第四节 分子间的相互作用力
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第四章 分子结构——分子间的作用力、氢键、离子极化理论
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键的极性的增大 离子键向共价键的过渡 图4-55 由离子键向共价键的过渡
(1) 离子的极化力和变形性 离子的极化力 极化力和
极化力( 极化力(φ )—— 一种离子使邻近的异性离子极化而
变形的能力，通常阳离子极化力占主导 阳离子极化力占主导。 变形的能力，通常阳离子极化力占主导。
Z* φ 极化力 ∝ r
表4-14 分子间的作用能 ⋅mol-1)的分配 分子间的作用能(kJ⋅ 的分配
范德华力对共价化合物物理性质的影响： 范德华力对共价化合物物理性质的影响： 物理性质的影响
分子间范德华力的大小可说明共价化合物间 分子间范德华力的大小可说明共价化合物间 范德华力的大小可说明共价化合物 的物理性质差异： 的物理性质差异： 熔点、沸点的高低，溶解度的大小， 如，熔点、沸点的高低，溶解度的大小， 液化、 等等。 液化、结晶现象及相似相溶原理 ••• 等等。
d→偶极长→正电荷重心和负电荷重心的距离。偶极长 、 →偶极长→正电荷重心和负电荷重心的距离。偶极长d、 偶极子电荷q 是无法测定的， 偶极子电荷 是无法测定的，但偶极矩 µ 可通过实验测得
µ 的单位为 德拜 ， 1D = 3.33×10-30 C·m。 的单位为D(德拜 德拜)， × 。
因为一个电子的电量是1.6× 因为一个电子的电量是 ×10-19C，分子的直径在 -10 m ，分子的直径在10 数量级，所以，分子电偶极矩大小数量级为10 数量级，所以，分子电偶极矩大小数量级为 -30(C·m)。 。
极性分子的这种 固有偶极叫做 叫做永久偶 固有偶极叫做永久偶 极矩µ 。 外电场影响下所 外电场影响下所 产生的偶极叫 产生的偶极叫诱导偶 诱导偶极矩(∆ 极。诱导偶极矩 ∆µ) 的大小与外电场强度 成正比。 成正比。
高二物理分子间的相互作用力
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• 3．当r＞r0时， F引 ＞F斥，对外表现 的分子力F为引力．
• 4．当r＞10r0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）．
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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．
多地留住它呢？
《诺贝尔奖获得者与儿童对话》所做的也许就是这样一件有意义的工作。不妨说，获奖者们正是一些幸运地留住了那个心智觉醒时刻的人。在那个时刻之后，他们没有停止提问和思考，终于找出了隐藏在事物中的某个或某些重大秘密。比如1986年物理学奖得主
宾尼希，在他小时候，由于父母不让他随便打电话，他就自己想办法，用两个罐头盒和一根紧绷的长绳子制作了一部土电话机。当孩子们能够用它在相邻房间清楚地通话时，他品尝到了成功的巨大快乐。后来他因研制可以拍摄到原子结构的光栅隧道显微镜而得奖，我相信这一成果与那部
•
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．
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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；
习以为常的世界，他们提出了绝大部分成年人没有想到也回答不了的问题。和好奇心一起，还有想象力和理解力，荣誉感和自尊心，心灵的快乐和痛苦，总之，人类精神的一切高贵禀赋也先后觉醒了。假如每个孩子生命中的这个时刻在日后都能延续下去，成为真正的起点，人类会拥有多
少托尔斯泰、爱因斯坦、海德格尔啊！当然，这是不可能的，由于心智的惰性、教育的愚昧、功利的驱迫、生活的磨难等原因，对于大多数人来说，儿童时代的这个时刻仿佛注定只是昙花一现，然后不留痕迹地消失了。但是，趁现在的孩子们正拥有着这个时刻，我们能否帮助他们尽可能
• 3．当r＞r0时， F引 ＞F斥，对外表现 的分子力F为引力．
• 4．当r＞10r0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）．
