高中物理选修3-3教学设计4:7.3 分子间的作用力教案
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分子间的作用力-教学设计教学目标(1)知道分子间存在空隙,且同时存在着引力和斥力,实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。
(2)了解分子力为零时,分子间距离r0的数量级。
(3)知道分子间的距离r<r0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。
(4)知道分子间的距离r>r0时,实际表现的分子力为引力,这个引力随r的增大而减小。
(5)了解r增大到什么数量级时,分子引力已经很微弱,可忽略不计。
(6)物理离不开生活,能用分子力解释日常生活中一些常见的现象。
教学重点、难点重点:分子间的作用力和分子间作用力的变化。
难点:分子间作用力与距离关系的曲线的物理意义。
教学过程1、已知的实验事实分析、推理得出分子之间存在着引力,(1)演示实验:①注射器内有一部分空气,把注射器密封,推动活塞空气被压缩。
②长玻璃管内,分别注入水和酒精,混合后总体积减小。
提问学生:这两个实验说明了什么问题?总结归纳学生的回答:上述实验可以说明气体、液体的内部分子之间是有空隙的。
钢铁这样坚固的固体的分子之间也有空隙,有人用两万标准大气压的压强压缩钢筒内的油,发现油可以透过筒壁溢出。
布朗运动和扩散现象不但说明分子不停地做无规则运动,同时也说明分子间有空隙,否则分子便不能运动了。
前面第一节讨论分子的大小时,认为固体和液体分子是一个挨一个排列的,那只是估算分子直径的数量级而做的设想,实际上分子大小比估算值要小,中间存在着空隙,但数量级还是正确的。
(2)一方面分子间有空隙,另一方面,固体、液体内大量分子却能聚集在一起形成固定的形状或固定的体积,这两方面的事实,使我们推理出分子之间一定存在着相互吸引力。
(3)演示实验:两个圆柱体形铅块,当把端面刮平后,让它们端面紧压在一起,合起来后,它们不分开,而且悬挂起来后,下面还可以吊起一定量的重物。
还有平时人们用力拉伸物体时,为什么不易拉断物体。
(4)以上所有实验事实都说明分子之间存在着相互吸引力。
教案示例——分子间的相互作用力一、教学目标1.知道分子间同时存在着引力和斥力,实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力.2.知道分子力为零时,分子间距离的数量级.3.知道分子间距离r<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.4.知道分子间的距离r>时,实际表现的分子力为引力,这个引力随r的增大而减小.5.知道r增大到什么数量级时,分子引力已很微弱,可忽略不计.6.能用分子力解释简单的现象.二、重点难点重点:分子间同时存在的引力和斥力的特点.难点:对分子间的作用力跟分子间距离关系的理解和掌握.三、教与学教学过程:组成物体的分子间虽有空隙,但大量分子却能聚集在一起形成固体或液体,固体和液体很难被压缩,拉伸物体需要力,种种事实表明分子间存在相互作用力.(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=时,分子间引力和斥力相平衡,,分子处于平衡位置,其中为分子直径的数量级,约为.2.当r<时,,对外表现的分子力F为斥力.3.当r>时,,对外表现的分子力F为引力.4.当r>10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1 分子间的相互作用力由引力和斥力两部分组成,则()[:学#科#网]A.和是同时存在的B.总是大于,其合力总是表现为引力C.分子之间的距离越小,越小,越大D.分子之间的距离越小,越大,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<时,合力表现为斥力,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2 当两个分子间距离为时,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>,还是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[:学。
4. 分子间的相互作用力-教科版选修3-3教案一、教学内容目标1.了解物质的三态变化,并能够描述水的三态变化过程;2.掌握分子间的三种相互作用力:范德华力、静电作用力、氢键作用力的概念、特点和常见现象,并能够运用所学知识解释生活中的实例。
二、教学重点难点重点•掌握范德华力、静电作用力、氢键作用力的概念和特点;•能够用所学知识解释生活中的实例。
难点•完全理解静电作用力和氢键作用力的概念;•能够将理论知识应用于实际情境。
三、教学过程建议1. 导入(5分钟)•回顾上一节课所学内容,引入当天主题;•引导学生思考问题:“我们喝的水是什么状态的?水是如何变为汽体和固体的?”。
2. 思考水的三态变化(15分钟)•大约5分钟的小组讨论,思考水的三态变化,并得出结论;•分组展示结果,判断各小组的思考结果是否正确;•解读水的三态变化现象。
