分子间的作用力带答案
分子间的作用力
( )1．下列说法中正确的是
A ．给汽车轮胎充气时费力说明分子间有斥力
B ．液体很难压缩说明液体分子间只存在斥力
C ．向气球充气时，需要用力，这说明分子间有斥力
D ．以上说法全错
( )2．如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是
A ．铅分子做无规则热运动
B ．铅柱受到大气压力作用
C ．铅柱间存在万有引力作用
D ．铅柱间存在分子引力作用 ( )3．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，其合力总表现为引力
C ．分子间的距离越小，F 引越小，F 斥越大
D ．分子间的距离越小，F 引越大，F 斥越小 ( )4．在弹性限度内，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比，从分子间相互作用力跟分子间距离的关系图象来看，最能反映这种规律的是图中的
A ．ab 段
B ．bc 段
C ．de 段
D ．ef 段 ( )5(多选题)．下列现象可以说明分子间存在引力的是
A ．打湿了的两张纸很难分开
B ．磁铁吸引附近的小铁钉
C ．用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈开
D ．用电焊把两块铁焊在一起 ( )6(多选题)．如图所示，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于r 轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图象如图。现把乙分子从r 3处由静止释放，则
A ．乙分子从r 3到r 1一直加速
B ．乙分子从r 3到r 2过程中呈现引力，从r 2到r 1过程中呈现斥力
C ．乙分子从r 3到r 1过程中，两分子间的分子力先增大后减小
D ．乙分子从r 3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力先减小后增大 ( )7(多选题)．关于分子间作用力的说法中正确的是
A ．分子间既存在引力也存在斥力，分子力是它们的合力
B ．分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力快
C ．紧压两块铅块后它们会连接在一起，这说明铅分子间存在引力
D ．压缩气缸内气体时要用力推活塞，这表明气体分子间的作用力主要表现为斥力 ( )8．表面平滑的太空飞行器在太空中相互摩擦时，很容易发生“粘合”现象，这是由
于
A ．摩擦生热的作用
B ．化学反应的作用
C ．分子力的作用
D ．万有引力的作用 ( )9.甲分子固定于坐标原点O ，乙分子从远处静止释放，在分子力作用下靠近甲．图中
b 点是引力最大处，d 点是分子靠得最近处，则乙分子加速度最大处可能是
A ．a 点
B ．b 点
C ．c 点
D ．d 点 ( )10．下列说法正确的是
A ．水的体积很难被压缩，这是分子间存在引力的宏观表现
B ．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现
C ．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现
D ．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现 ( )11(多选题)．关于分子间相互作用力(如图所示)的以下说法中，正确的是
A ．当分子间的距离r ＝r 0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力
B ．分子力随分子间的距离的变化而变化，当r >r 0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力
C ．当分子间的距离r 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 ( )12.(多选题).如图所示，把一块洗净的玻璃板吊在测力计的下端，使玻璃板水平地接触水面，用手缓慢竖直向上拉测力计，则玻璃板在拉离水面的过程中 A ．测力计示数始终等于玻璃板的重力 B ．测力计示数会出现大于玻璃板重力的情况 C ．因为玻璃板上表面受到大气压力，所以拉力大于玻璃板的重力 D ．因为拉起时需要克服水分子间的吸力，所以拉力大于玻璃板的重力 基础夯实 一、选择题(1～4题为单选题，5～7题为多选题) 1．下列说法中正确的是( ) A ．给汽车轮胎充气时费力说明分子间有斥力 B ．液体很难压缩说明液体分子间只存在斥力 C ．向气球充气时，需要用力，这说明分子间有斥力 D ．以上说法全错 答案：D 解析：A 、C 选项中用力是需要克服气体的压强，A 、C 错。对于B 选项，液体分子中引力和斥力同时存在，只不过在压缩时分子力表现为斥力，故B 错，只能选D 。 2．(青岛市2013～2014学年高二下学期检测)如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是( ) A ．铅分子做无规则热运动 B ．铅柱受到大气压力作用 C ．铅柱间存在万有引力作用 D ．铅柱间存在分子引力作用 答案：D 解析：本题考查了分子力的概念，下面铅柱不脱落，是因为上面铅柱对它有向上的分子引力作用，D 正确。 3．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，其合力总表现为引力 C ．分子间的距离越小，F 引越小，F 斥越大 D ．分子间的距离越小，F 引越大，F 斥越小 答案：A 解析：分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出来的分子力是分子引力和斥力的合力。当分子间距离减小时，分子引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快；当分子间距 离增大时，分子引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快。综上分析可知，A 项正确，BCD 选项错误。 4．在弹性限度内，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比，从分子间相互作用力跟分子间距离的关系图象来看，最能反映这种规律的是图中的( ) A ．ab 段 B ．bc 段 C ．de 段 D ．ef 段 答案：B 解析：当r ＝r 0时，分子间作用力为零；当r >r 0时，分子间作用力表现为引力，对应弹簧被拉长；当r 5．下列现象可以说明分子间存在引力的是( ) A ．打湿了的两张纸很难分开 B ．磁铁吸引附近的小铁钉 C ．用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈开 D ．