热力学定律材料.doc

第3讲　分子间的作用力 [目标定位]　1.知道分子间同时存在着相互作用的引力和斥力.2.知道实际表现的分子力是斥力和引力的合力，记住分子力随分子间距离变化的规律.3.能用分子力解释简单的现象． 一、分子间的作用力 1．分子间有空隙 (1)气体很容易被压缩，表明气体分子间有很大的空隙． (2)水和酒精混合后总体积会变小，说明液体分子间有空隙． (3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能彼此进入到对方的内部说明固体分子间也存在着空隙． 2．分子间的作用力 (1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力．分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的合力． (2)当两个分子间的距离为r0时，分子所受的引力与斥力大小相等，此时分子所受的合力为零．当分子间的距离小于r0时，作用力的合力表现为斥力；当分子间的距离大于r0时，作用力的合力表现为引力． 二、分子动理论 1．内容：物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力． 2．统计规律 (1)微观方面：各个分子的运动都是无规则的，带有偶然性． (2)宏观方面：大量分子的运动有一定的规律，叫做统计规律．大量分子的运动受统计规律的支配． 一、正确认识分子间作用力 1．分子力的特点 (1)分子间总是同时存在引力和斥力，实际表现出来的是它们的合力． (2)分子间作用力随分子间距离而变化，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力的变化比引力的变化要快．(如图1所示) 图1 当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0. 当rr0时，F引和F斥都随分子间距离的减小而增大，但F斥增大得更快，分子力表现为斥力． 当rr0时，F引和F斥都随分子间距离的增大而减小，但F斥减小得更快，分子力表现为引力． 当r≥10r0(10－9m)时，F引和F斥都十分微弱，可认为分子间无相互作用力(F＝0)． 可见：分子力是短程力，分子间的距离超过分子直径的10倍，即1 nm的数量级时，可以认为分子间作用力为零，气体分子间的作用力可忽略不计． 2．分子力F随距离变化的图象 如图1所示，当rr0时，合力随距离的增大而减小；当rr0时，合力随距离的增大先增大后减小． 例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rr0时，它们之间只有斥力作用 B．当分子间的距离r＝r0时，分子处于平衡状态，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 答案　C 解析　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rr0，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，再增大后减小到零，故C正确，D错误． 针对训练　两个分子相距为r1时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为r2时，表现为斥力，则下列说法正确的是(　　) A．相距为r1时，分子间没有斥力存在 B．相距为r2时，分子间的斥力大于相距为r1时的斥力 C．相距为r2时，分子间没有引力存在 D．相距为r1时，分子间的引力大于相距为r2时的引力 答案　B 解析　两个分子相距为r1时，分子间的相互作用力表现为引力，相距为r2时，表现为斥力，因分子间同时存在引力和斥力，则选项A、C错误；因分子间相距为r2时，表现为斥力，随着距离的增大分子间的斥力减小，则分子间的斥力大于相距为r1时的斥力；分子间相距为r1时，表现为引力，随着距离的增大，分子间的引力减小，则分子间的引力小于相距为r2时的引力，故选项D错误，选项B正确． 例2　如图2所示，为分子力随分子间距离变化的图象，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中b点是引力最大处，d点是分子靠得最近处，则乙分子速度最大处可能是(　　) 图2 A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 答案　C 解析　a点和c点处分子间的作用力为零，乙分子的加速度为零．从a点到c点分子间的作用力表现为引力，分子间的作用力做正功，速度增加，从c点到d点分子间的作用力表现为斥力，分子间的作用力做负功．故分子由a点到d点是先加速再减速，所以在c点速度最大，故C正确． 二、分子力的宏观表现及分子动理论 1．分子力的宏观表现 (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，以抗拒外力对它的拉伸． (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．