高中物理选修性必修 第三册教案 1.1分子动理论的基本内容-人教版(2019)
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分子动理论的基本内容简介分子动理论是研究物体最微小的构成部分——分子的运动规律和热力学性质的理论。
其主要内容包括分子间热运动规律、热力学状态参量的统计分布规律、热力学过程的微观机制等。
本文将介绍人教版高中物理选择性必修第三册(2019版)的教案,涉及分子动理论的基本内容。
分子间热运动规律分子的热运动是导致物体温度的重要因素。
在相同温度下,分子的平均动能大小相等,但不同物质分子热运动的具体方式不同。
具体内容1.气体分子:气体分子主要是自由运动,间碰撞引起压力和体积交换。
2.液体分子:液体分子之间有相互作用力,处于表面层的分子受到的作用力方向不一致。
3.固体分子:固体内部分子的平衡位置不变,但仍有微小振动,导致了固体的内能和热容量。
热力学状态参量的统计分布规律热力学状态参量是研究热力学系统状态和其它物理量关系的重要参量。
统计物理学通过分子动理论去研究这些参量的分布规律。
具体内容1.分子速度分布:相同温度下,分子速度呈现一定的分布规律,最可能的速度为平均速度,分布峰值与温度成正比。
2.威布尔分布:研究气体分子的能量分布规律,最大能量值和温度成正比。
3.波尔兹曼分布:研究固体分子和液体分子的能量分布规律。
热力学过程的微观机制热力学过程指的是温度、压力、体积等参量随时间的变化过程。
通过分子动理论可以研究这些参量的具体变化机制。
具体内容1.等压过程:分子动能增加,导致温度升高;分子体积增大,导致物体体积随时间增加。
2.等温过程:分子动能不能改变,导致物体温度不变;分子体积随时间变化,导致物体体积改变。
3.等体过程:物体体积不变,导致分子的平均距离增加,分子动能减小,导致物体温度降低。
总结分子动理论是研究物体微观运动规律的重要理论。
在物理学和热力学等领域具有广泛应用。
本文介绍了人教版高中物理选择性必修第三册(2019版)的教案,通过学习可以更深入地了解分子动理论的基本内容。
分子动理论的基本内容-人教版高中物理选择性必修第三册(2019版)教案一、教学目标1.理解分子动力学说的发展历程及其基本内容;2.掌握分子内能与温度的关系;3.理解物体的热平衡、热传递和相变现象的分子动力学解释。
二、教学重点1.分子动力学说的发展历程及其基本内容;2.物体的热平衡、热传递和相变现象的分子动力学解释。
三、教学难点1.分子内能与温度的关系;2.分子动力学说对于物体的性质解释的理解。
四、教学内容1. 分子动理论的发展历程1.互补性原理2.洛斯定理3.统计物理学4.分子动力学说的产生2. 分子动理论的基本内容1.分子运动状态和分子间相互作用2.分子的自由度和内能3.分子热运动的统计规律4.统计物理学的应用3. 分子内能与温度的关系1.平动动能和内能2.运动状态和温度的关系3.分子速率分布和温度的关系4. 物体的热平衡1.多分子系统的热平衡状态2.温度统计意义3.热力学第零定律5. 热传递1.热传递的基本形式2.波尔兹曼方程式和热传导6. 相变现象的分子动理论解释1.相变的熵变原理2.压缩和膨胀过程3.水的反常膨胀五、教学方法本节课采用讲授法、互动式探究教学法、计算机数学模拟教学法相结合的授课方式。
六、教学步骤1.介绍课程要点及相关知识。
2.讲解分子动理论的基本内容和发展历程。
3.引导学生理解分子内能与温度的关系。
4.分组探究多分子系统的热平衡状态。
5.讲解有关热传递的基本内容和分子动力学解释。
6.讲解物体相变现象的分子动理论解释。
7.案例分析。
8.交互式教学答疑。
七、教学评估通过课堂互动式探究和自学作业,进一步展示对分子动理论课程的理解和应用,同时也评估学生在理解该课程中的难点及重点方面的程度。
八、教学反思1.采用了多种教学方法,足够充分的诠释了课程知识。
2.通过案例分析、交互式作业和答疑,进一步留出了足够的时间,使学生在自学阶段更加深入和流畅。
教案上课时间:年月日题课选择性必修三第一章第一节:分子动理论的基本内容课型新课时 1教学目标1.知道物体是由大量分子组成的。
2.通过实验了解扩散现象,观察并能解释布朗运动,知道扩散现象在实际中的应用。
3.知道决定热运动激烈程度的因素。
4.知道分子间存在空隙、作用力。
5.知道分子动理论的基本内容。