3. 讲解分子间的相互作用力(20分钟)•讲解分子间的相互作用力:范德华力、静电作用力和氢键作用力的概念和特点;•通过实验和图片等形式,生动形象的展示范德华力、静电作用力和氢键作用力的常见现象。
4. 组织学生讨论(20分钟)•指定各小组,分别选取一个实例,引导学生思考,并讲述范德华力、静电作用力和氢键作用力对此实例的作用;•每个小组派代表发言并解释讨论结果;•在总结中相互学习,汲取有用信息并辨析不足之处。
5. 课堂小结(5分钟)•对本节课进行总结,强调分子间相互作用力的重要性和应用场合。
四、教学评价•每节课末,给予学生个人反馈和建议;•以成绩和考核方式,定期进行个人测评。
五、教学拓展•建议通过观察现象、实事求是,发现学科的跨越性;•建议利用多样化的方法,促进学生思维活跃,开展更多的实践性和创新性活动。
课题:7、3分子间的作用力主备人:贾宝善备课组长:备课时间2010/2/27 授课时间:2010/3/6学习目标:知识与技能:1、知道分子间存在着力的作用,了解分子力与分子间距离的定性关系2、会用分子间作用力解释一些简单现象过程与方法:通过对一些现象的分析理解物理规律情感态度与价值观:理解偶然因素与一般规律的关系,形成正确的世界观重点:1、通过分子之间存在间隙和分子之间有引力和斥力的一些演示实验和事实,推理论证出分子之间存在着引力和斥力;2、分子间的引力和斥力都随分子间距离的变化而变化,而分子力是引力和斥力的合力,能正确理解分子间作用力与距离关系的曲线的物理意义。
难点:形象化理解分子间作用力跟分子间距离关系的曲线的物理意义。
知识链接:布朗运动:学法指导:认真分析教材,通过对一些想象的思考,发现并理解本质规律学习过程:1、P8演示实验说明了什么?2、举例说明气体分子间存在空隙。
3、举例说明液体分子间存在空隙。
4、举例说明固体分子间存在空隙。
5、举例说明分子间存在斥力。
6、举例说明分子间存在引力。
7、两个临近的分子间同时存在引力和斥力,引力和斥力的大小和分子间的距离有关,画出分子间作用力和分子间距离关系的图像(可参考课本P8页7.3-2),并说明横纵坐标的意义。
8、文字说明斥力、引力与分子间距离的关系(课本P8最后一段,该部分内容属本节重点,应熟记)(r0的数量级为10-10m,相当于r0位置叫做平衡位置。
)9、分子间作用力实际表现为引力和斥力的合力,P9思考与讨论告诉我们如何利用图7.3-2做出分子间引力和斥力的合力的图像,通过你的思考或和同学合作画出这个图像。
10、在下面写出并记住分子动理论的主要内容。
11、在下面写出并理解大量分子的统计规律。
针对训练:1、(A)课后练习1.2、(A)课后练习2.3、(A)课后练习34、(A)课后练习4.5、(A)下列现象可以说明分子之间有引力的是( ) A.水和酒精混合后的体积小于两者原来体积之和B.用粉笔写字在黑板上留下字迹C.正、负电荷相互吸引D.磁体吸引附近的小铁钉6、(A)关于分子间的相互作用力的以下说法中,正确的是( )A.当分子间的距离r=r时,分子力为零,说明此时分子间不存在作用力B.当r>r时,随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大,但引力比斥力增加得快,故分子力表现为引力C. r<r时,随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大,但斥力比引力增加得快,故分子力表现为斥力D.当分子间的距离r>10-9m时,分子间的作用力可以忽略不计7、(B)两个分子从靠近的不能再近的位置开始,使二者之间的距离逐渐增大,直到大于分子直径的10倍以上,这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是()A.分子间的引力和斥力都在减小B.分子间的斥力在减小,引力在增大C.分子间的作用力在逐渐减小D.分子间的作用力,先减小后增大,再减小到零8、(A)对下列现象的解释正确的是( )A.两块铁经过高温加压将连成一整块,这说明铁分子间有吸引力B.一定质量的气体能充满整个容器,这说明在一般情况下,气体分子间的作用力很微弱C.电焊能把二块金属连接成一整块是分子间的引力起作用D.破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果9、(A)分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成,则错误的是( )A.F引和F斥同时存在 B.F引和F斥都随分子间距增大而减小C.分子力指F引和F斥的合力 D.随分子间距增大,F斥减小,F引增大10、(A)关于分子间相互作用力,以下说法正确的是( )A.分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的B.温度越高,分子间的相互作用力就越大C.分子力实质上就是分子间的万有引力D.分子引力不等于分子斥力时,违背了牛顿第三定律11、(A)有两个分子,设想它们之间相隔10倍直径以上的距离,逐渐被压缩到不能再靠近的距离,在这过程中,下面关于分子力变化的说法正确的是( )A.分子间的斥力增大,引力变小 B.分子间的斥力变小,引力变大C.分子间的斥力和引力都变大,只不过斥力比引力变大的快D.当分子间距离r=r0时,引力和斥力均为零12、(A)下面证明分子间存在引力和斥力的实验,哪个是错误的( )A.两块铅块压紧以后能连成一块,说明分子间存在引力B.一般固体、液体很难压缩,说明分子间存在着相互排斥力C.拉断一根绳子需要一定大小的拉力,说明分子间存在相互引力D.碎玻璃不能拼在一块,是由于分子间存在斥力学后反思:。