用电焊把两块铁焊在一起 答案：ACD 解析：只有分子间的距离小到一定程度时，才发生分子引力的作用，纸被打湿后，水分子填充了两纸之间的凹凸部分，使水分子与两张纸的分子接近到引力作用范围而发生作用，故A 正确；磁铁对小铁钉的吸引力在较大的距离内都可发生，不是分子引力，B 错误；斧子劈柴，克服的是分子引力，C 正确；电焊的原理是两块铁熔化后使铁分子达到引力作用范围而发生作用，D 正确。故选A 、C 、D 。 6．如图所示，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于r 轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图象如图。现把乙分子从r 3处由静止释放，则( ) A．乙分子从r3到r1一直加速 B．乙分子从r3到r2过程中呈现引力，从r2到r1过程中呈现斥力 C．乙分子从r3到r1过程中，两分子间的分子力先增大后减小 D．乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力先减小后增大 答案：AC 解析：乙分子从r3到r1一直受甲分子的引力作用，且分子间作用力先增大后减小，故乙分子做加速运动，A、C正确；乙分子从r3到r1过程中一直呈现引力，B错误；乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力先增大后减小再增大，D错误。 7．关于分子间作用力的说法中正确的是( ) A．分子间既存在引力也存在斥力，分子力是它们的合力 B．分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力快 C．紧压两块铅块后它们会连接在一起，这说明铅分子间存在引力 D．压缩气缸内气体时要用力推活塞，这表明气体分子间的作用力主要表现为斥力 答案：AC 解析：分子间存在引力和斥力，分子力是它们的合力，故A正确；分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且斥力增大得比引力快，故B错；紧压两块铅块后它们会连接在一起，这说明铅分子间存在引力，故C正确；压缩气缸内气体时要用力推活塞，是因为气体分子频繁碰撞器壁产生了压力，不是气体分子间的作用力所致，气体分子间的作用力可以忽略，故D错。 二、非选择题 8．“破镜不能重圆”指的是打碎的镜片不能把它们拼在一起利用分子力使镜子复原，你能解释其中的原因吗？ 答案：因为只有当分子间的距离小于10－10m时，分子引力才比较显著。破碎的玻璃放在一起，由于接触面的错落起伏，只有极少数分子能相互接近到距离很小的程度，绝大多数分子彼此间的距离远大于10－10m，因此，总的分子引力非常小，不足以使它们重新接在一起。 能力提升 一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题) 1．表面平滑的太空飞行器在太空中相互摩擦时，很容易发生“粘合”现象，这是由于( ) A．摩擦生热的作用B．化学反应的作用 C．分子力的作用D．万有引力的作用 答案：C 解析：当表面平滑的飞行器在太空中相互摩擦时，可以使相互接触的两个表面上有许多分子间的距离达到分子力作用的范围，而发生“粘合”，因此发生“粘合”现象的原因是分子力的作用。 2.甲分子固定于坐标原点O，乙分子从远处静止释放，在分子力作用下靠近甲．图中b 点是引力最大处，d点是分子靠得最近处，则乙分子加速度最大处可能是( ) A．a点B．b点 C．c点D．d点 答案：D 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。由于到d点分子的速度为零，因分子引力做的功与分子斥力做的功相等，即F － cd·L cd＝F － ac·L ac，所以F d>F b。故分子在d点加速度最大。正确选项为D。 3．下列说法正确的是( ) A ．水的体积很难被压缩，这是分子间存在引力的宏观表现 B ．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 C ．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现 D ．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现 答案：D 解析：当r ＜r 0，减小r 0斥力增大得比引力更快，分子力表现为斥力，所以水的体积很难被压缩，A 错误；气体总是很容易充满容器，是分子在不停地做无规则运动的体现，则B 错误；两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，是大气压强的作用，C 错误；用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，是由于分子间存在引力的宏观表现，D 正确。 4．关于分子间相互作用力(如图所示)的以下说法中，正确的是( ) A ．当分子间的距离r ＝r 0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力 B ．分子力随分子间的距离的变化而变化，当r >r 0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力 C ．当分子间的距离r 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 答案：CD 解析：当r ＝r 0时，引力和斥力同时存在，只是合力为零，A 错；当r >r 0时，分子间的引力和斥力都随距离的增大而减小，但斥力比引力减小的快，当r ≥10－9m 时，分子力可忽略不计，B 错误，C 、D 正确。 5.如图所示，把一块洗净的玻璃板吊在测力计的下端，使玻璃板水平地接触水面，用手缓慢竖直向上拉测力计，则玻璃板在拉离水面的过程中( ) A ．测力计示数始终等于玻璃板的重力 B ．测力计示数会出现大于玻璃板重力的情况 C ．因为玻璃板上表面受到大气压力，所以拉力大于玻璃板的重力 D ．因为拉起时需要克服水分子间的吸力，所以拉力大于玻璃板的重力 答案：BD 解析：玻璃板被拉起时，要受到水分子间的引力，所以拉力大于玻璃板的重力，与大气压无关，所以选BD 。 二、非选择题 6．将下列实验事实与产生的原因对应起来( ) A ．水与酒精混合体积变小 B ．固体很难被压缩 C ．细绳不易拉断 D ．糖在热水中溶解得快 E ．冰冻食品也会变干 a ．固体分子也在不停地运动 b ．分子运动的剧烈程度与温度有关 c ．分子间存在着空隙 d ．分子间存在着引力 e ．分子间存在着斥力 它们的对应关系分别是①________，②__________，③________，④________，⑤________。(在横线上填上实验事实与产生原因前的符号) 答案：A －c ；B －e ；C －d ；D －b ；E －a 解析：A.