【物理】2018届一轮复习人教版13-3分子间的作用力学案
专题13.3 分子间的作用力
课前预习 ● 自我检测
1.下列事例能说明分子间有相互作用力的是（ ）
A.金属块经过锻打能改变它原来的形状 B.拉断一根钢绳需要用一定的外力
C.食盐能溶于水而石蜡却不溶于水 D.液体一般很难压缩
【答案】 ABD
【解析】 金属块锻打后能改变形状而不断裂，说明分子间有引力，拉断钢绳需要一定外力，也说明分子间有引力，而液体难压缩说明分子间存在斥力；食盐能溶于水而石蜡不溶于水是由物质的溶解特性决定的，而不是分子的作用，故【答案】为ABD.
2.分子间的相互作用力由引力F引与斥力F斥两部分组成，则（ ）
A.F引与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
3.两个分子引力和斥力的平衡距离r0的数量级_________ m，1 mol标准状况下的气体分子间距离约为_________ m，分子之间作用力为_________.
【答案】 10-10 3.3×10-9 0
【解析】 1个分子占据的体积约为=3.7×10-26 m3，所以分子之间的距离r==3.3×10-9 m，r≈10r0，因而分子间作用力几乎为零.
4. 分子甲和分子乙距离较远，设甲分子固定不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再近的这一过程中（ ）
A.分子力总是对乙分子做正功
B.乙分子总是克服分子力做功
C.先是乙分子克服分子力做功，然后分子力对乙分子做正功
D.先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功
【答案】 D
【解析】 分子间存在着作用力，同时存在斥力和引力，在r0=10-10 m时，两种力的合力为零，r＞r0时为引力，r＜r0时表现为斥力，当两个分子由较远到再不能靠近时，分子力对乙分子先做正功，后做负功.
5．关于分子间的作用力，下列说法正确的有(r0为分子的平衡位置)( )
A．两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力
B．两个分子间距离大于r0时，分子间只有引力
C．两个分子间距离由较远逐渐减小到r0的过程中，分子力先增大后减小，为引力
D．两个分子间距离由极小逐渐增大到r0的过程中，引力和斥力都同时减小，分子力表现为斥力
【答案】 CD
课堂讲练 ● 典例分析
知识点一：分子间的作用力
1．分子间有空隙
(1)气体分子的空隙：气体很容易被压缩，表明气体分子间有很大的空隙．
(2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体积会减小，说明液体分子间有空隙．
(3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅片的分子，能扩散到对方的内部说明固体分子间也存在着空隙．
2．分子间作用力
(1)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，说明分子之间存在着引力
；分子间有空隙，但用力压缩物体，物体内会产生反抗压缩的弹力，这说明分子之间还存在着斥力．
(2)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引力和斥力的合力．
(3)分子间的作用力与分子间距离的关系如图表现出了分子力F随分子间距离r的变化情况，
由图中F r图线可知：F引和F斥都随分子间距离的变化而变化，当分子间的距离增大时，F引和F斥都减小，但F斥减小得快，结果使得：
①r＝r0时，F引＝F斥，分子力F＝0，r0的数量级为10－10 m；当r>10－9 m时，分子力可以忽略．
②r
r0时，F引>F斥，分子力表现为引力．
3分子力与分子间距离变化的关系及分子力模型．
分子力F随分子间距
离r的变化关系图象
分子间距离
分子力
分子力模型
r＝r0
零
rr0
表现为引力，且分子力随分子间距的增大，先增大后减小
知识点二：分子动理论
1．内容
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．
(1)分子间有相互作用的宏观表现．
①当外力欲使物体拉伸时，组成物体的大量分子间将表现为引力，以抗拒外界对它的拉伸．
②当外力欲使物体压缩时，组成物体的大量分子间将表现为斥力，以抗拒外界对它的压缩．
③大量的分子能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在引力．固体有一定的形状，液体有一定的体积，而固体、液体分子间有空隙，却没有紧紧地吸在一起，说明分子间还同时存在着斥力．
(2)分子力与物体三态不同的宏观特征．
分子间距离不同，分子间的作用力表现也就不一样，物体的状态特征也不相同．
物态
分子特点
宏观表现
固态
①分子间距离小
②作用力明显
③分子只能在平衡位置附近做无规则的振动
①体积一定
②形状一定
液态
①分子间距离小
②平衡位置不固定
③可以较大范围做无规则运动
①有一定体积
②无固定形状
气态
①分子间距离较大
②分子力极为微小，可忽略
③分子可以自由运动
①无体积
②无形状
③充满整个容器
2．统计规律
(1)微观方面：各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性．
(2)宏观方面：大量分子的运动有一定的规律，叫做统计规律．大量分子的集体行为受统计规律的支配．
【典例1】关于分子力，正确的说法是( )
A．分子间的相互作用力是万有引力的表现
B．分子间的作用力是由分子内带电粒子相互作用和运动所引起的
C．当分子间距离r>r0时，随着r的增大，分子间斥力和引力都减小，但斥力减小的更快，合力表现为引力
D．当分子间距离大于10倍的r0时，分子间的作用力几乎等于零
E．当分子间的距离为r0时，它们之间既没有引力，也没有斥力
【答案】 BCD
【解析】 分子力是由于分子内带电粒子的相互作用和运动而引起的，由于分子的质量非常小，分子间的万有引力忽略不计，【答案】A错误，B正确；分子间同时存在着相互作用的斥力和引力，且斥力和引力都随着分子间距离的增大而减小，且分子力为短程力，当分子间距离r>r0时，分子间相互作用的斥力小于引力，分子力表现为引力，【答案】C、D正确，分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，当两个分子间距离为r0时， 每个分子受另一个分子的引力和斥力大小相等、方向相反、合力为零，而不是既无引力也无斥力，E错误．