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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．
多地留住它呢？
《诺贝尔奖获得者与儿童对话》所做的也许就是这样一件有意义的工作。不妨说，获奖者们正是一些幸运地留住了那个心智觉醒时刻的人。在那个时刻之后，他们没有停止提问和思考，终于找出了隐藏在事物中的某个或某些重大秘密。比如1986年物理学奖得主
宾尼希，在他小时候，由于父母不让他随便打电话，他就自己想办法，用两个罐头盒和一根紧绷的长绳子制作了一部土电话机。当孩子们能够用它在相邻房间清楚地通话时，他品尝到了成功的巨大快乐。后来他因研制可以拍摄到原子结构的光栅隧道显微镜而得奖，我相信这一成果与那部
•
B．乙总是克服分子力做功．
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C．先是分子力对乙做正功，然后乙克服
分子力做功．
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D．乙先克服分子力做功，然后分子力对
乙做正功．
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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；
习以为常的世界，他们提出了绝大部分成年人没有想到也回答不了的问题。和好奇心一起，还有想象力和理解力，荣誉感和自尊心，心灵的快乐和痛苦，总之，人类精神的一切高贵禀赋也先后觉醒了。假如每个孩子生命中的这个时刻在日后都能延续下去，成为真正的起点，人类会拥有多
少托尔斯泰、爱因斯坦、海德格尔啊！当然，这是不可能的，由于心智的惰性、教育的愚昧、功利的驱迫、生活的磨难等原因，对于大多数人来说，儿童时代的这个时刻仿佛注定只是昙花一现，然后不留痕迹地消失了。但是，趁现在的孩子们正拥有着这个时刻，我们能否帮助他们尽可能
高中物理 分子间的相互作用力
分子间的相互作用力扩散现象和布朗运动不但说明分子不停地做无规则运动，同时也说明分子间是有空隙的，否则分子便不能运动了。
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．固体分子之间也有空隙。
我们在前面讲述分子的大小时，认为固体分子和液体分子是一个挨一个排列的，那只是为估算分子直径的数量级而作的设想。
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。
用力拉伸物体，物体内要产生反抗拉伸的弹力，就是因为分子间存在着引力。
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拉开。
把两块光学玻璃的表面磨得既光滑又相吻合，并把表面处理干净，施加一定的压力它们就可以粘合在一起，这也是利用了分子间的引力。
分子间有引力，而分子间又有空隙，没有紧紧吸在一起，这说明分子间还存在着斥力。
用力压缩物体，物体内要产生反抗压缩的弹力，就是物体内大量分子间的斥力的宏观表现。
研究表明，分子间同时存在着引力和斥力，它们的大小都跟分子间的距离有关。
图中的两条虚线分别表示两个分子间的引力和斥力随距离变化的情形。
实线表示引力和斥力的合力即实际表现出来的分子间的作用力随距离变化的情形。
我们看到，分子间的引力和斥力随着分子间的距离的增大而减小。
当两分子间的距离等于r0时，分子间的引力和斥力相互平衡，分子间的作用力为零,r0的数量级约为10-10m。
相当于距离为r0的位置，叫做平衡位置（图甲）。
当分子间的距离小于r0时，引力和斥力虽然都随着距离的减小而增大，但是斥力增大得更快，因而分子间的作用力表现为斥力（图乙）。
当分子间的距离大于r0时，引力和斥力虽然都随着距离的增大而减小，但是斥力减小得更快，因而分子间的作用力表现为引力（图丙），它随着距离的增大迅速减小。
当分子间距离的数量级大于10-9m时，分子力已经变得十分微弱，可以忽略不计了。
分子间的相互作用力
3．分子间的相互作用力 (1)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，物体内会产生反抗压缩的力，说明分子间存在着 斥力 ． (2)当两个分子间的距离为 r0 时， 分子所受的引力与斥力大小相等， 此时分子所受的合力 为零 ．当分子间的距离小于 r0 时，作用力的 合力表现为 斥力 ；当分子间的距离大于 r0 时，作用力的合力表 现为 引力 ． 4．分子力的实质 (1)分子间的作用力本质上是一种 电磁力 ． (2)分子间的作用力是由原子内部的带电粒子的 相互作用 引 起的.