水与酒精混合后体积变小，说明分子之间有间隙。B.固体很难被压缩说明分子间有斥力。C.细绳不易拉断，说明分子间有引力。D.糖在热水中溶解得快，说明温度越高，分子热运动越激烈。E.冷冻食品也会变干，说明固体分子也在做无规则运动。 7．晒干的衣服穿在身上很舒服，当衣服湿了的时候，会粘在身上感觉很不舒服，这是为什么？ 答案：干衣服穿在身上很舒服，是因为衣服与皮肤间凹凸不平，不能使较多的分子接近到10－10m的数量级，分子力无法起作用(短程力)，因此衣服不会粘在身上，所以感觉很舒服。当衣服湿了，由于水的流动性，会填补凹凸不平的空隙，使之有很多部分与皮肤距离接近10－10m的数量级，分子力表现为引力，使衣服粘在身上，感觉很不舒服。 课题：三、分子间的相互作用 课时：1课时 教学要求：1、让学生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 分子引力和斥力的合力； 2、让学生知道合力为0时，分子间距离r0数量级是10-10 m； 3、让学生知道当r < r0 时，分子力表现为斥力，并随r的减小而迅速 增大；当r > r0时，分子力表现为引力，并随r 的增大而减小； 4、让学生知道分子力是短程力，当r > 10r0时，分子力为0； 5、使学生能用分子力的知识解释有关简单的现象； 6、让学生了解什么是分子势能，以及分子势能与分子间距离的关系； 教学重点：分子力与分子间距离的关系； 教学难点：分子势能的概念； 教具：弹簧 教学过程： 一、引入新课： 我们知道，分子间存在着相互作用力：引力和斥力。 例如：折断木棍，拉断绳子，很费力； 铁棍很难使之伸长； 拉长的皮筋松手后能恢复原状； 两块铅块压紧后能连在一起； 课本P8 小实验：体验分子力的作用，拉玻璃板的力大于板的重力； 以上这些例子都说明了分子间有引力。 例如：固体、液体很难被压缩，这说明分子间有斥力。 可见：分子间存在引和斥力，拉伸物体时，表现为引力；压缩物体时，表现为斥力； 二、新课讲授： （一）分子力： 气体容易被压缩，水和酒精混合后总体积变小，这些事实说明气体分子之间、液体分子之间都有空隙。有人曾用相当于大气压两万倍的压强压缩钢筒中的油，发现油可以透过筒壁 渗出，这说明组成钢的微粒之间也有空隙。（前面我们认为固体分子和液体分子是一个挨一个地排列的，那只是为了估算分子的大小而做的近似处理）。 但是，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，这是因为分子之间存在着引力。 我们知道，分子间存在着引力和斥力，并且引力和斥力是同时存在的，那么，实际表现出来的分子力，就是分子引力和斥力的合力。 而引力和斥力的大小都跟物体分子间的距离有关。 （二）分子间作用力与分子距离的关系： 当分子间的距离比较大时，分子间的相互作用表现为引力； 当分子间的距离比较小时，分子间的相互作用表现为斥力； 为了帮助想象分子力与分子距离的关系，可采用一种简化的模型： 分子———弹性小球 分子间———轻质弹簧 分子间距离近时，互相排斥；———弹簧被压缩 分子间距离远时，互相吸引；———弹簧被拉长 分子间距离不近不远时，既不吸引也不排斥；———弹簧处于原长 注：1、分子间既不吸引也不排斥的距离，大约是10-10 m 的数量级———平衡距离； 2、分子间的相互作用力是短程力，当距离超过10-9m 的数量级时，分子力十分微弱，可以忽略不计； 3、分子由原子组成的，原子的中心有带正电的原子核，核的外面有带负电的电子。分子间这样复杂的作用力就是由这些带电粒子的相互作用引起的。 （三）分子势能： 地面上的物体与地球相互吸引而具有重力势能，发生弹性形变的弹簧，由于各部分相互作用力而具有弹性势能。同样，由分子动理论可知，分子间也存在相互作用力，要改变分子间的相对位置，就必须克服分子力做功，因此分子也具有由它们的相对位置所决定的———分子势能。 1、分子势能与分子距离有关： 分子之间的相互作用 力 分子之间的相互作用力 1、共价键 共价键具有一定的大小和方向，是有机分子之间最强的作用力，化学物质（药物、毒物等）可以与生物大分子（受体蛋白或核酸）构成共价键，共价键除非被体内的特异性酶催化断裂以外，很难恢复原形，是不可逆过程，对酶来讲就是不可逆抑制作用。这种作用常常形成长期的药理作用及毒理效应，如抗癌药、抗寄生虫药、化疗药、抗生素、杀虫剂等。化学物质（药物等）的主要共价结合方式有烷基化作用、酰基化作用和磷酰化作用。 药物的主要共价结合方式 方式作用基团药物示例 烷基化N-氯乙基氮芥药物、环磷酰胺 正碳离子甲磺酸乙酯 氮丙啶基氮丙啶苯醌 双氧乙基T-2毒素 酰基化β-内酰胺基青霉素、头孢菌素 氨甲酰基毒扁豆碱 邻二甲酸酐基斑螯素 磷酰化磷酰基丙氟磷 二异丙基氟磷酸酯 药物的共价基团的选择性 药物的共价基团往往具有较高的化学活性而缺乏特异选择性。有些药物或毒物本身结构并没有反应基团，而是在人体内转化生成活性基团。如自力霉素和致癌物苯并蒽就是先在体内转化，再通过生成正碳离子而发生烷基化作用。药物与生物大分子的化学反应与生物分子表面的基团和性质有关。 2、非共价键 生物体系中分子识别的过程不仅涉及到化学键的形成，而且具有选择性的识别。共价键存在于一个分子或多个分子的原子之间，决定分子的基本结构，是分子识别的一种方式。而非共价键（又称为次级键或分子间力）决定生物大分子和分子复合物的高级结构，在分子识别中起着关键的作用。 1)、静电作用 静电作用是指荷电基团、偶极以及诱导偶极之间的各种静电吸引力。酶、核酸、生物膜、蛋白质等生物大分子的表面都具有可电离的基团和偶极基团存在，很容易与含有极性基团的底物或抑制剂等生成离子键和其它静电作用。 （1).离子键 生物大分子表面的带电基团可以与药物或底物分子的带电基团形成离子键。这种键可以解离。 (2).离子－偶极作用 药物分子和受体分子中O、S、N和C原子的电负性均不相等，这些原子形成的键由于电负性差值可以产生偶极现象。这种偶极部分与永久电荷可以形成静电作用。离子-偶极相互作用一般比离子键小得多，键能与距离的平方差成反比，由于偶极矩是个向量，电荷与偶极的取向会影响药物-受体的作用强度。如普鲁卡因及其衍生物的局部麻醉作用与酯羰基的偶极性质有关。 (3).偶极-偶极相互作用 两个原子的电负性不同，产生价键电子的极化作用，成为持久的偶极两个偶极间的作用。偶极—偶极相互作用的大小，取决于偶极的大小、它们之间的距离和相互位置。这种相互作用在水溶液中普遍存在。它的作用强度比离子—偶极作用小，但比偶极—诱导偶极作用大。这种作用对药物—受体相互作用的特异性和立体选择性非常重要。 2)、氢键 氢键的形成氢键是由两个负电性原子对氢原子的静电引力所形成，是一种特殊形式的偶极—偶极键。它是质子给予体X-H和质子接受体Y之间的一种特殊类型的相互作用。 氢键的大小和方向氢键的键能比共价键弱，比范德华力强，在生物体系中为8.4～33.4kj/mol(2- 8kcal/mol)。键长为0.25～0.31nm，比共价键短。氢键的方向用键角表示，是指X—H与H…Y之间的夹角，一般为180度～250度。 (1).氢键的分类 氢键可分为分子内和分子间氢键。目前人们根据谱学和晶体结构数据按氢键强弱进行分类。 弱氢键 uOH(cm-1)>3200, R(O…O)(nm)>0.270 中强氢键uOH(cm-1)>2800-3100, R(O…O)(nm)>0.26-0.270 强氢键 uOH(cm-1)>700-2700, R(O…O)(nm)>0.240-0.260 《分子间的作用力》教学设计 【教学目标】 一、知识与技能 ① 认识分子间的相互作用力——引力和斥力； ② 知道表现出来的分子力为引力与斥力的合理； ③ 知道分子间的相互作用力与分子间距离之间的关系； ④ 能够解释一些相关的简单的物理现象 二、过程与方法 ① 通过身边常见的物理现象入手逐层深入，逐步引导，提升学生的理性认识； ② 让学生认识科学探究的基本过程和一般方法，体验研究的乐趣。 三、情感、态度与价值观 通过本节课的学习，拓宽学生的视野，培养学生动手动脑、勇于探索的能力。 【教学重难点】 ① 重点：分子间的引力、分子间的斥力、分子力的概念， 分子力与分子间距离的关系，能够由此解决一些常见的问题。 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。 【教学方法】实验观察法、讲述法、分析推理法 【教学过程】 （一）新课引入 【提问】 （1）什么叫扩散现象？什么叫布朗运动？ （2）扩散现象和布朗运动说明了什么问题？ 【学生】回答问题，并总结： 扩散现象和布朗运动不但说明分子永不停息地做无规则的运动，同时也说明了分子之间是 有间隙的。 【思考】物体都是由一个个分子组成的，而且分子之间还有空隙，可是要把固体的一部分跟另一部 分分开确实很困难，为什么会出现这种现象呢？本节课我们来学习这个问题。 （二）新课教学 1、分子间存在相互作用力 【演示】 在长约1m 一段开口的玻璃管里装上一半水，再沿管壁慢慢地把染色的酒精注满，这时可清楚地看到水和酒精的分界面，把管口封闭，上下颠倒几次，使水喝酒精混合在一起，观察总体积的变化。 【现象】发现水和酒精的总体积变小 【说明的问题】这种现象进一步说明了 【教师】布朗运动和扩散现象说明分子在做永不停息的无规则运动，同时也说明了分子间存在间隙，否则它就不能做无规则运动了。 【推理】一方面分子间有空隙，另一方面固体和液内大量分子能聚集在一起而具有一定体积和形状，这两个方面的事实使我们不难推出分子间存在相互吸引力。 【演示】 ①把两块纯净的铅压紧，由于分子间的引力，两块铅就合在一起，甚至下面吊一个重物也不能把 它们分开； ②用力拉伸物理时，很难把它拉断；而用力压缩一物体，很难把它压小。 【提问】这两个实验说明了什么问题？ 【学生】 ①稍用压力就能使两块铅柱结合起来，是由于分子间存在引力。 分子间的作用力 ( )1．下列说法中正确的是 A ．给汽车轮胎充气时费力说明分子间有斥力 B ．液体很难压缩说明液体分子间只存在斥力 C ．向气球充气时，需要用力，这说明分子间有斥力 D ．以上说法全错 ( )2．如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是 A ．铅分子做无规则热运动 B ．铅柱受到大气压力作用 C ．铅柱间存在万有引力作用 D ．铅柱间存在分子引力作用 ( )3．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，其合力总表现为引力 C ．分子间的距离越小，F 引越小，F 斥越大 D ．分子间的距离越小，F 引越大，F 斥越小 ( )4．在弹性限度内，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比，从分子间相互作用力跟分子间距离的关系图象来看，最能反映这种规律的是图中的 A ．ab 段 B ．bc 段 C ．de 段 D ．ef 段 ( )5(多选题)．下列现象可以说明分子间存在引力的是 A ．打湿了的两张纸很难分开 B ．磁铁吸引附近的小铁钉 C ．用斧子劈柴，要用很大的力才能把柴劈开 D ．用电焊把两块铁焊在一起 ( )6(多选题)．如图所示，甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于r 轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图象如图。现把乙分子从r 3处由静止释放，则 A ．乙分子从r 3到r 1一直加速 B ．乙分子从r 3到r 2过程中呈现引力，从r 2到r 1过程中呈现斥力 C ．乙分子从r 3到r 1过程中，两分子间的分子力先增大后减小 D ．乙分子从r 3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的分子力先减小后增大 ( )7(多选题)．关于分子间作用力的说法中正确的是 A ．分子间既存在引力也存在斥力，分子力是它们的合力 B ．分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力快 C ．紧压两块铅块后它们会连接在一起，这说明铅分子间存在引力 D ．压缩气缸内气体时要用力推活塞，这表明气体分子间的作用力主要表现为斥力 ( )8．表面平滑的太空飞行器在太空中相互摩擦时，很容易发生“粘合”现象，这是由 于 A ．摩擦生热的作用 B ．化学反应的作用 C ．分子力的作用 D ．万有引力的作用 ( )9.甲分子固定于坐标原点O ，乙分子从远处静止释放，在分子力作用下靠近甲．图中 b 点是引力最大处，d 点是分子靠得最近处，则乙分子加速度最大处可能是 A ．a 点 B ．b 点 C ．c 点 D ．d 点 ( )10．下列说法正确的是 A ．水的体积很难被压缩，这是分子间存在引力的宏观表现 B ．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 C ．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现 D ．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现 ( )11(多选题)．关于分子间相互作用力(如图所示)的以下说法中，正确的是 A ．当分子间的距离r ＝r 0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力 B ．分子力随分子间的距离的变化而变化，当r >r 0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力 C ．当分子间的距离r 《分子间的相互作用力》教案 知识点 （1）认识分子间的相互作用力 （2）分子力随分子间距的变化规律 知识环节 教师活动 演示实验 媒体引入 两个铅柱本身没有相粘。接着我们用刀将两个铅柱的断面削平，并将他们对齐压紧，发现两个铅柱结合在一起了，我们把结合后的铅柱挂在铁架台上，在下面加挂重物。