1.4 分子间的相互作用力 课件-2026-2027学年高二下学期物理教科版选择性必修第三册

分子间的相互作用力 第一章　分子动理论 2 知道分子势能，明确分子势能与分子间距离的关系 1 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 难点 重难点 3 理解内能的概念及其决定因素，了解分子动理论的内容 重点 分子间的作用力 一 取两段直径为2 cm左右的铅柱，把它们的断面切平磨光，然后用力把两个光滑的面对齐压紧，这两段铅柱就“粘”在一起了，而且下端可以吊起1 kg甚至更重的物体，如图所示。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？ 答案　物质的分子间存在引力， 而且该引力发生作用的距离很小。 1.分子间存在相互作用力 分子间存在 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；但分子间有间隙，却难以被压缩，这种情况下，分子之间的作用力表现为 。 引力 斥力 梳理与总结 分子间距r 分子力 r＝r0 r<r0 r>r0 r>10r0 F = 0 平衡位置 斥力 r越小，斥力F越大 引力 很小 忽略不计 F－r图像 物质状态 固体、液体 气体 r增大，引力F先增后减 2.分子间作用力与距离的关系 梳理与总结 F F斥 F引 r0 O r 合力，即分子力 横轴表示分子间的距离 纵轴表示分子间的作用力 正值表示F斥 负值表示F引 实验表明分子间同时存在引力和斥力。 (1)分子间引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，分子斥力变化得更快。 (2)实际的分子力是引力和斥力的合力。 r<r0时，斥力大于引力，分子间表现为斥力，随距离的增大，分子力减小； r=r0时，引力等于斥力，分子力F为0 ； r>r0时，引力大于斥力，表现为引力，随距离的增大，分子力先增大后减小。 讨论交流 (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。(　　) × √ √ 易错辨析 1.当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，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r<r0时，它们之间只有斥力作用 B.当分子间的距离r=r0时，分子不受力 C.当分子间的距离从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.当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间作用力的合力在 逐渐减小 √ 例题 内能 二 1.地面附近的物体受到地球的吸引， 地球和物体组成的系统具有重力势能 2.在弹簧拉伸或压缩时， 弹簧和物体组成的系统具有弹性势能 3.两个分子之间有引力或斥力的作用， 它们组成的系统也具有势能。我们把 分子系统具有的势能叫作分子势能 引入 弹簧弹力做功和弹性势能变化的关系 VS 分子力做功和分子势能变化的关系 分子势能的变化与哪些因素有关？ 1.分子势能 (1) 具有的势能叫作分子势能，分子势能的大小由分子间的 决定。 分子系统 相对位置 当两个分子从相距无穷远处逐渐靠近到不能再靠近的过程中，分子势能如何变化？ A B r0 r=无穷远 Ep=0 引力 力与运动方向相同 斥力 力与运动方向相反 当r>r0时，分子力做正功，分子势能减小 当r<r0时，分子力做负功，分子势能增大 当r＝r0时，分子势能最小 若选定分子间距离为无穷远时的分子势能为0，试定性地把两分子的分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图像画在坐标系中。(力 F画成虚线，势能Ep画成实线) r F、Ep r0 10r0 r F r0 10r0 Ep 2.内能 (1)物体中所有分子的热运动的 和 的总和，称为物体的热力学能，也称物体的内能。 (2)内能的决定因素 ①宏观上：物体的内能取决于物体所含物质的量、 、 及物态。 ②微观上：物体的内能取决于物体所含分子的总数、分子的 和分子间的 。 动能 分子势能 温度 体积 平均动能 距离 (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 、 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 的动能与势能的总和，与 无关。 ③在热现象研究中，一般不考虑物体的机械能。 温度 体积 宏观运动 温度 2.(多选)关于分子势能，下列说法正确的是 A.分子间作用力表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大 B.分子间作用力表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大 C.分子势能随物体的体积变化而变化 D.物体热胀冷缩时，分子的平均动能改变，分子势能不变 √ √ 例题 3.(多选)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 物态变化对内能的影响 一些物质在物态发生变化时，如冰的融化、水在沸腾时变为水蒸气，温度不变，此过程中分子的平均动能不变，由于分子间的距离变化，分子势能变化，所以物体的内能变化。 总结提升 分子动理论 三 1.内容： (1)物体是由 分子组成的； (2)分子 地做 运动； (3)分子之间存在着 、 。 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。 大量 永不停息 无规则 引力 斥力 4.(多选)分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质，据此可判断下列说法中正确的是 A.显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停地做无规则运动，这间接地反 映了液体分子运动的无规则性 B.分子间的相互作用力随分子间距离的增大，一定先减小后增大 C.分子间引力随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 D.在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素 √ √ 例题 分子间的 相互作用力 目标一 分子间的作用力 1．物体是由大量分子组成的 2．分子在做永不停息的无规则运动 目标三 分子动理论 目标二 内能 3．分子之间存在着相互作用力 1．r＜r0时，分子力表现为斥力 2．r>r0时，分子力表现为引力 微观决定因素：物质的量、温度、体积及物态. 宏观决定因素：物体所含分子的总数、分子的平均动能和分子间的距离. 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当r=r0时，F引=F斥，每个分子所受的合力为零，并非不受力；当r<r0时，F斥>F引，合力为斥力，并非只受斥力，故A、B错误； 当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都减小，而且斥力比引力减小得快，分子间作用力的合力先减小到零，之后先增大再减小，故C正确，D错误。 当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小，分子力做负功，分子势能增大，选项A正确； 当分子间作用力表现为引力时，分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小，选项B错误； 当物体的体积发生变化时，分子间距离发生变化，则分子势能随之发生变化，分子势能是随物体体积的变化而变化的，选项C正确； 物体热胀冷缩时，其温度发生变化，分子的平均动能改变，同时物体的体积发生变化，则分子势能也应改变，选项D错误。 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。 小碳粒做布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动，故A正确； 分子间的相互作用力在分子间距r<r0范围内，随分子间距的增大而减小；在分子间距r0<r<10r0的范围内，随分子间距离的增大先增大后减小，故B错误； 分子间的引力一定随着分子间距的增大而减小，故C错误； 真空环境是为了防止其他杂质的介入，而高温条件下分子热运动加剧，有利于所掺入元素分子的扩散，故D正确。 Keep thinking Lavf59.27.100 $