解析 挤压后的铅分子之间的距离可以达到分子之间存在相 互作用力的距离范围，故不脱落的主要原因是分子之间存在 引力，故 D 正确，A、B、C 错误．
图3
例2
(单选)分子间的相互作用力由引力 F 引和斥力 F 斥两部分 ( A )
组成，则 A．F 斥和 F 引是同时存在的 B．F 引总是大于 F 斥，其合力总是表现为引力 C．分子之间的距离越小，F 引越小，F 斥越大
图2
三、阅读课本 [要点提炼]
理解分子间作用力的本质
分子间的作用力本质上是一种电磁力． 分子是由原子组成的， 原子内部有带正电的原子核和带负电 的电子， 分子间的作用力就是由这些带电粒子的相互作用引 起的．
例1
(单选)如图 3 所示，两个接触面平滑的 ( D )
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
分子间存在空隙
分 子 间 的 相 互 作 用 力
①分子间存在相互作用的引力 F 引和 斥力 F 斥，它们的合力就是分子力 F ②分子间的引力 F 引和斥力 F 斥同时存在
分子间的相互作用力
【讨论与交流】 1、当分子间距离r<r0时，分子力表现为什么力？分子势能 随分子间距离的变化如何变化？ 2、当分子间距离r>r0时，分子力表现为什么力？分子势能 随分子间距离的变化如何变化？ 3、当分子间距离r＝r0时，分子力为零，此时分子势能也为 零吗？ 4、试用图像大致表示出分子势能随分子间距离变化的关系 〔取无穷远处分子势能为零〕。
第四节 分子间的相互作用力
分子热运动
知识回忆： 1、物质是由大量分子组成的，分子直 径的数量级是10-10m。 2、分子的运动是热运动，扩散现象和 布朗运动都反映了分子的无规那么运动。
分子热运动
你认为分子间有间隙吗？ 有关的实验现象： ✓气体很容易被压缩 ✓水和酒精混合后总体积减少 ✓压缩钢筒中的油，发现油透过筒壁渗出，说明 钢微粒之间也有空隙 ✓扩散现象和布朗运动 ✓这些都说明分子间存在空隙。
分子间存在相互作用力
➢分子有空隙，而大量分子能聚在一起 形成固体或液体，说明分子间存在引力。
【实例】物体难被拉长、压紧的铅块 结合在一起 ➢固体、液体难被压缩说明分子间存在 斥力。
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。
分子间存在相互作用力
分子力的特点和规律： ➢分子间同时存在相互作用的引力和斥力， 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增 大而减小，随分子间距离减小而增大； ➢当分子间距离r＝r0时，斥力和引力相等， 分子力为零，称为平衡位置(10-10m)； ➢当分子间距离r<r0时，斥力大于引力，分 子力表现为斥力；当分子间距离r>r0时， 斥力小于引力，分子力表现为引力； ➢当分子间距离r>10r0(10-9m)时，分子力 可忽略不计。
分子势能与分子间距离关系
第四节 分子间的相互作用力
分子热运动
知识回忆： 1、物质是由大量分子组成的，分子直 径的数量级是10-10m。 2、分子的运动是热运动，扩散现象和 布朗运动都反映了分子的无规那么运动。
分子热运动
你认为分子间有间隙吗？ 有关的实验现象： ✓气体很容易被压缩 ✓水和酒精混合后总体积减少 ✓压缩钢筒中的油，发现油透过筒壁渗出，说明 钢微粒之间也有空隙 ✓扩散现象和布朗运动 ✓这些都说明分子间存在空隙。
分子间存在相互作用力
➢分子有空隙，而大量分子能聚在一起 形成固体或液体，说明分子间存在引力。
【实例】物体难被拉长、压紧的铅块 结合在一起 ➢固体、液体难被压缩说明分子间存在 斥力。
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。
分子间存在相互作用力
分子力的特点和规律： ➢分子间同时存在相互作用的引力和斥力， 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增 大而减小，随分子间距离减小而增大； ➢当分子间距离r＝r0时，斥力和引力相等， 分子力为零，称为平衡位置(10-10m)； ➢当分子间距离r<r0时，斥力大于引力，分 子力表现为斥力；当分子间距离r>r0时， 斥力小于引力，分子力表现为引力； ➢当分子间距离r>10r0(10-9m)时，分子力 可忽略不计。
分子势能与分子间距离关系
高中物理第一章分子动理论第四节分子间的相互作用力课
答案
知识梳理
1.在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来 的分子力是分子引力和斥力的合力. 2.分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而 减小 ，随分子间距离r的 减小而增大，但斥力变化得快 .