教案示例——分子间的相互作用力一、教学目标1.知道分子间同时存在着引力和斥力,实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力.2.知道分子力为零时,分子间距离的数量级.3.知道分子间距离r<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.4.知道分子间的距离r>时,实际表现的分子力为引力,这个引力随r的增大而减小.5.知道r增大到什么数量级时,分子引力已很微弱,可忽略不计.6.能用分子力解释简单的现象.二、重点难点重点:分子间同时存在的引力和斥力的特点.难点:对分子间的作用力跟分子间距离关系的理解和掌握.三、教与学教学过程:组成物体的分子间虽有空隙,但大量分子却能聚集在一起形成固体或液体,固体和液体很难被压缩,拉伸物体需要力,种种事实表明分子间存在相互作用力.(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=时,分子间引力和斥力相平衡,,分子处于平衡位置,其中为分子直径的数量级,约为.2.当r<时,,对外表现的分子力F为斥力.3.当r>时,,对外表现的分子力F为引力.4.当r>10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1 分子间的相互作用力由引力和斥力两部分组成,则()A.和是同时存在的B.总是大于,其合力总是表现为引力C.分子之间的距离越小,越小,越大D.分子之间的距离越小,越大,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<时,合力表现为斥力,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 2 当两个分子间距离为时,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>,还是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=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<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3 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>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、乙两分子间距大于时,分子间作用力对乙做正功;当分子间距小于时,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4 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.【小结】分子间同时存在相互作用的引力和斥力,它们都随距离r增大而减小,当r=(约为)时,分子力F=0;r>时分子力F为引力,r<时分子力F为斥力.教案点评:本节重点分子间同时存在的引力和斥力的特点.教案围绕这些重点,对分子间的引力和斥力与分子间距离的关系等知识点进行讲解,同时结合例题分析,由浅入深,思路明确,合理使用此教案可以达到较好的教学效果.。
人教版选修3-3 7.3 分子间的作用力教学设计分子间的作用力教学设计【教学目标】一、知识与技能①知道分子间存在间隙,并能通过实例说明。
②知道分子间同时存在引力和斥力,实际表现出来的是引力和斥力的合力。
③知道分子力为零时,分子间距离的数量级以及r增大到什么数量级时,分子力可忽略不计。
④知道分子间距离小于r0时,实际表现的分子力为斥力,斥力随r的减小而迅速增大;知道分子间的距离大于r0时,实际表现的分子力为引力,引力随r的增大而减小.二、过程与方法①培养学生利用物理语言分析、思考、描述分子间作用力规律的能力。
②物理离不开生活,能用分子力解释日常生活中一些常见的现象。
三、情感态度与价值观①利用实验和生活实例激发学生学习兴趣。
②培养学生实践—认识(规律)—实践(解决实际问题)的思想。
【教学重难点】①重点:分子间存在的引力和斥力的特点。
②难点:对分子间的作用力跟分子间距离关系的理解和掌握。
【学情分析及教学思路】学情分析:从学生年龄特征来看,学生处于高二年级,对本节知识有一定的接受能力,但对分子间作用力等微观概念辨别能力还欠缺。
从学生的知识基础来看,初中学过热学的入门知识,但是学生遗忘较多,对于微观世界往往比较抽象,学生接触也比较少,学习有点困难,但是只要学生学好力学的相关知识,再加上前面两节的基础,在此基础上,通过教师合理引导,联系生活中的实例,激发学生学习的兴趣,促进学生自学质疑、交流探究,获得新知,一定能把本节学好。
