教科版高中物理选修3-3 第一章 第3节 分子间的作用力 课件+教学设计 （11份打包）

三、分子间的作用力 教学目标 1．明确斥力和引力是同时存在的，并知道其大小与分子间距离有关。 2．能够解释分子之间相互作用力与距离关系图示的意义，明确r0的物理意义。 3．能够建立正确的分子运动图像。 4．能够解释“为什么同时存在斥力和引力？”，建立全面看待问题，对立和统一地认识事物的态度。 重点难点 重点：理解分子间存在相互作用，并认识分子间相互作用力的基本规律。 难点：理解分子间作用力跟分子间距离关系曲线的物理意义。 设计思想 由于学生对微观领域的东西很陌生，很难理解分子间的相互作用是一种什么情况。因此，做好几个演示实验引入本节课，利用宏观现象可以帮助学生理解其微观原因。在学习“分子间始终存在着相互的作用力，且因距离的不同而表现出不同的性质”这一问题时，可参考人教版教材，用弹簧模型来模拟分子间引力与斥力的表现，再结合分子作用力跟距离的关系图，加强对这一问题的理解，总结规律。再解释“当分子间的距离大于分子大小的10倍时，分子间的作用力已十分微弱”这一知识点时，可以利用气体分子可自由运动加以说明。 教学资源 《分子间的相互作用力》多媒体课件，铅块，水槽，玻璃，弹簧秤 教学设计 【课堂引入】 问题：哪些现象说明分子间有间隙？为什么分子间有空隙还能形成固体和液体这种凝聚状态存在？ （扩散、布朗运动、酒精和水相混合1+1≠2、气体容易被压缩等现象都可以说明分子间按有间隙；虽然分子有间隙，但物质在通常情况下都以固体或液体的状态存在，这说明固体、液体分子间必然存在一种相互作用力，就是这种作用使大量分子凝聚在一起。） 演示：酒精与水混合的实验 【课堂学习】 学习活动一：探究分子间存在相互作用力 演示1：将一个气球吹大，在球面上不太远的地方画两个小圆斑A、B，然后将气球慢慢放气，观察现象，分析原因。 （可以看到，A、B之间的距离逐渐减小，最终几乎重合在一起。这是因为气球吹大时，橡皮膜中分子间的距离就被拉大，当分子间距离比正常情况大时，就会出现一种阻止分子间按距离增大的相互吸引力。弹性拉力就是物体被拉伸时，分子间表现出引力的原因。） 演示2：用刀刮去两圆柱形铅块截面的氧化层，然后用力挤，使两铅块合在一起，然后在一个铅块下面挂上重金属块，观察现象。 问题1：上述现象说明了什么？ （两铅块牢牢“粘”在一起，没有因为重金属块的拉动而掉下，这说明铅分子间有引力。） 问题2：还有什么现象可以说明分子间存在引力？ （物体很难被拉伸的现象说明了分子间存在引力。） 演示3：将一玻璃板用弹簧测力计挂起，并放入水中，慢慢提起玻璃板，当玻璃板即将离开水面时，观察测力计读数变化情况，并分析原因。 （可以看到当玻璃板即将离开水面时，测力计读数明显变大，而离开水面后，测力计又恢复以前的读数。这是因为，开始时测力计的读数等于玻璃板的重力（浮力可以忽略不计），当它离开水面时，受到水分子引力的作用，所以测力计读数增大。） 问题1：既然分子间存在相互吸引的力，为什么分子间还有空隙呢？ （这说明分子间必定存在阻止分子无限接近的力，这个力叫分子斥力。） 问题2：还有什么现象可以说明分子间存在斥力？ （固体和液体很难被压缩，表明分子间存在斥力。） 总结：分子间既存在引力，也存在斥力。 学习活动二：探究分子间作用力与距离的关系 问题1：两块纯净的铅稍用压力就能合在一起，而打碎的玻璃用再大的力也不能合在一起，这是为什么？ （这是因为铅块切口很平时，稍用压力就能使两断面分子间距达到吸引力作用的距离，从而使两段铅块重新结合在起来；而玻璃断面凹凸不平，即使用再大的力也不能使两断面间距接近分子引力作用的距离，所以不能重新接合。） 问题2：晒干的衣服穿在身上很舒服，当衣服湿了的时候，会粘在身上，这是为什么？ （干衣服穿在身上很舒服，是因为衣服与皮肤之间凹凸不平，分子力无法起作用，因此衣服不会粘在身上，感觉很舒服。而当衣服湿了以后，由于水的流动性，会填补凹凸不平的空隙，使之有较多的部分与皮肤间的距离减小，分子表现为引力，使衣服粘在身上，感觉很不舒服。） （过渡：大量事实表明，分子间应同时存在引力和斥力，引力和斥力的合力称为分子力。） 猜想：分子间的引力、斥力随分子间的距离如何变化？ （分子间作用力可能跟分子间距离有关，距离越大，分子间作用力越小。） 建立分子作用力概念 分子力：分子间引力和斥力的合力称为分子力。 问题：分子间作用力什么时候表现为引力？什么时候表现为斥力？ 构建分子间作用力与分子间距离r的关系图 1．当 r=r0时：分子间引力和斥力相平衡， F引=F斥，分子处于平衡位置，其中r0为分子直径的数量级，约为10-10m。 2．当r＜r0时：F引＜F斥，对外表现的分子力F表现为斥力。 3．当r＞r0时： F引＞F斥，对外表现的分子力F表现为引力。