1.4 分子间的相互作用力 课件-2025-2026学年高二下学期物理教科版选择性必修第三册

4 分子间的相互作用力 第一章 分子动理论 Impulse-Momentum 知道分子势能，明确分子势能与分子间距离的关系。 知道分子间存在相互作用力，理解分子间的作用力与分子间距离的关系。 02 01 难点 重难点 理解内能的概念及其决定因素，了解分子动理论的内容。 03 重点 分子间的作用力 01 物质的分子间存在引力，而且该引力发生作用的距离很小。 为什么把铅柱断面切平磨光并且用力对齐压紧，两段铅柱就能“粘”在一起？ 公司logo 公司logo 观察与思考 分子间存在引力的作用，使大量分子在一定条件下聚集在一起形成固体或液体； 分子间存在相互作用力 分子间有间隙，却难以被压缩，这种情况下，分子之间 的作用力表现为斥力。 公司logo 公司logo 核心知识 (1)水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现。(　　) (2)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。 (　　) (3)用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这就是分子间存在引力的宏观表现。(　　) √ × √ 辨析 分子间作用力与距离关系的图像如图所示 分子间作用力与距离的关系 F O r0 F斥 F引 10r0 (1)当r＝r0时，分子间作用力F＝0， 这个位置称为平衡位置。 公司logo 公司logo 核心知识 分子间作用力与距离关系的图像如图所示 分子间作用力与距离的关系 F O r0 F斥 F引 10r0 (2)当r<r0时，分子间作用力F>0，即表现为斥力，并且r越小，斥力F越大。 公司logo 公司logo 核心知识 分子间作用力与距离关系的图像如图所示 (3)当r>r0时，分子间作用力F<0，即表现为引力。 分子间作用力与距离的关系 F O r0 F斥 F引 10r0 公司logo 公司logo 核心知识 3.固体、液体分子间距离通常在r0附近，多数情况下，液体分子间的距离比固体分子间的距离略大。 气体分子间的距离在10r0以上，所以气体分子间的作用力很小，通常可以忽略不计。 分子间作用力与距离的关系 公司logo 公司logo 核心知识 1.分子间同时存在引力和斥力。实际的分子力是引力和斥力的合力。由图可看出：分子间引力随分子间距离的增大如何变化？分子间斥力随分子间距离增大如何变化？什么力变化较快？ 答案　减小　减小　斥力 公司logo 公司logo 讨论交流 2.分子间作用力的变化规律 分子间距离 F引与F斥关系 分子间作用力F表现为 r＝r0 F引 F斥 F＝____ r<r0 F引 F斥 F为 ，随距离增大，F减小 r>r0 F引 F斥 F为 ，从r＝r0开始随距离增大，F先____________ r>10r0 (气体) 分子引力和斥力都很微弱，分子力忽略不计 = 0 < 斥力 > 引力 增大后减小 公司logo 公司logo 讨论交流 1.(2024·绵阳市高二检测)如图是分子间相互作用力与分子间距离的关系图像，下列关于分子间相互作用力的说法正确的是 A.分子间相互作用力随两分子间的距离增大而减小 B.当两分子间的距离为0.9r0时，两分子间的作用力表现为引力 C.当两分子间的距离为1.2r0时，两分子间的作用力表现为引力 D.分子间相互作用力随两分子间的距离减小而减小 √ 例题 分子间相互作用力随着分子间的距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，但引力比斥力减小得慢，故表现为引力，C正确； 由题图可知，分子间相互作用力随两分子间距离的增大先减小后增大再减小，A、D错误； 当两分子间的距离为0.9r0时，两分子间的作用力表现为斥力，B错误。 内能 02 分子永不停息地做无规则热运动，分子做热运动具有的动能，这就是分子动能。 分子动能 公司logo 公司logo 核心知识 分子系统具有的势能叫作分子势能，分子势能的大小由分子间的相对位置决定。 F ＋ F ＋ － F F ＋ 分子势能 公司logo 公司logo 核心知识 (1)物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和，称为物体的热力学能，也称物体的内能。 内能 宏观： 物质的量 温度 体积及物态变化 微观： 分子总数 分子平均动能 分子间的距离 (2)内能的决定因素 公司logo 公司logo 核心知识 ③在热现象研究中，一般不考虑物体的机械能。 (3)内能和机械能的区别 ①内能源自分子的微观运动，是大量分子热运动的动能和分子势能的总和，用温度、体积等宏观物理量来表征。 ②机械能是物体做宏观运动具有的能量，是物体做宏观运动的动能与势能的总和，与温度无关。 公司logo 公司logo 核心知识 1.分子势能随分子间距离的变化 ①当r>r0时，分子力为 ，若要增大分子间距需要克服引力做功，即分子势能 。因此在r>r0时，分子势能随分子间距离的 而增大。 ②当r<r0时，分子力为 ，若要减小分子间距需要克服斥力做功，即分子势能 。因此在r<r0时，分子势能随分子间距离的 而增大。 引力 增加 增大 斥力 增加 减小 公司logo 公司logo 讨论交流 ③当r＝r0时，分子力为 ，分子势能 。 ④根据分子间作用力的做功情况，画出分子势能随分子间距离的变化图像(设无穷远处分子势能为零)。 零 最小 答案　 公司logo 公司logo 讨论交流 2.两个物体A、B，A物体的温度比B物体温度高，我们能否判定A物体所具有的内能比B物体多呢？为什么？ 答案　不能。A物体温度比B物体温度高，说明A物体分子的平均动能比B物体分子的平均动能大。但两物体的物质的量及分子势能不确定，故不能判定A物体所具有的内能比B物体多。 公司logo 公司logo 讨论交流 3.(来自教材)壶里的水加热到沸腾，继续加热，水的温度并不升高，内能如何变化？为什么 答案　水沸腾后，继续加热，一部分水由液体变成气体，水在汽化过程中需要吸收热量，水分子的势能增加，分子的平均动能不变，所以水沸腾后，继续加热，温度不变，内能增加。 公司logo 公司logo 讨论交流 2.(2024·成都市高二检测)分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，r0为分子间的平衡位置。下列说法正确的是 A.当r=r0时分子势能最小 B.当分子间的距离从r1增大到r0的过程中，分子间作用力做负功 C.当r=r1时分子间作用力最大 D.当分子间的距离从0.6r0增大到10r0的过程中，分子势能一直增大 √ 例题 由题图可知，当r=r0时分子势能最小，故A正确； 当分子间的距离从r1增大到r0的过程中，分子势能减小，分子间作用力做正功，故B错误； Ep-r图像斜率的绝对值表示分子间作用力大小，当r=r1时，Ep-r图像斜率的绝对值不是最大值，故r=r1时分子间作用力不是最大，故C错误； 当分子间的距离从0.6r0增大到10r0的过程中，分子势能先减小后增大，故D错误。 3.(多选)(2025·宜宾市高二检测)关于物体的内能，下列说法正确的是 A.相同质量的两种不同物体，升高相同的温度，内能的增量一定相同 B.物体的内能改变时温度不一定改变 C.内能与物体的温度有关，所以0 ℃的物体内能为零 D.分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能 √ √ 例题 相同质量的两种不同物体的物质的量可能不同，进而可知分子数可能不同，故升高相同的温度时分子平均动能的变化量相同，其分子总动能的变化量不一定相同，且不知道分子势能如何变化，故其内能的增量可能不相同，选项A错误； 物体内能改变时，可能是分子势能改变，因此温度不一定改变，选项B正确； 分子永不停息地做无规则运动，故物体的内能不可能为零，选项C错误； 物体的内能与分子数、温度和体积等有关，分子数和温度相同，体积不同的物体，内能可能不同，选项D正确。 分子动理论 03 2.意义：分子动理论是热力学的基础，用分子动理论可以解释很多热现象和物质的性质。 (3)分子之间存在着引力、斥力。 分子动理论 1.内容： (1)物体是由大量分子组成的； (2)分子永不停息地做无规则运动； 公司logo 公司logo 核心知识 温度降低，分子的热运动变慢，当温度降低到-100 ℃ 以下时，分子就停止运动了，这种说法对吗？ 答案　不对。分子的热运动是永不停息的。虽然温度降低，分子的无规则运动变慢，但不会停止，所以当温度降低到-100 ℃以下时，分子的无规则运动不会停止。 公司logo 公司logo 讨论交流 4. (2024·重庆市高二期中)关于分子动理论，下列说法正确的是 A.当物体温度升高时，其分子热运动的剧烈程度可能减小 B.当分子间距离减小时，分子间作用力可能增大 C.空气中PM2.5的无规则运动属于分子的热运动 D.分子运动的瞬时速度不可能为零 √ 例题 物体温度升高，其分子热运动剧烈程度增大，故A错误； 当分子间的作用力表现为引力时，分子力随分子间距离的减小可能先增大后减小，也可能一直减小；当分子间的作用力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，故B正确； 空气中PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，其运动是由空气分子各个方向的撞击不平衡所引起的，属于布朗运动，故C错误； 分子在永不停息地做无规则运动，可能存在某一时刻的瞬时速度为0，故D错误。 分子间的相互作用力 分子间的作用力 内能 分子 动理论 分子间引力、斥力 分子间作用力与距离的关系 r＝r0，F=0，平衡位置。 r<r0，分子间作用力F>0，即表现为斥力 r>r0，分子间作用力F<0，即表现为引力 动能 分子势能 内能的决定因素 宏观因素 微观因素 (3)分子之间存在着引力、斥力 (1)物体是由大量分子组成的 (2)分子永不停息地做无规则运动 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! FormatFactory : www.pcfreetime.com $