可以看到一定数目的勾码并没有将他们分开，是什么力使得他们结合的这么紧呢？这就是这节课我们要讲的分子间的相互作用力。 实验演示：将两个断面削平磨光的铅柱对齐压紧，发现他们可以连接在一起，并在下面可以挂一定的重物。 分子间的相互作用力 这个实验很好的说明了物体分子间有相互吸引力，正是这种引力将两个铅柱紧紧的连接在了一起，也正是由于这种力，才使得大量分子聚集在一起，形成了固体和液体。那么在实验中，我们为什么先要将铅柱的断面削平磨光呢？这主要因为分子间的引力发生作用的距离非常小，通过这样的方法，我们可以让两个铅柱间分子的距离尽可能的减小。我们还知道，固体和液体是很难压缩的，即使是气体，当压 缩到一定程度的时候也很难再继续压缩，这些现象说明分子间除了引力外还存在着斥力。进一步的研究表明，斥力发生作用的距离比引力发生作用的距离还要小。研究表明，分子间的引力和斥力是同时存在的，它们的大小都和分子间的距离有关，如图所示，斥力在横轴上方，引力在横轴下方，它们均随着分子间距离的增大而减小，随着分子间距离的减小而增大。分子间表现出来的作用力实际上是引力和斥力的合力。 播放实验视频以及ppt分析 分子力随分子间距的变化规律 下面我们来分析分子力随分子间距的变化情况 （1）当分子间的距离等于时，引力和斥力相互平衡，分子间的作用力为零。我们把这个位置称为平衡位置。的大小与分子的大小差不多，数量级约为 m。 (2)当r 在图中如何表示出斥力增大得比较快呢？这可以从图像的斜率上看出来。上面表示斥力的线比较陡，而下面表示引力的线比较平坦。 （3）当r>时，随着r的增大，引力和斥力都减小，并且引力总是大于斥力，分子力表现出引力。此时分子力的图像应在横轴的下方。那么图线到底要怎样画呢？我们刚刚分析过位置时，分子力为零。由于分子间的引力和斥力发生作用的距离都很小，所以可以认为在在无限远处分子间的相互作用力也为零，中间的这一段引力必定会在某一位置出现分子力的最大值。如图所示。 7.3 分子间的作用力 【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。分子间的作用力是复杂的，所以在研究时还采用模型法，在教学中将分子间的作用力与弹簧两端连接的两个小球间的相互作用力的模型进行类比，使学生可以更形象、更直观理解分子间的相互作用力。 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。分子间的作用力是复杂的，所以在研究时还采用模型法，在教学中将分子间的作用力与弹簧两端连接的两个小球间的相互作用力的模型进行类比，使学生可以更形象、更直观理解分子间的相互作用力。 【教学过程】 （一）新课引入 扩散现象和布朗运动不但说明分子永不停息地做无规则的运动，同时也说明了分子之间是有间隙的；水和酒精混合后的体积小于两者原来体积之和，说明液体分子之间也有空隙。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而不分散开，这表明分子间存在相互吸引力，那么分子间还存在其它的力吗？分子间的相互作用力有什么特点？这就是我们要研究的问题？ 分子间作用力的种类 分子间作用力按其实质来说是一种电性的吸引力，因此考察分子间作用力的起源就得研究物质分子的电性及分子结构。分子间作用力可以分为以下三种力。 （1）取向力 取向力发生在极性分子与极性分子之间。由于极性分子的电性分布不均匀，一端带正电，一端带负电，形成偶极。因此，当两个极性分子相互接近时，由于它们偶极的同极相斥，异极相吸，两个分子必将发生相对转动。这种偶极子的互相转动，就使偶极子的相反的极相对，叫做“取向”。这时由于相反的极相距较近，同极相距较远，结果引力大于斥力，两个分子靠近，当接近到一定距离之后，斥力与引力达到相对平衡。这种由于极性分子的取向而产生的分子间的作用力，叫做取向力。 （2）诱导力 在极性分子和非极性分子之间以及极性分子和极性分子之间都存在诱导力。 在极性分子和非极性分子之间，由于极性分子偶极所产生的电场对非极性分子发生影响，使非极性分子电子云变形（即电子云被吸向极性分子偶极的正电的一极），结果使非极性分子的电子云与原子核发生相对位移，本来非极性分子中的正、负电荷重心是重合的，相对位移后就不再重合，使非极性分子产生了偶极。这种电荷重心的相对位移叫做“变形”，因变形而产生的偶极，叫做诱导偶极，以区别于极性分子中原有的固有偶极。诱导偶权和固有偶极就相互吸引，这种由于诱导偶极而产生的作用力，叫做诱导力。 同样，在极性分子和极性分子之间，除了取向力外，由于极性分子的相互影响，每个分子也会发生变形，产生诱导偶极。其结果使分子的偶极矩增大，既具有取向力又具有诱导力。在阳离子和阴离子之间也会出现诱导力。 （3）色散力 非极性分子之间也有相互作用。粗略来看，非极性分子不具有偶极，它们之间似乎不会产生引力，然而事实上却非如此。例如，某些由非极性分子组成的物质，如苯在室温下是液体，碘、萘是固体；又如在低温下，222H O N 、、和稀有气体等都能凝结为液体甚至固体。这些都说明非极性分子之间也存在着分子间的引力。当非极性分子相互接近时，由于每个分子的电子不断运动和原子核的不断振动，经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对位移，也即正、负电荷重心发生了瞬时的不重合，从而产生瞬时偶极。而这种瞬时偶极又会诱导邻近分子也产生和它相吸引的瞬时偶极。虽然，瞬时偶极存在时间极短，但上述情况在不断重复着，使得分子间始终存在着引力，这种力可从量子力学理论计算出来，而其计算公式与光色散公式相似，因此，把这种力叫做色散力。 总结以上所述，分子间作用力的来源是取向力、诱导力和色散力。一般说来，极性分子与极性分子之间，取向力、诱导力、色激力都存在；极性分子与非极性分子之间，则存在诱导力和色散力；非极性分子与非极性分子之间，则只存在色散力。这三种类型的力的比例大小，决定于相互作用分子的极性和变形性。极性越大，取向力的作用越重要；变形性越大，色散力就越重要；诱导力则与这两种因素都有关。但对大多数分子来说，色散力是主要的。分子间作用力的大小可从作用能反映出来。表1—1列出了某些分子的三种分子间的作用能的大小。 表 一些分子的分子间作用能的分配 高中物理-分子间的作用力练习 基础夯实 一、选择题(1～4题为单选题,5、6题为多选题) 1．关于分子动理论,下述说法错误的是( C ) A．物质是由大量分子组成的 B．分子永不停息地做无规则运动 C．分子间有相互作用的引力或斥力 D．分子动理论是在一定实验基础上提出的 解析：由分子动理论可知A、B对,分子间有相互作用的引力和斥力,C错。分子动理论的提出是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的,D对。 2．下列现象中,不能说明分子间有间隙的是( B ) A．水和酒精混合后体积变小 B．面包能被压缩 C．高压密闭钢管的油从管壁渗出 D．气体能被压缩 解析：面包能被压缩是因为组成面包的颗粒之间有间隙,而不能说明分子间有间隙,故A、C、D正确。 