3.分子力与分子间距离变化的关系
(1)分子间距离r＝r0(平衡距离)时，F引＝F斥，分子力为零 ，所以分子间
解析 答案
3.(分子力的特点)如图3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轴正半轴上不同位置处，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 示斥力或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点的横坐标约为10－15 m
答案
知识梳理
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，而固体分子、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.
第一章
第四节 分子间的相互作用力
目标定位 1.通过实验知道分子间存在着相互作用力. 2.通过图象分析知道分子力与分子间距离的关系. 3.了解分子间作用力的本质.
内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究
一、分子力的宏观表现 导学探究
1.为什么坚硬的固体很难被拉长？ 答案 这是分子间引力的宏观表现. 2.为什么固体、液体很难被压缩？ 答案 这是分子间斥力的宏观表现.
4.分子力的实质 分子间的作用力本质上是一种电磁 力，是由原子内部的 带电粒子 的相互作用引起的.
知识梳理
1.在任何情况下，分子间总是同时存在着引力和斥力，而实际表现出来 的分子力是分子引力和斥力的合力. 2.分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而 减小 ，随分子间距离r的 减小而增大，但斥力变化得快 .
3.分子力与分子间距离变化的关系
(1)分子间距离r＝r0(平衡距离)时，F引＝F斥，分子力为零 ，所以分子间
解析 答案
3.(分子力的特点)如图3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轴正半轴上不同位置处，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 示斥力或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点的横坐标约为10－15 m
答案
知识梳理
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，而固体分子、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.
第一章
第四节 分子间的相互作用力
目标定位 1.通过实验知道分子间存在着相互作用力. 2.通过图象分析知道分子力与分子间距离的关系. 3.了解分子间作用力的本质.
内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究
一、分子力的宏观表现 导学探究
1.为什么坚硬的固体很难被拉长？ 答案 这是分子间引力的宏观表现. 2.为什么固体、液体很难被压缩？ 答案 这是分子间斥力的宏观表现.
4.分子力的实质 分子间的作用力本质上是一种电磁 力，是由原子内部的 带电粒子 的相互作用引起的.
分子之间的相互作用力
分子之间的相互作用力(2007-07-19 21:24:19)转载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。
高中物理第一章分子动理论第四节分子间的相互作用力
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3．分子间的作用力与分子间的距离 r 有关，分子间距离为 r0(数量级为 10－10 m)的位置叫做__平__衡__位__置___． (1)当 r＝r0 时，F 引＝F 斥，此两力的合力为___零___，即分子
间没有作用力． (2)当 r＞r0 时，F 引＞F 斥，分子间呈现出引_力__(y_ǐn_lì_) _． (3)当 r＜r0 时，F 引＜F 斥，分子间呈现出斥_力__(c_hì_lì_) _． (4)当 r＞10r0 时，引力和斥力都迅速减为__零___，分子力为 ___零___．
“铁棒被折断后很难再合成一个整体”是因为铁棒被折断后
再对接在一起时，分子间的距离大于分子直径的 10 倍以上，
分子间的作用力很微弱．D 项“气体会无限地扩散”是因为
气体分子在不停地做无规则运动中互相碰撞，而不体很难被压缩”是因为固体、
