案 AD答案 变式训练2 如图所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧测力计下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧测力计，在玻璃板脱离水面的一瞬间，
12、弹簧测力计读数会突然增大，主要原因是()A水分子做无规则热运动B玻璃板受到大气压力作用C水与玻璃间存在万有引力作用D水与玻璃间存在分子引力作用解析 在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧测力计读数会突然增大的主要原因是：水与玻璃间存在分子引力作用，D 正确。解析 答案 D答案 03课后课时作业 A 组：合格性水平训练1(分子间的作用力)下列现象中不能说明分子间存在分子力的是()A两铅块能被压合在一起B钢绳不易被拉断C水不容易被压缩D空气容易被压缩解析 A、B 两项说明分子间存在引力，C 说明分子间存在斥力，D 说明气体分子间距大，故答案为 D。解析 答案 D答案 2(分子间的作用力)当两个分子间的距离
13、为 r0 时，正好处于平衡位置，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()A当分子间的距离 rr0 时，它们之间只有斥力作用B当分子间的距离 rr0 时，分子处于平衡状态，不受力C在分子间的距离从 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在分子间的距离从 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答案 C答案 解析 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当 rr0 时，F 引F 斥，每个分子所受的合力为零，并非不受力；当 rF 引，合力为斥力，并非只受斥力，故 A、B 错误。在分子间的距离从 0.5
14、r0 增大到 10r0的过程中，分子间的引力和斥力都减小，且斥力比引力减小得快，分子间作用力的合力先减小到零，再增大后减小到零，故 C 正确，D 错误。解析 3(分子间的作用力)以下关于分子间作用力的说法，正确的是()A分子间既存在引力也存在斥力B液体难于被压缩表明液体中分子力总是引力C气体分子之间总没有分子力的作用D扩散现象表明分子间不存在引力解析 分子间同时存在着引力和斥力，B、D 错误，A 正确。气体分子间可发生碰撞，产生相互作用力，故 C 错误。解析 答案 A答案 4(分子间相互作用力)(多选)关于分子间相互作用力的说法中正确的是()A分子间的相互作用是由组成分子的原子内部的带电粒子间
15、的相互作用而引起的B分子间的作用力是引力还是斥力跟分子间的距离有关，分子间距离较大时分子间就只有相互吸引力的作用，当分子间距离较小时，就只有相互排斥力的作用C温度越高，分子间的相互作用力就越大D分子间的引力和斥力总是同时存在的答案 AD答案 解析 分子力的本质是电磁力，故 A 正确。分子间的引力和斥力同时存在，其大小只与物质种类和分子间距离有关，故 B、C 错误，D 正确。解析 5(分子间的作用力)(多选)两个分子从靠近得不能再靠近的位置开始，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
16、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，再减小到零答案 AD答案 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 rr0 时，分子间的斥力小于引力，因而表现为引力；在 rr0 时，合力为零；rr0 时，分子间的斥力大于引力，因而表现为斥力；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。解析 6.(综合)(多选)分子力随分子间距离变化的关系如图所示，两个分子从10r0 远处由静止释放，它们相互靠近到不能再靠近的过程中，若此过程分子间只受分子力作用，则下
17、列说法中正确的是()A它们的速度先增大再减小B它们的加速度是先变大再变小C它们的加速度是先变大再变小，最后又变大D它们的动能先变大再变小，最后又增大到最大答案 AC答案 解析 两分子在分子力的作用下运动，当 rr0 过程中分子力做正功，动能增加；当 rr0 时，动能达到最大；当 r0为斥力，F0 为引力。a、b、c、d 为 x 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a 处由静止释放，则()A乙分子由 a 到 b 做加速运动，由 b 到 c 做减速运动B乙分子由 a 到 c 做加速运动，到达 c 时速度最大C乙分子由 a 到 b 的过程中，两分子间的分子力一直做正功D乙分子由 b 到 c 的过程中，两
18、分子间的分子力一直做负功答案 BC答案 解析 乙分子由 a 到 b，再到 c 的过程，分子之间均表现为引力，显然乙分子始终做加速运动，且到达 c 点时速度最大，故 A 错误，B 正确；乙分子由 a 到 b 的过程中，分子力表现为引力，一直做正功，故 C 正确；乙分子由 b 到 c 的过程中，分子力仍然做正功，故 D 错误。解析 14(分子力的应用)最近几年出现了许多新的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等，摩擦焊接是使焊件两个接触面高速地向相反方向旋转，同时加上很大的压力(约每平方厘米加几千到几万牛顿的力)，瞬间就焊接成一个整体了。试用所学知识分析摩擦焊接的原理。解析 利用分子力使物体结合在一起，要从分子间距方面考虑，拉伸和压缩物体，要优先考虑分子力。解析 答案 摩擦焊接是利用了分子引力的作用。当焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转且加上很大的压力时，就可以使两个接触面上的大多数分子之间的距离达到或接近 r0，从而使两个接触面焊接在一起，靠分子力的作用使这两个焊件成为一个整体。答案 本课结束