3．(山东济南一中高二下学期期中)如图所示,两个接触面 平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是 ( D ) A．铅分子做无规则热运动 B．铅柱受到大气压力作用 C．铅柱间存在万有引力作用 D．铅柱间存在分子引力作用 解析：下面铅柱不脱落,是因为上面铅柱对它有向上的分子引力作用,D正确。 4．两个相近的分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距离为r0时,分子间的引力和斥力大小相等,则下列说法中正确的是( D ) A．当分子间距离由r0开始减小时,分子间的引力和斥力都在减小 B．当分子间距离由r0开始增大时,分子间的斥力在减小,引力在增大 C．当分子间的距离大于r0时,分子间相互作用力的合力为零 D．当分子间的距离小于r0时,分子间相互作用力的合力表现为斥力 解析：当分子间距离由r0开始减小时,分子间的引力和斥力都在增大,选项A 错误。当分子间距离由r0开始增大时,分子间的斥力和引力都在减小,选项B错误。当分子间的距离大于r0时,分子间相互作用力表现为引力,合力不为零,选项C错误。当分子间的距离小于r0时,分子间相互作用力的合力表现为斥力,选项D 正确。 5．下列现象可以说明分子间存在引力的是( ACD ) A．打湿了的两张纸很难分开 B．磁铁吸引附近的小铁钉 C．用斧子劈柴,要用很大的力才能把柴劈开 D．用电焊把两块铁焊在一起 解析：只有分子间的距离小到一定程度时,才发生分子引力的作用,纸被打湿后,水分子填充了两纸之间的凹凸部分,使水分子与两张纸的分子接近到引力作用范围而发生作用,故A正确；磁铁对小铁钉的吸引力在较大的距离内都可发生,不是分子引力,B错误；斧子劈柴,克服的是分子引力,C正确；电焊的原理是两块铁熔化后使铁分子达到引力作用范围而发生作用,D正确。故选A、C、D。 6．关于分子间相互作用力(如图所示)的以下说法中,正确 的是( CD ) A．当分子间的距离r＝r0时,分子力为零,说明此时分子间 既不存在引力,也不存在斥力 B．分子力随分子间的距离的变化而变化,当r>r0时,随着 距离的增大,分子间的引力和斥力都增大,但引力比斥力增大的快,故分子力表现为引力 C．当分子间的距离r 分子间的作用力 上面已经讨论了三种基本类型的化学键，它们都是分子内部原子间较强的结合力，是决定分子化学性质的主要因素。在分子与分子之间还存在着较弱的作用力，它是决定物质的沸点、熔点、溶解度等物理性质的重要因素。为了更好地说明分子间作用力，先谈一下分子极化的问题。 一、分子极化 任何分子都有正、负电重心，任何分子又都有变形的性能。因而在外电场的作用下，分子的电荷重心可发生相对的位移，即分子发生变形，这个过程就叫分子的极化（被极化）。例如非极性分子，正、负电重心是重合的，但在外电场作用下，正负电重心可被拉开，发生变形并产生偶极（图3－59），这叫诱导偶极（外电场除去，偶极也消除）。 对于极性分子，其本身具有偶极这叫固有偶极，在没有外电场作用时极性分子的固有偶极由于热运动，而杂乱排列。但在外电场作用下杂乱无章的极性分子可按电场方向定向排列起来，同时由于电场的作用而使偶极加大（固有偶极加诱导偶极）产生一定的变形（图3－60）。 由上可看出，无论非极性分子还是极性分子在外电场作用下都可发生极化作用。 二、分子间力的形成 如果将外电场换成极性分子自身所产生的电场，这就与上述情况相似，彼此有相互作用，也就产生了分子间力，下面就分别来分析这方面的情况。 1.取向力 当极性分子和极性分子相互接近时，它们的固有偶极的同极相斥而异极相吸，就使得极性分子按一定方向排列（图3－61），因而产生了分子间的作用力，这种力叫取向力。显然，极性分子的偶极矩越大，取向力越大。这种力只存在于极性分子与极性分子之间。 2.诱导力 当极性分子和非极性分子相接近时，非极性分子在极性分子的固有偶极的作用下，发生极化，而产生诱导偶极，然后诱导偶极与极性分子固有偶极相互吸引（图3——62）。这种由于诱导偶极而产生的作用力，称为诱导力。这种力产生于极性分子与非极性分子之间，当然极性分子与极性分子之间也互相诱导，因而也有这种力。 3.色散力 非极性分子与非极性分子之间有无作用力？实验指出，N2、O2、H2……等气体，只要充分降温，都可以转变成液态和固态。这就说明这些分子间也是存在着吸引力。那么这种力是如何产生的呢？' 从统计观点看，非极性分子没有极性，但组成分子的正、负微粒总是在不断地运动着，在某一瞬间，对多个分子而言总可能有分子出现正、负电荷重心不重合，而成为偶极子，这种偶极叫瞬时偶极。对大量分子，这种瞬时偶极的存在就成为经常性的，这种靠瞬时偶极产生的作用力叫色散力。不难理解，只要分子可变形，不论其原先是否有偶极、分子间都会产生瞬时偶极。因此，色散力是普遍存在的，而且分子个越大，越易变形，也即分子量越大，色散力就越大。此外，由于瞬时偶极的方向处在瞬息万变之中，故色散力的方向是多变的（没有方向性）。 以上这三种力总称为分子间力，也叫范德华力或范氏力（取名Van-derWaals）。 [思考题]“极性分子之间的作用力称为取向力，色散力仅存在于非极性分子之间”这些说法正确吗？ 三、分子间力的特点 1.不同情况下分子间力的组成不同 极性分子与极性分子间的作用力是由取向力、诱导力和色散力三部分组成；极性分子与 高中物理分子间的作用力单元测试 高中物理分子间的作用力单元测试题 1、水与酒精混合后体积缩小的现象，说明_________ ; 布朗运动说明_____ ; 两块铅块压紧以后能连成一体，说明 _____ ; 固体和液体很难被压缩，说明________ 。 2、当两个分子之间的距离为r0 时, 正好处于平衡状态, 下面关于分子间相互作用的引力和斥力的各说法中, 正确的是( ). (A) 两分子间的距离小于r0 时, 它们之间只有斥力作用 (B) 两分子间的距离小于r0 时, 它们之间只有引力作用 (C) 两分子之间的距离小于r0 时, 它们之间既有引力又有斥力的作用, 而且斥力大于引力(D) 两分子之间的距离等于2r0 时, 它们之间既有引力又有斥力的作用, 而且引力大于斥力 3 、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 斥和f 引是同时存在的 (B) f引总是大于f 斥, 其合力总表现为引力(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 4、下列关于分子间的相互作用力的说法中正确的是( ). (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) 分子间的相互作用力是引力还是斥力跟分子间的距 离有关, 当分子间距离较大时分子间就只有相互吸引的作用当分 子间距离很小时分子间就只有相互推斥的作用(C) 分子间的引力和斥力总是同时存在的(D) 温度越高, 分子间相互作用力就越大 5、两个同种类的分子从相距较远处以相等的初速度相向运动,在靠近到距离最小的过程中, 其动能的变化情况为( ). (A) 一直增加(B) 先增加, 后减少(C) 一直减少(D) 先减少, 后增加6 、固体和液体很难被压缩，是因为 (A) 分子间没有间隙;(B) 分子间有引力; (C) 分子间有斥力;(D) 分子有一定的大小. 