学习重点分子组成、热运动、子间的作用力、分子动理论学习难点对扩散现象、布朗运动的理解与解释教学过程教学环节(含备注)教学内容引入新课进行新课一.引入新课物理中的分子指哪些微粒?大概有多大?二.进行新课(一)物体是由大量分子组成的1.在研究物体的热运动性质和规律时,不必区分它们在化学变化中所起的不同作用,而把组成物体的微粒如分子、原子或离子统称为分子。
2.组成物体的分子是大量的。
3.阿伏加德罗常数:1 mol的任何物质都含有相同的粒子数,这个数量用阿伏加德罗常数表示,即N A=6.02×1023 mol-1。
(1)分子的质量= 摩尔质量/ 阿伏加德罗常数练习:估测水分子的质量估测水分子的质量kg100.31002.6101826233⨯⨯⨯===-ANMm(2)固体、液体分子的体积= 摩尔体积/ 阿伏加德罗常数课堂练习:教材6页题1、2(二)分子热运动当r=r0时,分子间的作用力F为0,这个位置称为平衡位置。
当r>r0时,分子间的作用力F表现为引力。
(4)分子间的作用力是由原子核和电子这些带电粒子的相互作用引起的(本质是电磁力)。
课堂练习:教材6页题5(四)分子动理论1.基本内容(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。
(3)分子之间存在着相互作用力。
2.分子动理论定义在热学研究中常常以这样的基本内容为出发点,把物质的热学性质和规律看作微观粒子热运动的宏观表现。
这样建立的理论叫作分子动理论。
三.课堂总结:(见板书设计)五、学习效果检测(见学案“闯关检测题”)板书设计分子动理论的基本内容1.物体是由大量分子组成的。
分子动理论的基本内容【教学目标】一、知识与技能1.通过生活实例及其分析,知道什么是扩散现象,产生扩散现象的原因是什么。
影响扩散快慢的因素有哪些,分别是什么关系。
2.通过实验,观察什么是布朗运动,通过分析、推理,理解布朗运动产生的原因.3.通过对比,归纳扩散现象、布朗运动和分子的无规则运动之间的联系与区别。
4.知道分子力随分子间距离变化而变化的定性规律。
5.知道分子动理论的内容。
二、过程与方法1.通过对概念及课本中关键词句、图片细节的观察、分析、理解,引导学生重视教材,学会研读教材,培养学生严谨的思维习惯。
2.通过布朗运动的实验、观察及成因的分析、推理,体会并归纳其中的科学研究方法.3.在对所设情景及实验的观察、分析中和“情景+问题”的教学方式中培养学生善于观察、勤于思考、勇于探索的良好习惯。
三、情感、态度与价值观1.物理源于生活,要善于观察、勤于思考、勇于探索。
2.通过科学家们对布朗运动成因的研究历程的介绍,培养相应科学精神.【教学重难点】1.理解扩散现象、布朗运动、热运动。
2.知道分子力随分子间距离变化而变化的定性规律.【教学过程】一、物体是由大量分子组成的【演示】幻灯片:扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子结构照片。
由于碳原子被放大了几亿倍后才被观察到,表明分子是很小的。
我们在初中已经学过,物体是由大量分子组成的。
需要指出的是:在研究物质的化学性质时,我们认为组成物质的微粒是分子、原子或者离子。
但是,在研究物体的热运动性质和规律时,不必区分它们在化学变化中所起的不同作用,而把组成物体的微粒统称为分子。
我们知道,1mol水中含有水分子的数量就达6。
02×1023个。
这足以表明,组成物体的分子是大量的。
人们用肉眼无法直接看到分子,就是用高倍的光学显微镜也看不到。
直至1982年,人们研制了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜,才观察到物质表面原子的排列。
二、分子热运动1.扩散现象【演示】将一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上,抽去中间玻璃板,过一段时间发现,上面瓶中气体变成了淡红棕色,下面气体的颜色变浅了,最后上下两瓶气体颜色一致。
第01讲 分子动理论的基本内容课程标准课标解读1.了解分子动理论的基本观点及相关的实验证据;2.通过实验,了解扩散现象。
观察并能解释布朗运动。
1.认识物体是由大量分子组成的.2.知道分子模型,体会建立模型在研究物理问题中的作用。