液体分子间的距离小于某一距离 r0 后，斥力起主要作用．故 选 B. [答案] B
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(多选)两个分子从靠近得不能再靠近的位置开始，使 两个分子之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的 10 倍以 上，在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．分子间相互作用的合力逐渐减小 D．分子间相互作用的合力先减小后增大，再减小
(多选)下列现象中能说明分子间存在分子力的是 () A．两铅块能被压合在一起 B．钢绳不易被拉断 C．水不容易被压缩 D．空气容易被压缩
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第十八页，共二十七页。
[解析] 两铅块能被压合在一起、钢绳不易被拉断说明分子 之间存在引力；而水不容易被压缩是因为分子间距小，轻微 压缩都会使分子力表现为斥力，因此 A、B、C 都能说明分 子间存在分子力．空气容易被压缩是因为分子间距大，而不 能说明分子间存在分子力，因此选 A、B、C. [答案] ABC
第一章 第4节 分子间的相互作用力
力以及它们的合力均随分子距离的变化而变化。
[解析] 分子间的引力和斥力是同时存在的，当 r＞r0 时， 它们的合力表现为引力；当 r＜r0 时，它们的合力表现为斥力， 故 A、B 选项皆错。当分子间距离变化时，分子间的引力和 斥力同时增大或减小，故 C 错。
[答案] D
[借题发挥] 判断分子间作用力的性质，必须先明确分子 间距离的关系即 r 与 r0 的关系，这是大前提，在这一前提下 可确定分子引力与分子斥力大小的总的关系。值得注意的是， 若 F 分为斥力，不是说引力不存在了；F 分为引力，也不是说 只有引力而没有斥力。
F 随 r 变化的关系如图： ①当 r<r0 时，合力随距离的增大而减小； ②当 r>r0 时，合力随距离的增大先增大后 减小； ③当 r>10r0 时，F 引和 F 斥都十分微弱，可以认为分子间无 相互作用力(F＝0)。
3．分子力模型：用两个小球中间连有一个弹簧的模型来 比喻分子及其间的分子力：小球代表分子，弹簧的弹力代表 分子斥力和引力的合力。
解析：锯条弯到一定程度就会断裂是因为断裂处分子之间的 距离大到一定程度时，分子力不能发挥作用而断裂；给自行 车打气时越打越费力，是因为胎内气体分子多了以后气体的 压强增大，而不是分子之间斥力起作用。选项 A 和选项 B 的 解释是错误的，选项 C 和选项 D 的解释是正确的。 答案：CD
5．如图所示，把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋 的下端，使玻璃板水平地接触水面。如果你 想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力 ________的拉力向上拉橡皮筋。原因是水分 子和玻璃的分子间存在________作用。 解析：由于水分子和玻璃的分子间存在分子引力作用，所以 要想使玻璃板离开水面，必须用比玻璃板重力大的拉力向上 拉橡皮筋。 答案：大 分子引力
2.4.1第四节《分子间作用力》
为什么冰会浮 在水面上呢？ 在水面上呢？
水
O H H O H O H H H H O H H O H
冰
ρ冰 < ρ水
在什么样的条件下才能形成氢键？ 在什么样的条件下才能形成氢键？ 思考： 思考：
沸点/℃ 沸点 ℃
100 75 50 25 0 -25 -50 -75 -100 -125 -150 CH4 × NH3 H2S HCl PH3 SiH4 × H2Se AsH3 HBr HF H2Te SbH3 H2O
第四节 分子间的作用力与物 质的性质
【探究一】 探究一】 冰雪融化， 冰雪融化，是物理变化还 是化学变化？ 是化学变化？有没有破坏其中 的化学键？ 有没有能量的变化？ 的化学键？ 有没有能量的变化？ 为什么？ 为什么？
我们知道： 我们知道：分子内部原子间存 在强的相互作用——化学键，形成 化学键， 在强的相互作用 化学键 或破坏化学键都伴随着能量变化。 或破坏化学键都伴随着能量变化。 如水在通电情况下分解为氢气 和氧气，水分子中H-O键被破坏， 键被破坏， 和氧气，水分子中 键被破坏 生成H-H、O-O键。 生成 、 键 2H2O==2H2 + O2
二.氢键
• 氢键：静电作用力和一定程度的轨道重叠作用 氢键： • 氢键的表示方法 氢键的表示方法:X—H…Y
【交流研讨】 1.氢键有无方向性和饱和性？ 氢键有无方向性和饱和性？ 氢键有无方向性和饱和性 2.在什么样的条件下才容易形 在什么样的条件下才容易形 成氢键？ 成氢键？
