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物理选修3-3(人教版)
第三节分子间的作用力
1.知道分子间存在空隙.
2.知道分子之间同时存在引力和斥力,其大小与分子间距离有
关.
3.知道分子间的距离rr0时,实际表现的分子力为斥力,这个
斥力随r的减小而迅速增大.知道分子间的距离rr0时,实际表现
的分子力为引力,这个引力随r的增大而减小.
1.分子间虽然有空隙,大量分子却能聚集在一起形成固体或液
体,说明分子之间存在着引力.
2.分子间虽然有空隙,但是用力压缩物体,物体会产生反抗压
缩的弹力,这说明分子之间存在着斥力.
3.分子之间的引力和斥力的大小都跟分子间的距离有关,都随
着间距的增大而减小,随间距的减小而增大,但斥力变化比引力快.
4.当分子之间的距离等于r0时,其中一个分子所受的引力与斥
力大小相等,这个分子所受合力为0;当分子间距离小于r0时,作
用力的合力表现为斥力;当分子间距大于r0时,作用力的合力表现
为引力.
5.分子动理论: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.
知识点一分子间有空隙
1.分子间存在空隙的实验.
扩散现象和布朗运动表明分子永不停息地做无规则运动,同时也
反映了分子间有空隙.假若分子间无空隙,则无规则运动无法实现.
2.以下事实也可以说明分子间是有空隙的.
(1)气体容易被压缩,说明气体分子间是有空隙的.
(2)水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明液体分子间
有空隙.
(3)课本中的彩图“扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子结构照
片”中的亮斑是碳原子,其黑色背景显示了固体分子间也有空隙.
(4)物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空隙增大或缩小
而造成的,这是气体、液体和固体所共有的现象.
注: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.
►尝试应用
1.下列事实中,能说明分子间有间隙的是(D)
A.用瓶子装满一瓶砂糖,反复抖动后总体积减小
B.手捏面包,体积减小
C.水很容易渗入沙土层中
D.水和酒精混合后的总体积小于二者原来的体积之和
解析:反复抖动砂糖、手捏面包,使总体积减小和水易渗入沙土
层中只能说明宏观物体间有空隙,不能说明微观分子间有间隙,故答
案为D.
知识点二分子间的作用力
1.说明分子间存在引力和斥力的现象及解析.
(1)从宏观上解析.
以固体物质为例,物体在被拉伸时需要一定的外力,这表明组成
物质的分子之间存在着相互作用的引力,所以要使物体被拉伸,一定
需要有外力来克服分子之间的引力;同时物体在被压缩时也需要一定
的外力,这表明组成物质的分子之间还存在着相互作用力的斥力,因
此要使物体被压缩,一定需要有外力来克服分子之间的斥力.
(2)从微观上解析.
分子间虽然有空隙,大量分子却能聚集在一起形成固体或液体,
说明分子间存在着引力.
分子间有引力,而分子间又有空隙,没有紧紧吸在一起,这说明
分子间还存在着斥力.
2.分子间的相互作用力.
分子间同时存在相互作用的引力和斥力,分子间的引力和斥力都
随分子间的距离的变化而变化,而分子力是引力和斥力的合力.分子
引力、斥力大小及其分子力跟分子距离的关系如下:
(1)分子间引力和斥力均随着分子间距离的增大而单调减小.
(2)在0rr0的区间内,分子力表现为斥力,这是因为分子间斥
力大于引力;在0rr0的区间内,表现为斥力的分子力随着分子间
距离的增大而减小,这是因为分子间斥力减小得比引力更快.
(3)当r=r0(r0大约为10-10m)时,分子力为零,这是因为分子
间引力和斥力大小相等而达到平衡.
(4)在r0rrm的区间内,分子力表现为引力,这是因为分子间
引力大于斥力;在r0rrm的区间内,表现为引力的分子力随着分
子间距离的增大而增大,这是因为分子间斥力减小得比引力更快.
(5)当r=rm
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