3.知道阿伏加德罗常数及其意义,会用阿伏加德罗常数进行计算或估算.4.知道扩散现象、布朗运动和分子的热运动,理解扩散现象、布朗运动产生的原因.5.通过实验,知道分子间存在空隙和相互作用力,并理解分子力与分子间距的关系.6.明确分子动理论的内容.知识点01 物体是由大量分子组成的 1.物体是由大量分子组成的. 2.阿伏加德罗常数(1)定义:1 mol 的任何物质都含有相同的粒子数,这个数量用阿伏加德罗常数表示.(2)大小:N A =6.02×1023 mol -1.知识精讲目标导航【知识拓展】1.与阿伏加德罗常数相关的物理量宏观量:摩尔质量M 、摩尔体积V mol 、物质的质量m 、物质的体积V 、物质的密度ρ;微观量:单个分子的质量m 0、单个分子的体积V 0其中密度ρ=m V =M V mol ,但是切记ρ=m 0V 0是没有物理意义的.2.微观量与宏观量的关系 (1)分子质量:m 0=M N A =ρV molN A.(2)分子体积:V 0=V mol N A =MρN A (适用于固体和液体).(对于气体,V 0表示每个气体分子所占空间的体积) (3)物质所含的分子数:N =nN A =m M N A =VV mol N A .3.两种分子模型(1)球体模型:固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成,忽略分子间空隙,如图甲所示.d =36V 0π=36V molπN A(V 0为分子体积). (2)立方体模型:气体分子间的空隙很大,把气体分成若干个小立方体,气体分子位于每个小立方体的中心,每个小立方体是每个气体分子平均占有的活动空间,忽略气体分子的大小,如图乙所示.d =3V 0=3V molN A(V 0为每个气体分子所占据空间的体积).【即学即练1】关于分子动理论,下列说法中不正确的是( ) A .物质是由大量分子组成的 B .分子是组成物质的最小微粒C .分子永不停息地作无规则热运动D .分子间有相互作用的引力和斥力 【答案】B【解析】A .物质是由大量分子组成的,A 说法正确,不符合题意;B .物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子又由电子、质子与中子组成的,分子不是组成物质的最小微粒,B 说法错误,符合题意;C .分子在永不停息地做无规则的热运动,并且温度越高,分子的无规则运动越剧烈,C 说法正确,不符合题意;D .分子之间存在相互作用的引力和斥力,并且引力和斥力同时存在,D 说法正确,不符合题意;故选B 。
第1章1.1 分子动理论的基本内容教学设计课题分子动理论的基本内容单元 1 学科物理年级高二学习目标物理观念:知道扩散、布朗运动、热运动及分子动理论的基本观点和相关的实验证据。
科学思维:理解物体是由大量分子组成的,理解扩散现象与布朗运动的成因;培养学生分析问题和解决问题的能力;能用Fr图像解释分子力。
科学探究:通过对布朗运动的探究,学会通过观察物理现象,揭示其本质,得出结论。
科学态度与责任:学会坚持实事求是的态度,用实验方法探究问题,培养探索科学的兴趣。
重点分子动理论的基本内容难点扩散、布朗运动、热运动的区别教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课如果我们把地球的大小与一个苹果相比,那就相当于将直径1cm的球与分子相比。
可见,分子是及其微小的。
我们曾经研究过物体的运动,那么,构成物体的微小分子是怎么运动的呢?阅读课本引入新课内容,让学生更好的了解分子的大小讲授新课一、物体是由大量分子组成的提出问题:这里所说的分子与化学中所说的分子有何不同?化学中讲的分子是:保持物质的化学性质的最小微粒。
物理中所说的分子指的是:做热运动时遵从相同规律的微粒,包括组成物质的原子、离子或分子。
阿伏加德罗常数NA:1摩尔(mol)任何物质所含的微粒数叫做阿伏加德罗常数. 思考物理中所说的分子与化学中分子的区别。
理解物理中只研究分子的运动和力的性质,有别于化学中的分子。
123m ol1002.6-⨯=AN阿伏加德罗常数是联系微观世界和宏观世界的桥梁二、分子热运动演示实验1:打开香水瓶演示实验2:将红墨水滴在冷水和热水里。
问题①:什么是扩散现象?不同的物质能够彼此进入对方的现象问题②:扩散现象产生的原因?物质分子的永不停息的无规则运动问题③:影响扩散快慢的因素是什么?温度。
生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这就是在高温条件下通过分子的扩散来完成的演示实验3:用显微镜追踪炭粒的运动。