【典例2】关于分子动理论，下列说法正确的是( )
A．分子永不停息地做无规则运动
B．酒精和水混合后，总体积减小，是因为分子间有空隙
C．铁块不易被压缩是因为在挤压铁块时，分子间只有斥力没有引力
D．分子间距离增大时，分子力也随之增大
E．固体和液体很难被压缩，是因为分子斥力大于分子引力
【答案】 ABE
【反思总结】
1．当拉伸物体时，组成物体的分子间的分子力表现为引力，以抗拒外界对它的拉伸．
2．当压缩物体时，组成物体的分子间的分子力表现为斥力，以抗拒外界对它的压缩．
3．大量的分子能聚集在一起形成固体和液体，说明分子间存在引力；固体有一定的形状，液体有一定的体积，而固体、液体分子间有空隙，且没有紧紧地吸在一起，说明分子间还同时存在着斥力．
【典例3】(多选)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．电焊能把两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
【答案】 ABC
【解析】 高温下铁分子运动非常激烈，两铁块上的铁分子间距很容易充分接近到分子力起作用的距离内，所以两块铁经过高温加压将很容易连成一整块，电焊也是相同的原理，所以A、C项正确；通常情况下，气体分子间的距离大约为分子直径的10多倍，此种情况下分子力非常微弱，气体分子可以无拘无束地运动，从而充满整个容器，所以B项正确；玻璃断面凹凸不平，即使用很大的力也不能使两断面间距接近到分子引力作用的距离，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加热，玻璃变软，则可重新接合，所以D项错误．
【典例4】 (多选)下列说法正确的是( )
A．大量分子的无规则运动是有统计规律的
B．当物体温度升高时，每个分子运动都加快
C．气体的体积等于气体分子体积的总和
D．液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的
【答案】 AD
【反思总结】分子力的作用是有范围的，当r＜r0时，分子力表现为斥力，当r＞r0时，分子力表现为引力.固体、液体的体积难以改变，往往是分子力的宏观表现，而对于气体，一般情况下分子力很小，甚至可忽略.解释相关的现象只能从分子的热运动和气体压强产生原因等方面去考虑.
课后巩固 ● 课时作业
题组一 分子力的特点
1．“破镜难圆”的原因是( )
A．玻璃分子间的斥力比引力大
B．玻璃分子间不存在分子力的作用
C．一块玻璃内部分子间的引力大于斥力，而两块碎玻璃片之间，分子引力和斥力大小相等，合力为零
D．两片碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零
【答案】 D
【解析】 破碎的玻璃放在一起，由于接触面的错落起伏，只有极少数分子能接近到分子间有作用力的程度，因此，总的分子引力非常小，不足以使它们连在一起．
2．(多选)关于分子间作用力的说法，正确的是( )
A．分子间同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是其合力
B．分子间距离减小时，引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快
C．分子间距离减小时，引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快
D．当分子间距的数量级大于10－9 m时，分子力已微弱到可以忽略
【答案】 ABD
3．如图所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则( )
A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标数量级为10－15 m
B．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标数量级为10－10 m
C．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横坐标数量级为10－10 m
D．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横坐标数量级为10－15 m
【答案】 C
【解析】 表示引力的线与表示斥力的线的交点，横坐标表示分子间距r0，r0大约为10－10 m，由分子力特点可知当r>r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力；当r10－9 m)以相等的初速度v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．一直减小
C．先减小后增加 D．先增加后减小
【答案】 D
题组三 分子力的宏观表现 分子动理论
7．(多选)关于分子动理论，下列说法正确的是( )
A．物体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】 ABD
【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．分子动理论是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的，D对．
8．下列现象可以说明分子间有引力的是( )
A．用粉笔在黑板上写字留下字迹
B．两个带异种电荷的小球相互吸引
C．用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小的纸屑
D．磁体吸引附近的小铁钉
【答案】 A
【解析】 毛皮摩擦的橡胶棒能吸引轻小的纸屑及两个带异种电荷的小球相吸是静电力的作用，磁铁吸引附近的小铁钉的力是磁场力，二者跟分子力是不同性质的力，故B、C、D错．粉笔字留在黑板上是由于粉笔的分子与黑板的分子间存在引力的结果，故A正确．
9．(多选)下列事例能说明分子间有相互作用力的是( )
A．金属块经过锻打能改变它原来的形状而不断裂
B．拉断一根钢绳需要用一定的外力
C．食盐能溶于水而石蜡却不溶于水
D．液体一般很难压缩
【答案】 ABD
10．(多选)如图所示，把一块干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．因为拉起时还需要克服水分子对玻璃板分子的吸引力，所以拉力大于玻璃板的重力
【答案】 BD