教学思路:构建主义认为学习不是教师向学生传递知识的过程,而是学生建构自己的知识和能力的过程。
所以本教学设计的基本思想是以学生为主,教师提出问题,然后合理引导,学生通过推理分析,比较讨论和归纳总结不断提高学生知识和能力。
分子间作用力是微观领域的力,学生很难理解大量分子的相互作用是什么样的,所以设计好几个演示实验特别重要,此外还大量举出生活中的事例,体会分子间的作用力。
本节教学重点是分子间的作用力与距离关系曲线的理解,教学中通过知识问题化,问题的层次化,层层递进,降低难度,使学生易于接受。
3 分子间的作用力-人教版选修3-3教案一、教学目标1.了解分子间的作用力;2.掌握范德华力、氢键、离子键三种分子间作用力的基本特征和作用规律;3.能够运用所学知识解释并预测物质性质。
二、教学重难点1.分子间作用力的基本特征和作用规律;2.认识范德华力、氢键、离子键三种分子间作用力;3.运用所学知识解释并预测物质性质。
三、教学内容及方法A. 分子间作用力的特征和作用规律(20分钟)1.观察实验:1、从点滴中挤出的汽油在空气中散布;2、在溶解糖的过程中加热液体可以使糖快速溶解。
2.总结实验结果,引出分子间作用力的特征和作用规律。
B. 范德华力(40分钟)1.示范实验:演示范德华力的产生和作用规律;2.讲解范德华力的概念、类别、特征;3.常见物质范德华力的表现及意义。
C. 氢键(40分钟)1.示范实验:演示氢键的产生和作用规律;2.讲解氢键的概念、形成条件、类型、特征及应用;3.常见物质氢键的表现及作用。
D. 离子键(40分钟)1.示范实验:演示离子键的形成及产生的稳定性;2.讲解离子键的概念、特征、类型、离子的极性、离子半径等;3.常见物质离子键的表现及影响作用的因素。
E. 讨论与总结(10分钟)1.分组讨论:讨论分子间作用力在化学反应中的作用;2.总结本节内容,引出下一节课的预习内容。
四、教学设备及材料1.示范实验用物:点滴、汽油、糖、溶液、加热器、显微镜等;2.视频播放器;3.课件教案;4.其他相关物品。
五、教学评估1.学生课堂笔记;2.小组讨论及展示;3.老师在课堂上的提问与回答;4.课后作业。
六、教学反思1.巩固分子间作用力的特征和作用规律是必不可少的,示范实验和视频播放器是好的教学手段,能够帮助学生更好地理解知识点;2.认识范德华力、氢键、离子键三种分子间作用力是本节课的重点,需要把握好时间,分别进行讲解,注意讲解方式的多样性,加强实验演示的互动性;3.通过分组讨论,能够调动学生的积极性和主动性,使学生对知识点有更深层次的理解和认识,也有利于知识的探究和拓展。
3 分子间的作用力【教学内容分析】1.课程标准对本节的要求:要求学生知道什么是分子力,基本特征如何,还需认识分子力随分子间的距离如何变化;分子动理论的基本观点和实验依据。
2.教材的地位和作用:本节内容是在上两节课学习了分子动理论的第一,第二个内容,即物质是由大量分子组成的和分子在做永不停息的无规则运动的基础上,进一步学习分子间存在作用力,并与上两节的内容形成一个完整的知识体系。
本节内容包括两大知识点:一是分子间的作用力,二是分子动理论和统计规律。
这是学习热力学和统计物理学最基础的知识。
3.教材的编写思路:本节教材内容意图在客观实验的基础上,让学生认识分子间存在相互作用力,再借助合理的图象解释进一步使学生认识分子间的相互作用力的基本规律。
从注重科学探究,提倡学习方式多样化的教学理念出发,提高学生的科学素养,进一步体现了分子力的微观理论需要借助宏观现象建立的特点。
4. 教材的特点:分子间的相互作用力是微观领域的力,学生是很难理解大量分子间的相互作用力是什么样子,所以作好教材的两个实验是很重要的,可以使学生体会分子间有空隙,分子间有相互作用力,而相互作用力的大小与分子间的距离有关。
分子间的作用力是很复杂的,教材中将分子间的作用简化为用弹簧两端连接的两个小球间的相互作用力的模型。
在“思考与讨论”栏目当中,分子间作用力的合力图线要求学生自己来完成。
5.教材处理:本节教学过程可设计为:提出问题,猜想,实验和理论探究,分析归纳,得出结论等基本过程,通过不断激发学生思维,最终达到学生在认识问题的同时,提高发现分析问题的能力的目的。
(1)由于分子间的距离很小,难以直接用实验的手段来证明,教学中应注重从(间接的宏观)现象来思考,引导学生由宏观转向微观,初步形成一定的微观思考方法。
(2)充分地挖掘教材以外的资源:有机地融入了多个演示实验,分组实验和多媒体辅助教学,使得问题更加直观,帮助学生对知识的理解和应用。
【教学对象分析】1.学生的兴趣:高二的学生具有好奇、好动、好强的心理特点。
分子间的作用力要点:分子间同时存在着斥力和引力,表现出来的分子力是合力知道平衡位置的距离,并会应用平衡位置来判断分子力教学难点:引力和斥力的同时存在和表现不一考试要求:会考B,高考A课堂设计:分子间始终存在着相互的作用力,不但因距离的不同表现不同的性质,且可能有条件地认为是零。
这是一个主次关系复杂而又影响分子间〔合〕力表现问题。
由于分子间的距离很小,难以直接用实验的手段来证明,教学中应注重从〔间接的宏观〕现象来思考,引导学生由宏观转向微观,初步形成一定的微观思考方法。
依照课本的要求,用弹簧模型来解释分子间引力与斥力的表现,避开图象这个难点,避免图象的介入加大了理解的难度。