2020-2021学年人教版(2019)选择性必修第三册1.1分子动理论的基本内容学案一、物体是由大量分子组成的1.1 mo l水中含有水分子的数量就达6.02×1023个,这足以表明,组成物体的分子是大量的。
2.用放大几亿倍的扫描隧道显微镜才能观察到物质表面原子的排列。
二、分子的热运动(一)扩散现象1.定义:不同种物质能够彼此进入对方的现象。
2.产生原因:扩散现象不是外界作用,也不是化学反应,而是物质分子的无规则运动产生的。
3.应用:生产半导体器件时,需要在纯净半导体材料中掺入其他元素,在高温条件下通过分子的扩散来完成。
(二)布朗运动1.定义:悬浮微粒的无规则运动叫作布朗运动,是英国植物学家布朗在显微镜下观察到的。
2.产生布朗运动的原因:液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击作用的不平衡性。
3.影响布朗运动的因素:(1)微粒越小,布朗运动越明显。
(2)温度越高,布朗运动越激烈。
(三)热运动1.定义:分子这种永不停息的无规则运动叫作热运动。
2.温度是分子热运动剧烈程度的标志。
温度越高,扩散得就越快;温度越高,悬浮颗粒的布朗运动就越明显。
三、分子间的作用力思考气体很容易被压缩,为什么液体和固体不容易被压缩呢?提示:气体分子之间存在很大的间隙,分子间的作用力小;液体和固体分子之间的间隙很小,分子间的相互作用力较大。
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减少,说明液体分子之间存在着空隙。
(3)压在一起的金块和铅块,各自的分子能扩散到对方的内部,说明固体分子之间有空隙。
2.分子间存在着相互作用力:分子间同时存在着相互作用的引力和斥力,大量分子能聚集在一起形成固体或液体,说明分子间存在着引力;用力压缩物体,物体内要产生反抗压缩的作用力,说明分子间存在着斥力。
3.分子力与分子间距离变化的关系:(1)r0的意义:分子间距离r=r0时,引力与斥力大小相等,分子力为零,所以分子间距离等于r0(数量级为10-10 m)的位置叫平衡位置。
分子动理论的基本内容【教学目标】一、知识与技能1.通过生活实例及其分析,知道什么是扩散现象,产生扩散现象的原因是什么。
影响扩散快慢的因素有哪些,分别是什么关系。
2.通过实验,观察什么是布朗运动,通过分析、推理,理解布朗运动产生的原因。
3.通过对比,归纳扩散现象、布朗运动和分子的无规则运动之间的联系与区别。
4.知道分子力随分子间距离变化而变化的定性规律。
5.知道分子动理论的内容。
二、过程与方法1.通过对概念及课本中关键词句、图片细节的观察、分析、理解,引导学生重视教材,学会研读教材,培养学生严谨的思维习惯。
2.通过布朗运动的实验、观察及成因的分析、推理,体会并归纳其中的科学研究方法。
3.在对所设情景及实验的观察、分析中和“情景+问题”的教学方式中培养学生善于观察、勤于思考、勇于探索的良好习惯。
三、情感、态度与价值观1.物理源于生活,要善于观察、勤于思考、勇于探索。
2.通过科学家们对布朗运动成因的研究历程的介绍,培养相应科学精神。
【教学重难点】1.理解扩散现象、布朗运动、热运动。
2.知道分子力随分子间距离变化而变化的定性规律。
【教学过程】一、物体是由大量分子组成的【演示】幻灯片:扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子结构照片。
由于碳原子被放大了几亿倍后才被观察到,表明分子是很小的。
我们在初中已经学过,物体是由大量分子组成的。
需要指出的是:在研究物质的化学性质时,我们认为组成物质的微粒是分子、原子或者离子。
但是,在研究物体的热运动性质和规律时,不必区分它们在化学变化中所起的不同作用,而把组成物体的微粒统称为分子。
我们知道,1mol水中含有水分子的数量就达6.02×1023个。
这足以表明,组成物体的分子是大量的。
人们用肉眼无法直接看到分子,就是用高倍的光学显微镜也看不到。
直至1982年,人们研制了能放大几亿倍的扫描隧道显微镜,才观察到物质表面原子的排列。
二、分子热运动1.扩散现象【演示】将一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上,抽去中间玻璃板,过一段时间发现,上面瓶中气体变成了淡红棕色,下面气体的颜色变浅了,最后上下两瓶气体颜色一致。