7、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 斥和f 引是同时存在的 (B) f 引总是大于f 斥, 其合力总表现为引力(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 8、关于分子间的作用力，下列说法正确的是( ) (A) 当分子间距离为r0 ( 其数量级为10-10 m ) 时，它们之 间既没有引力，也没有斥力 (B) 分子间的引力和斥力都随它们距离的增大而减小 (C) 两分子从远离逐渐靠近至无法靠近的过程中分子力逐渐增大(D) 分子间的合力可以为零 9、液体和固体都很难压缩，这是因为( ) (A) 分子间没有间隙(B) 分子间的引力太小 (C) 分子间的距离缩小时，分子斥力急剧增加(D) 分子在不 高中物理：分子间的作用力练习 基础过关 1.液体和固体都很难被压缩，这是因为( ) A.分子间的距离缩小时分子力表现为斥力 B.分子在不停地做无规则运动 C.分子间没有空隙 D.压缩时温度升高，产生热膨胀 解析：液体和固体不被压缩，固体不被拉伸时，对外表现的分子力可视为零.当液体和固体受到外力压缩时，分子间的作用力表现为斥力，且随距离减小而急剧增大，所以正确选项为A. 答案：A 2.下列现象能说明分子之间有相互作用力的是( ) A.一般固体难于拉伸，说明分子间有引力 B.一般液体易于流动和变成小液滴，说明液体分子间有斥力 C.用气筒给自行车胎打气，越打越费力，说明压缩后的气体分子间才有斥力 D.高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出，这是钢分子对油分子的斥力 解析：固体难于拉伸，是分子间引力的表现，故A对；B中液体的流动性不能用引力、斥力来说明，它的原因是化学键的作用；C中，气体分子即使不压缩时也有斥力，只不过较小而已，D中说明钢分子间有空隙，油从筒中溢出，是外力作用的结果，而不是钢分子对油分子的斥力. 答案：A 3.下列说法中，哪些是错误的( ) A.两块铅压紧以后能连在一起，说明铅块中铅分子间有引力 B.固体和液体很难被压缩，说明分子间存在着相互排斥的力 C.碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在相互作用的斥力 D.拉断一根绳子需一定大小的拉力，说明分子间存在很强的引力 解析：两铅块压紧后能连在一起，说明分子间有引力，A正确；固体和液体很难被压缩，说明分子间有斥力，B正确；拉绳时分子间表现为引力，故D正确. 碎玻璃不能拼在一起，是由于玻璃断面处凹凸不平，只有少数分子接近到分 8 分子间作用力 〔学习目标〕 1 认识化学键和分子间作用力的含义。 2. 了解分子间作用力对某些物理性质的影响。 〔教学过程〕 二、分子间作用力（又叫范德华力） 1. 定义：分子间存在的将分子聚集在一起的作用力。 2. 特征： （1）分子间作用力比化学键弱得多； （2）分子间作用力存在于之间，且与有关； （3）分子间作用力主要影响属于分子晶体类型物质的（如熔沸点、溶解度等），而分子内的化学键主要影响物质的。 3. 分子间作用力大小的判断： 例如：判断F2、Cl2、Br2、I2；CF4、CCl4、CBr4、CI4各组物质的熔沸点高低。 3. 氢键 （1）实质：分子间的静电作用，是一种特殊的分子间作用力；氢键比普通的分子间作用力强，比化学键弱得多。 （2）存在条件： 分子中必须有带有孤对电子对、原子半径小且吸引电子能力强的非金属元素（如F、N、O），另外必须有与该非金属元素形成共价键的氢原子。 试举例分子间存在氢键的分子： （3）氢键的表示方法： （3）氢键对物理性质的影响 a、氢键对物质熔沸点的影响 b、试解释水结成冰时，体积为什么会膨胀？ 【巩固联系】 1. 关于氢键下列说法正确的是（） A．每一个水分子内含有两个氢键B．冰中存在氢键，水中不存在氢键 C．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高 D．H2O是一种比较稳定的化合物，这是由于存在氢键的缘故 2. 下列过程中，共价键被破坏的是（） A．碘升华B．溴蒸气被木炭吸附 C．蔗糖溶于水D．SO2气体溶于水 3. 下列变化中，没有破坏化学键的是（） A．加热氯化氨B．干冰气化 C．NaHSO4熔化D．溴化氢溶于水 4 下列关于化学键的叙述正确的是（） A 离子化合物可以含共价键 B 共价化合物可以含离子键 C 离子化合物只含有离子键 D 共价化合物中不含有离子键 5 共价键、离子键和分子间作用力是构成物质粒子间不同的作用方式，下列物质中只含有 上面一种作用方式的是（） A 干冰 B 氯化钠 C 氢氧化钠 D 碘 6. 在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与化学键的强弱有关的变化规律是（）A．HCl、HBr、HI、HF的熔点依次升高 B．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 C．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高D．H2S的熔沸点小于H2O的熔沸点7．判断物质在下列变化过程中克服的微粒之间的作用力类型。 （1）碘升华__________________ （2）氯化钠晶体熔化__________ （3）硫化氢受热分解生成硫和氢气________ （4）电解水生成氢气和氧气______________ （5）酒精（C2H5OH）的挥发_____________ 8、将H2S、HCl、CH4、Ar、NH3、H2O、MgO、SiO2、CO2、NaCl、NaOH、NaHCO3等化合物按以下要求填空： （1）微粒间只存在共价键的是，只存在离子键的的是，既存在离子键，又存在共价键的是。 （2）属于离子化合物的是，其中只有离子键的化合物的电子式为。 （3）属于共价分子是，属于共价化合物是 9、化合物A是一种不稳定的物质，它的分子组成可以用O x F y表示。10ml A气体能分解生成15mlO2和10mlF2(同温同压下)。 （1）A的化学式是 （2）已知A分子中X个氧原子呈…O-O-O…链状排列，该分子的电子式是，结构式是。 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则的运动，同时也说明了分子之间是有间隙的，否则分子就不能运动了，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。 【问】是不是有的物体当中的分子存在着引力，有些存在着斥力呢？ 