73《分子間的作用力》教案(新人教版選修3-3)

7.3、分子間的相互作用力教學(xué)目標(biāo)：1、知道分子同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力，表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力。2、知道分子力隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律，知道分子間距離是時(shí)分子力為零，知道的數(shù)量級(jí)。3、了解在固體、液體、氣體三種不同物質(zhì)狀態(tài)下，分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。4、通過(guò)一些根本物理事實(shí)和實(shí)驗(yàn)推理得出分子之間有引力，同時(shí)有斥力。這種以事實(shí)和實(shí)驗(yàn)為依據(jù)求出新的結(jié)論的思維過(guò)程，就是邏輯推理。通過(guò)學(xué)習(xí)這局部知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。重點(diǎn)、難點(diǎn)的分析重點(diǎn)內(nèi)容有兩個(gè)，一是通過(guò)分子之間存在間隙和分子之間有引力和斥力的一些演示實(shí)驗(yàn)和事實(shí)，推理論證出分子之間存在著引力和斥力；二是分子間的引力和斥力都隨分子間距離的變化而變化，而分子力是引力和斥力的合力，能正確理解分子間作用力與距離關(guān)系的曲線的物理意義。難點(diǎn)是形象化理解分子間作用力跟分子間距離關(guān)系的曲線的物理意義。教學(xué)過(guò)程引入新課分子動(dòng)理論是在堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)根底上建立起來(lái)的。我們通過(guò)單分子油膜實(shí)驗(yàn)、離子顯微鏡觀察鎢原子的分布等實(shí)驗(yàn)，知道物質(zhì)是由很小的分子組成的，分子大小在m數(shù)量級(jí)。我們又通過(guò)擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)等實(shí)驗(yàn)知道了分子是永不停息地做無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的。分子動(dòng)理論還告訴我們分子之間有相互作用力，這結(jié)論的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是什么分子間相互作用力有什么特點(diǎn)這是今天要學(xué)習(xí)的問(wèn)題。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、哪些現(xiàn)象說(shuō)明分子間有空隙擴(kuò)散、布朗運(yùn)動(dòng)、石墨原子、酒精和水相混合1+1≠2二為什么分子不能緊貼在一起分子間有斥力三為什么有空隙還能形成固體和液體分子間有引力四分子間的引力和斥力如何變化引力和斥力同時(shí)存在半徑r增加，引力和斥力同時(shí)減小，斥力減小的快半徑r減小，引力和斥力同時(shí)增加，斥力增加的快五分子力何時(shí)表現(xiàn)出引力、斥力rr0＝10－10r＜r0引力＜斥力表現(xiàn)斥力r＝r0引力＝斥力合力＝0r＞r0引力＞斥力表現(xiàn)引力r＝10r0r＝10r0引力＝斥力＝0合力＝0比照彈簧振子的振動(dòng)〔類似〕六．分子間引力和斥力的大小跟分子間距離的關(guān)系。斥力引力斥力引力合力r0(2)由于分子間同時(shí)存在引力和斥力，兩種力的合力又叫做分子力。在圖1圖象中實(shí)線曲線表示引力和斥力的合力(即分子力)隨距離變化的情況〔如果取斥力的方向?yàn)檎?。?dāng)兩個(gè)分子間距在圖象橫坐標(biāo)距離時(shí)，分子間的引力與斥力平衡，分子間作用力為零，的數(shù)量級(jí)為m，相當(dāng)于位置叫做平衡位置。分子間距離當(dāng)r<時(shí)，分子間引力和斥力都隨距離減小而增大，但斥力增加得更快，因此分子間作用力表現(xiàn)為斥力。展示幻燈片圖2。當(dāng)r>時(shí)，引力和斥力都隨距離的增大而減小，但是斥力減小的更快，因而分子間的作用力表現(xiàn)為引力，但它也隨距離增大而迅速減小，當(dāng)分子距離的數(shù)量級(jí)大于m時(shí)，分子間的作用力變得十分微弱，可以忽略不計(jì)了。七．固體、液體和氣體的分子運(yùn)動(dòng)情況。分子動(dòng)理論告訴我們物體中的分子永不停息地做無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，它們之間又存在著相互作用力。分子力的作用要使分子聚集起來(lái)，而分子的無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)又要使它們分散開來(lái)。由于這兩種相反因素的作用結(jié)果，有固體、液體和氣體三種不同的物質(zhì)狀態(tài)。(1)提問(wèn)學(xué)生：固體與液體、氣體比較有什么特征總結(jié)學(xué)生答復(fù)的結(jié)果，說(shuō)明固體為什么有一定的形狀和體積呢因?yàn)樵诠腆w中，分子間距離較近，數(shù)量級(jí)在m，分子之間作用很大，絕大局局部子只能在各自平衡位置附近做無(wú)規(guī)那么的振動(dòng)。(2)液體分子運(yùn)動(dòng)情況。固體受熱溫度升高，最終熔化為液體，對(duì)大多數(shù)物質(zhì)來(lái)說(shuō)，其體積增加10％，也就是說(shuō)分子之間距離大約增加3％。因此，液體分子之間作用力很接近固體情況，分子間有較強(qiáng)的作用力，分子無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)主要表現(xiàn)為在平衡位置附近振動(dòng)。但由于分子間距離有所增加，使分子也存在移動(dòng)性，所以液體在宏觀上有一定的體積，而又有流動(dòng)性，沒(méi)有固定的形狀。(3)液體汽化時(shí)體積擴(kuò)大為原來(lái)的1000倍，說(shuō)明分子間距離約增加為原來(lái)，即10倍。因此氣體分子間距離數(shù)量級(jí)在m，分子間除碰撞時(shí)有相互作用力外，彼此之間一般幾乎沒(méi)有分子作用力，分子在兩次碰撞之間是自由移動(dòng)的。所以氣體在宏觀上表現(xiàn)出沒(méi)有一定的體積形狀，可以充滿任何一種容器。課堂練習(xí)：1．用分子動(dòng)理論的知識(shí)解釋以下現(xiàn)象：灑在屋里的一點(diǎn)香水，很快就會(huì)在屋里的其他地方被聞到。(2)水和酒精混合后，總體積減小。(3)高壓下的油會(huì)透過(guò)鋼壁滲出。(4)溫度升高，布朗運(yùn)動(dòng)及擴(kuò)散現(xiàn)象加劇。(5)固體不容易被壓縮和拉伸。2．把一塊洗凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面(如圖3)。如果你想使玻璃板離開水面，用手向上拉橡皮筋，拉動(dòng)玻璃板的力是否大于玻璃板受的重力動(dòng)手試一試，并解釋為什么課堂上，表演后讓學(xué)生答復(fù)。正確答案是：拉力會(huì)大于