(1)扩散:不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散。
(2)扩散现象随温度的升高而日趋明显。
【演示】分别向冷水和热水中滴入一滴红墨水,可观察到热水很快变成红色,而冷水变成红色稍慢。
(3)扩散现象在气体、液体、固体中都能发生。
(4)扩散现象直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动。
(5)扩散现象的应用:在真空、高温条件下在半导体材料中掺入一些其他元素来制造各种元件等。
2.布朗运动【演示】把墨汁用水稀释后取出一滴,用显微放大投影仪观察液体中的小碳粒的运动,可观察到小碳粒的运动无规则,颗粒越小,这种无规则运动越明显,而且永不停止。
(1)布朗运动:悬浮在液体中的固体微粒永不停息的无规则运动叫做布朗运动。
它首先是由英国植物学家布朗在1827年用显微镜观察悬浮在水中的花粉微粒时发现的。
(2)布朗运动产生的原因:大量液体分子永不停息地做无规则运动时,对悬浮在其中的微粒撞击作用的不平衡性是产生布朗运动的原因。
简言之:液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因。
(3)影响布朗运动激烈程度的因素:固体微粒的大小和液体的温度。
固体微粒越小,液体分子对它各部分碰撞的不均匀性越明显;质量越小,它的惯性越小,越容易改变运动状态,所以运动越激烈;液体的温度越高,固体微粒周围的流体分子运动越不规则,对微粒碰撞的不均匀性越强,布朗运动越激烈。
(4)布朗运动本身不是分子的无规则运动,但它反映了液体分子永不停息地做无规则运动。
【注意】(1)任何固体微粒悬浮在液体内,在任何温度下都会做布朗运动。
(2)悬浮在气体中的微粒也存在布朗运动,它是由大量气体分子撞击微粒的不平衡性所造成的,反映了气体分子永不停息地做无规则运动。
(3)布朗运动中固体微粒的运动极不规则。
实验得出的每隔一定时间微粒所处位置的连线,不是固体微粒的运动轨迹。
3.热运动(1)扩散现象和布朗运动都随温度的升高而越明显。
表明分子的无规则运动跟温度有关。
(2)热运动:分子的无规则运动叫做热运动。
温度越高,分子的热运动越激烈。
【例1】下列关于布朗运动的说法中正确的是()A.布朗运动是液体的分子的无规则运动B.布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C.布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力D.观察布朗运动会看到,悬浮的颗粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,小颗粒由许多分子组成,所以布朗运动不是分子运动,也不是指悬浮颗粒内固体分子的运动,故A、B均错,布朗运动虽然是由液体分子与悬浮颗粒间相互作用引起的,但其重要意义是反映了液体分子的无规则运动,不是反映分子间的相互作用,故C错。
观察布朗运动会看到固体颗粒越小,温度越高,布朗运动越明显。
故D正确。
正确答案是D。
【例2】在较暗的房间里,从射进来的阳光中,可看到悬浮在空气中的微粒在不停地的运动,这些微粒的运动是()A.布朗运动B.不是布朗运动C.自由落体运动D.是由气流和重力引起的运动【解析】这些肉眼可以看到的微粒是相当大的,某时刻它们所受到的各方向空气分子碰撞的合力几乎为零,这些微小的合力对相当大的微粒来说,是不能使它做布朗运动的,这时微粒的运动是气体对流和重力作用引起的,所以答案是BD。
【例3】如下图所示的是做布朗运动小颗粒的运动路线记录的放大图。
以小颗粒在A点开始计时,每隔30s记下小颗粒的位置,得到B、C、D、E、F、G等点,则小颗粒在第75s末时位置,以下叙述中正确的是()A.一定在CD连线的中点B.一定不在CD连线的中点C.可能在CD连线上,但不一定在CD连线中点D.可能在CD连线以外的某点上【解析】图中的各点的连线不是微粒的运动轨迹,它是为了表明微粒在做极短促的无定向运动过程中的移动的顺序而做的连线。
由以上分析,在第75s末,小颗粒可能在CD连线上,但不一定在CD中点,也可能在CD连线外的位置。
因此选CD,正确答案CD。
【小结】扩散现象是分子无规则运动的结果。
布朗运动是分子无规则运动的反映,扩散现象和布朗运动,不但说明分子永不停息地做无规则运动。
同时也说明分子间是有空隙的。