解决难点:结合学生的生活实际,让学生在熟悉的生活经历和经验中找到分子力存在的依据,并能用分子力的概念解释一些现象,用熟悉的事例增强兴趣和应用练习。
培养能力:理解物理概念,自觉应用于实际的能力学生现状:分子之间的相互作用力既有引力又有斥力,难以理解;以为分子力很小,只能在实验室中遇到,没有联系实际生活。
课堂教具:三角板一、复习引入扩散现象和布朗运动不但说明分子不停地做无规那么的运动,同时也说明了分子之间是有间隙的,否那么分子就不能运动了,气体容易被压缩,水和酒精混合后的体积小于两者原来体积之和,说明气体分子之间、液体分子之间都有空隙。
彩图2也说明石墨中炭原子之间存在空隙。
注:测定分子大小时,认为固体和液体分子是一个一个紧密排列的,主要是用来理想化的方法,只是设想。
实际上,如此微观的分子之间还存在着一个奇妙的世界,这节课,我们就来了解。
二分子间存在相互作用力[演示]把两块纯净的铅压紧,两块铅就合在一起,甚至下面吊一个重物也不能把它们拉开。
结论:分子间存在引力〔例如物体很难被拉长〕[举例]但同时我们也遇到这样的现象,使劲压物体,也很难使它缩短,液体也很难被压缩,这又是什么原因呢?结论:分子间存在斥力,大量的分子间的斥力宏观上反映出来就是反抗压缩的弹力。
3分子间的作用力
一、教学目标
1.知道分子间同时存在着引力和斥力,实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力.2.知道分子力为零时,分子间距离r0的数量级.
3.知道分子间距离r<r0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.
4.知道分子间的距离r>r0时,实际表现的分子力为引力,这个引力随r的增大而减小.5.知道r增大到什么数量级时,分子引力已很微弱,可忽略不计.
6.能用分子力解释简单的现象.
二、重点难点
重点:分子间同时存在的引力和斥力的特点.
难点:对分子间的作用力跟分子间距离关系的理解和掌握.
三、教与学
教学过程:
组成物体的分子间虽有空隙,但大量分子却能聚集在一起形成固体或液体,固体和液体很难被压缩,拉伸物体需要力,种种事实表明分子间存在相互作用力.(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,,分子处于平衡位置,其中r0为分子直径的数量级,约为10-10m,.
2.当r<r0时,,对外表现的分子力F为斥力.
3.当r>r0时,,对外表现的分子力F为引力.
4.当r>10 r0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)分子动理论
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。
由于物体是由数量极多的分子组成的,这些分子单独来看,运动是不规则的,带有偶然性的,但从总体上看,大量分子的运动遵守一定的规律,这种规律叫做统计规律。
例1 分子间的相互作用力由引力和斥力两部分组成,则()
A.和是同时存在的
B.总是大于,其合力总是表现为引力
C.分子之间的距离越小,越小,越大
D.分子之间的距离越小,越大,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<r0时,合力表现为斥力,r >r0时,合力表现为引力.
根据上述分析,该题正确的答案为A.
例2 当两个分子间距离为r0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r0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r0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<r0,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=r0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<r0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3 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>r0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r0时,分子间作用力对乙做正功;当分子间距小于r0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4 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.
【小结】分子间同时存在相互作用的引力和斥力,它们都随距离r增大而减小,当r=r0(r0约为10-10m)时,分子力F=0;r>r0时分子力F为引力,r<r0时分子力F为斥力.教案点评:
本节重点分子间同时存在的引力和斥力的特点.教案围绕这些重点,对分子间的引力和斥力与分子间距离的关系等知识点进行讲解,同时结合例题分析,由浅入深,思路明确,合理使用此教案可以达到较好的教学效果.。