反驳：物体很难被拉长，也很难被压缩。 1.分子间相互作用的特点： 3 分子间的作用力习题 基础夯实 一、选择题(1?5题为单选题，6、7题为多选题) 1．关于分子动理论，下述说法错误．．的是( ) ? ? A.物质是由大量分子组成的 B.分子永不停息地做无规则运动 C.分子间有相互作用的引力或斥力 D.分子动理论是在一定实验基础上提出的 答案：C 解析：由分子动理论可知A、B对，分子间有相互作用的引力和斥力，C错。分子动理论的提出是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的，D对。 2.下列说法中正确的是( ) A.给汽车轮胎充气时费力说明分子间有斥力 B.液体很难压缩说明液体分子间只存在斥力 C.向气球充气时，需要用力，这说明分子间有斥力 D.以上说法全错 答案：D 解析：A、C选项中用力是需要克服气体的压强，A C错。对于B选项，液体分子中引力和斥力同时存在，只不过在压缩时分子力表现为斥力，故 B 错，只能选D。 3．(山东烟台市2014?2015学年高一下学期期中)两个相近的分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离为r 0时，分子间的引力和斥力大小相等，贝y下列说法中正确的是（） A.当分子间距离由r o开始减小时，分子间的引力和斥力都在减 小 B.当分子间距离由r o开始增大时，分子间的斥力在减小，引力在增大 C.当分子间的距离大于r o时，分子间相互作用力的合力为零 D.当分子间的距离小于r o时，分子间相互作用力的合力表现为斥力 答案：D 解析：当分子间距离由r o开始减小时，分子间的引力和斥力都在增大，选项A错误。当分子间距离由r o开始增大时，分子间的斥力和引力都在减小，选项B错误。当分子间的距离大于r o 时，分子间相互作用力表现为引力，合力不为零，选项C错误。当分子间的距离小于r o时，分子间相互作用力的合力表现为斥力，选项D正确。 4.（青岛市2013?2014学年高二下学期检测）如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是（） A.铅分子做无规则热运动 B.铅柱受到大气压力作用 C.铅柱间存在万有引力作用 D.铅柱间存在分子引力作用 答案：D 解析：本题考查了分子力的概念，下面铅柱不脱落，是因为上面铅柱对它有向上的分子引力作用，D正确。 5．在弹性限度内，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比，从分子间相互作用力跟分子间距离的关系图象来看，最能反映 《塑料成型加工基础》单元教学内容 任务1: 分子间的作用力 一、高分子的聚集态结构 高分子的聚集态结构是指高分子链之间的排列或堆砌结构，也称为超分子结构或者亚微形态结构。 高聚物的聚集态结构与材料的加工过程密切相关，实际应用中的高聚物材料或制品，其使用性能直接取决于聚集态结构。 二、聚合物分子间的作用力 聚合物分子间的相互作用力包括主价力和次价力。 主价力是指处于平衡状态分子中的键合原子间的化学键（包括共价键、配位键、离子键等），是构成聚合物的作用力，化学键断裂，则主价力消失。 次价力是指非键合原子间、基团之间和分子之间的相互作用力，次价力决定聚合物的聚集态，当次价力消失时，聚合物解离成单个分子。次价力包括范德华力（取向力、诱导力和色散力）和氢键。 1、取向力 取向力发生在极性分子与极性分子之间。由于极性分子的电荷分布不均匀，一端带正电，一端带负电，形成永久偶极。因此，当两个极性分子相互接近时，由于它们偶极的同极相斥，异极相吸，两个分子必将发生相对转动。这种偶极子的互相转动，就使偶极子的相反的极相对，叫做“取向”。 由于极性分子的取向而产生的分子间的作用力，叫做取向力，即取向力是极性分子永久偶极之间的静电引力，如图所示。 极性分子的极性可以用偶极矩μ表示，如图所示，偶极矩定义为极性分子带有的电荷q 与正负电荷之间距离r 的乘积，即r q ?=μ。 分子间偶极作用示意图 分子的偶极矩 理论计算表明，取向力的相互作用能为 KT R E K 6222132μμ?-= 式中，μ1、μ2——两种极性分子的偶极矩； R ——分子间距离； K ——玻尔兹曼常数； T ——绝对温度。 取向力的作用能量一般在13~21kJ/mol 。分子的极性越大、温度越低、分子间的距离越小，取向力越大。 极性高聚物如聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇等的分子间作用力主要是取向力。 2、诱导力 在极性分子和非极性分子之间，由于极性分子偶极所产生的电场对非极性分子发生影响，使非极性分子电子云变形（即电子云被吸向极性分子偶极的正电极），结果使非极性分子的电子云与原子核发生相对位移，本来非极性分子中的正、负电荷重心是重合的，相对位移后就不再重合，使非极性分子产生了偶极。这种电荷重心的相对位移叫做“变形”，因变形而产生的偶极，叫做诱导偶极。 极性分子的永久偶极与它在其它分子上引起的诱导偶极之间的相互作用力称为诱导力。 在极性分子和极性分子之间，除了取向力外，由于极性分子的相互影响，每个分子也会发生变形，产生诱导偶极。其结果使分子的偶极矩增大，既具有取向力又具有诱导力。在阳离子和阴离子之间也会出现诱导力。 对于偶极矩分别为μ1和μ2、分子极化率分别为α1和α2的两种分子，如果分子间距离为R ，则诱导偶极的相互作用能为 6 212221D R ）（—μαμα+=E 诱导力的作用能一般在6.3~12.6kJ/mol 。 3、色散力 当非极性分子相互接近时，由于每个分子的电子不断运动和原子核的不断振动，经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对位移，也即正、负电荷重心发生了瞬时的不重合，从而产生瞬时偶极。而这种瞬时偶极又会诱导邻近分子也产生和它相吸引的瞬时偶极。虽然，瞬时偶极存在时间极短，但在不断重复着，使得分子间始终存在着引力，这种力可从量子力学理论计算出来，而其计算公式与光色散公式相似，因此，把这种力叫做色散力。 即色散力是分子瞬时偶极之间的相互作用力。 色散力的作用能与分子的电离能I ，分子极化率α和分子间距离R 有关，即 ?? ? ?????? ??+=621212123R I I I I E L αα— 色散力具有普遍性、加和性，与温度无关。 色散力存在于所有极性和非极性分子中，是范德华中最普遍、最主要的一种。一般小分子的色散力较弱，大小只有0.8～8.4kJ/mol 。但由于色散力具有加和性，随着分子量的增加而增加，因此，在一般非极性高分子中，色散力可占分子间力总值的80％～100％。聚乙烯、聚丙烯，聚苯乙烯等非极性高聚物中的分子间力主要是色散力。 以上三种力统称为范德华力，是永久存在于一切分子之间的一种吸引力。这种力没有方分子间的相互作用
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