三、分子间的作用力(一)分子间存在相互作用力【演示】(1)压紧两表面洁净的铅块,使它们合在一起,下面的铅块不下落。
(2)压缩一固体(如一铅块)很不容易,物体内要产生反抗的弹力。
1.分子间存在相互作用的引力(如:压紧的铅块结合在一起,它们不易被拉开)2.分子间存在相互作用的斥力(如:固体和液体很难被压缩)【注意】压缩气体也需要力,不说明分子间存在斥力作用,压缩气体时需要的力是用来反抗大量气体分子频繁撞击容器壁(活塞)时对容器壁(活塞)产生的压力。
3.分子间的引力和斥力同时存在,实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力(分子力)。
(二)分子间相互作用力的特点1.分子间的引力和斥力同时存在。
2.分子间的引力和斥力只与分子间距离(相对位置)有关,与分子的运动状态无关。
3.分子间的引力和斥力都随分子间的距离r的增大而减小,且斥力总比引力随r 的增大衰减得快。
(三)分子力与距离的关系示意图(可用课件展示)如下图所示,F>0为斥力,F<0为引力,横轴上方的虚线表示分子间斥力随r的变化图线,横轴下方的虚线表示分子间引力随r的变化图线,实线为分子间引力和斥力的合力F(分子力)随r的变化图线。
1.当r=r0时,分子间引力和斥力相平衡,F引=F斥,分子处于平衡位置,其中r为分子直径的数量级,约为10-10m。
2.当r<r0时,F引<F斥,对外表现的分子力F为斥力。
3.当r>r0时,F引>F斥,对外表现的分子力F为引力。
4.当r>10r时,分子间相互作用力变得十分微弱,可认为分子力F为零(如气体分子间可认为作用力为零)。
(四)引起分子间相互作用力的原因分子间相互作用力是由原子内带正电的原子核和带负电的电子间相互作用而引起的。
【例4】分子间的相互作用力由引力F引和斥力F斥两部分组成,则()A.F引和F斥是同时存在的B.F引总是大于F斥,其合力总是表现为引力C.分子之间的距离越小,F引越小,F斥越大D.分子之间的距离越小,F引越大,F斥越小【解析】分子间的引力和斥力是同时存在的,它们的大小和合力都与分子间距离有关,当分子间距离减小时,引力和斥力都增大,且斥力的增大更快。
r<r时,合力表现为斥力,r>r时,合力表现为引力。
根据上述分析,该题正确的答案为A。
【例5】当两个分子间距离为r时,分子力为零,下列关于分子力说法中正确的是()A.当分子间的距离为r时,分子力为零,也就是说分子间既无引力又无斥力B.分子间距离小于r时,分子力增大,分子间表现出是斥力C.当分子间相互作用力表现为斥力时,分子距离变大时,斥力变大D.在分子力作用范围内,不管r>r0,还是r<r,斥力总比引力变化快【解析】本题考查分子力随分子间距离变化规律分子间同时存在引力和斥力,当r=r时是引力和斥力相等,所以A错。
分子间引力和斥力都随分子间距离减小而增大,但斥力比引力变化的快,当r<r时,引力和斥力都增大,但斥力增加比引力快,故B、D正确,C错。
对分子力认识,应掌握分子力随分子距离的增大而减小的关系。
【例6】有甲、乙两个分子,甲分子固定不动,乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近,直到不再靠近为止,在这整个过程中()A.分子力总对乙做正功B.乙总是克服分子力做功C.先是分子力对乙做正功,然后乙克服分子力做功D.乙先克服分子力做功,然后分子力对乙做正功【解析】当分子间距r>r时,分子力表现为引力,因此当乙分子从无穷近逐渐向甲集近过程中,当甲、乙两分子间距大于r时,分子间作用力对乙做正功;当分子间距小于r时,分子力表现为斥力,分子力对乙做负功。
所以本题正确答案是C。
【例7】试从分子动理论的观点,说明物体的三态(固态、液态、气态)为什么有不同的宏观特征?【解析】固体分子间的距离非常小,分子间的作用力很大,其分子只能在平衡位置附近做小范围的无规则运动。
因此,固体不但具有一定的体积,还具有一定的形状。
液体分子间的距离比较小,分子间的作用力也相当大,但与固体分子相比,液体分子可在平衡位置附近做范围较大的无规则运动,而且液体分子的平衡位置是不固定的,是在不断地移动,因而液体虽然具有一定的体积,却没有固定的形状。
气体分子间距离很大,由于分子力是短程力,所以,彼此间的作用力极为微小,其分子除了在与其他分子或器壁碰撞时有相互作用力外是不受其他作用力的。
因而气体分子总是做匀速直线运动,直到碰撞时,才改变方向,所以,气体没有体积,也没有一定的形状,总是充满整个容器的。