2020-2021学年高中物理-第7章-分子动理论-3-分子间的作用力教案2-新人教版选修3-3.doc

2020-2021学年高中物理 第7章 分子动理论 3 分子间的作用力教案2 新人教版选修3-3

2020-2021学年高中物理 第7章 分子动理论 3 分子间的作用力教案2 新人教版选修3-3

年级：
姓名：

- 6 -

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。
【重点难点】
重点：
分子间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。
【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。
【教学方法】
探究式教学法和情景创设教学法；以学生合作学习和探究性学习为主，培养学生的逻辑思维能力.
【教学用具】
量筒 酒精 水 多媒体
【教学过程】
（一） 新课引入
复习：
1.通过前面的学习哪些说明物体是由大量分子组成的？
答：直径的数量级是10-10m；1mol任何物质都含有NA个粒子数.
2.哪些说明分子在做永不停息的无规则运动？
答：扩散现象和布朗运动
提问：既然分子在做无规则运动，分子间是否紧密排列、无空隙？
（二）新课教学
1、分子间存在相互作用力
【演示】
两个同学展示实验：两只量筒中，分别注入50ml水和50ml酒精，混合后总体积小于100ml。
【提问】这个实验说明了什么问题？
【学生】水和酒精混合总体积减小说明液体分子间存在空隙.
【提问】分子间存在空隙，大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，这是为什么呢？
学生思考讨论
【演示】
把两块纯净的铅压紧
【提问】这个实验说明了什么问题？
【学生】把金块和铅块压在一起，它们的分子能够扩散到对方的内部说明固体分子不但是运动的，它们之间也存在空隙。金块和铅块能聚集在一起，说明它们的分子之间有力的作用。
【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。
用力拉伸物体，很难把它拉断，说明了分子之间存在引力，大量的分子间的引力宏观上反映出来就是反抗拉伸的弹力；用力压缩一固体，很难把它压小，说明分子之间存在斥力，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。
【提问】同学们能否再举出几个例子来说明分子间的引力和斥力？
【学生】
①压缩气体需要外力，固体和液体很难压缩说明分子间存在斥力。
②将两块铅块压在一起能粘在一块，说明分子间有引力。
③最近几年出现了很多新的焊接方式，如摩擦焊接和爆炸焊接是利用分子引力。
【提问】有的物体中的分子存在着引力，有的存在着斥力，还是引力和斥力同时存在呢？举例说明。
【学生】物体很难被拉长，也很难被压缩，说明引力和斥力是同时存在的。
【总结】分子间相互作用的特点：
①分子间同时存在相互作用的引力和斥力。
②分子间的引力和斥力都随分子间距离增大而减 小，但斥力比引力减小更快。
③实际表现出来的是分子引力和斥力的合力----分子力
2、分子间的相互作用力与距离的关系
【教师】由于分子是由原子组成的，原子内有带正电的原子核和带负电的电子，因此，分子间的相互作用力十分复杂，研究表明：分子间同时存在引力和斥力，某些情况下表现为引力，在某些情况下表现为斥力，它们的大小都跟分子间的距离有关。
【讨论】仔细阅读课本第8页上的图7.3-2和相关知识以及第9页思考与讨论，思考以下问题。

①此图的横坐标和纵坐标各表示什么意思？
②随着分子间距离的增大，引力和斥力各有什么变化，哪个变化得更快？
③在图上作出一个分子所受另一个分子的斥力和引力的合力随分子间距离变化图象。
【学生】
①横坐标表示分子之间的距离，纵坐标分子之间相互作用力，其中正值表示斥力，负值表示引力。
②随着分子间距离的增大，引力和斥力都在变小，从图上可以看出斥力减小更快。
③取r=OP时，这个分子所受斥力的大小可以用线段PC长度来表示，所受引力的大小用PD的长度来表示，从C向下作CQ=PD于是线段PQ的长度就代表了合力F的大小：，同理再作出其它几个代表点，连成平滑的曲线，这就是图中的红线，它表示分子的斥力和引力的合力随分子间距离变化图象。
【提问】从图上可以看出，当两个分子之间的距离由逐渐减小时，分子合力迅速增大，当两个分子之间的距离由逐渐增大时，分子间相互作用力的合力会出现一个极大值，请同学们举出生活中的实例来说明？
【学生】
①用力压缩液体，会受到很大的阻力。
②用力拉断一根铅丝的过程中，所用的力必须达到一定限度。
【总结】
① 当时，，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米。
②当时，，对外表现的分子力F为斥力。
③当时，，对外表现的分子力F为引力。
④当时，分子间相互作用力变得十分微弱，可认为分子力F为零。
3.分子动理论
【教师】组成物体的单个分子运动有一定规律吗
【学生】通过扩散现象和布朗运动及分子动理论“分子在永不停息的做无规则运动”得出组成物体的单个分子的运动是无规律的。
【教师】大量分子的运动有一定规律吗？
【学生】单独看各个分子的运动是无规则的，带有偶然性，但大量分子的运动有一定的规律性。这种规律就叫统计规律，大量分子的集体行为受统计规律的支配。
课堂练习
1.用分子动理论的知识解释下列现象
（1）洒在屋里的一点香水，很快就会在屋里的其他地方被闻到
（2）水和酒精混合后，总体积减小。
（3）高压下的油会透过钢壁渗出。
（4）温度升高，布朗运动及扩散现象加剧。
（5）固体不容易被压缩和拉伸。
2.分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生,并随着分子间距的变化而变化,则 ( D )
A.分子间引力随分子间距的增大而增大
B.分子间斥力随分子间距的减小而增大
C.分子间相互作用力随分子间距的增大而增大
D.分子间相互作用力随分子间距的减小而增大
3.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( CD )
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，但斥力比引力变化快
D.分子力从零逐渐变大到某一数值后，逐渐减小到零，然后又从零逐渐增大到某一数值
4. 思考：如图所示，把一块洗净的玻璃板吊在细线的下端，使玻璃板水平地接触水面。如果你想使玻璃离开水面，必须用比玻璃板重量大的力向上拉细线。为什么?
实验视频：
【学生】
①玻璃板离开水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，说明玻璃板离开水时，水层发生断裂，水分子发生分裂时，由于玻璃分子和水分子、水分子之间存在引力，外力要要克服这些分子引力，造成外界拉力大于玻璃板的重力。
【教学小结】
请同学们说一说这节课的主要内容以及你的收获和体验！
【布置作业】
课本9页问题与练习第1题、第2题、第3题
【教学反思】