• 氢键的方向性和饱和性
【探究三】 探究三】 范德华力如何影响物质的 物理性质？ 物理性质？
相 对 分 子 质 量 的 关 系
卤 素 单 质 熔 沸 点 与
第四节 分子间的相互作用力
的马德堡半球很难分开是大气压强作用的结果，故B、C选
项错误． 答案：AD
课 堂 训 练 1．下面证明分子间存在引力和斥力的实验，错误的
是(
)
A．两块铅压紧以后能连成一块，说明存在引力 B．一般固体、液体很难被压缩，说明存在着相互排
斥力 C．拉断一根绳子需要一定大小的力，说明存在着相 互吸引力 D．碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力
3．知道当分子间的距离r<r0时，分子间的引力和斥 力都随分子间的距离减少而增大，而且斥力比引力增大得 快，分子间的作用力表现为斥力．
4．知道当分子间的距离r>r0时，分子间的引力和 斥力都随分子间的距离增大而减少，而且斥力总是比引 力小，分子间的作用力表现为引力．
5．知道分子力是短程力，当分子间距离的数量级
第一章 分子动理论 第四节 分子间的相互作用力
栏 目 链 接
1．知道分子间的相互作用力有引力和斥力，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． 2．知道什么叫做平衡位置，知道分子间实际表现出 来的作用力为零时分子间距离r0的数量级．分子间的距离
r<r0时，实际表现的分子力为斥力．
课 堂 训 练 3．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，说明了分子间有引力
B．一般液体易流动和变成小液滴，说明了液体分子
间有斥力
C．用打气筒给自行车轮胎打气，越打越费劲，说明 了压缩后的气体分子间有斥力 D．高压密闭的钢筒中的油会沿筒壁溢出，这是钢分 子对油分子的斥力
(2)液体在宏观上有一定的体积，而又有流动性，没
有固定的形状．固体受热温度升高，最终熔化为液体，对
大多数物质来说，其体积增加10%，也就是分子之间距离大 约增加3%.因此，液体分子之间作用力很接近固体情况，分 子间有较强的作用力，分子无规则运动主要表现为在平衡 位置附近振动，但由于分子间距离有所增加，使分子也存 在移动性． (3)气体在宏观上没有一定的体积形状，可以充满任
分子间的相互作用力
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 r0
r
0
D.分子间相互作用力随分子间距的减小而增大
将镜子加热成熔融态，就可以减小分子间的距离，使之达 到引力的作用范围，就可以黏合了。
高二物理名师课程
拓展思考：
问题2：有人根据分子间的距离为平衡距离时，分子间的 合力为零，作出如下判断：合力为零，等效于分子间没有 力的作用，所以不用费力就可以把它们分开。你认为对吗？ 为什么？ 不对。 当分子间距离从平衡距离开始增加时，分子力表现为引力， 如果要把分子分开，需要克服引力做功
分子间作用力先增大，后减小
高二物理名师课程
固体、液体分子间
的距离通常在r0附
近，分子间的相互 作用比较明显
你能解释为什么固 体、液体不易被压 缩吗？
当固体、液体被压缩时，分子间距小于r0，分子间的 作用力表现为斥力。r再减小，分子间的斥力将迅速
增大，致使分子不能无限接近，因而固体、液体不易
被压缩
高二物理名师课程
问题1：当r＞r0时，分子力 表现为什么力？ r 当r＞r0时，F斥＜F引，分子 力表现为引力。
高二物理名师课程
活动二：探究分子间作用力与距离的关系
F
问题1：分子间距从r0开始减
小，分子间的作用力如何变化？
分子间作用力不断增大
F斥 r0 0
F引
r 问题2：分子间距从r0开始增
大，分子间的作用力如何变化？
2.当r=r0时，F引＝F斥 ≠ 0，分子力F＝0；当r＜r0时，分子 力表现为斥力；当r＞r0时，分子力表现为引力；当r＞ 10r0时，分子间作用力可忽略
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解析:当分子间距r的数量级大于10-9m(10r0) 时，分子力F为零,碎玻璃之间绝大多数玻璃分 子间距离太大,已经超过了10-9m的范围,分子 作用力为零
5.如图，甲分子固定于坐标原点O， 乙分子从10r0处d点静止释放，在分 子力的作用下靠近甲,直到到达不能 再靠近的a点： （1）整个过程分子力做什么功？
F a
b c O
d
（2）动能如何变化，速度如何变化，
ห้องสมุดไป่ตู้
哪些位置速度最大，那些位置速度最小？
（3）什么位置加速度最大，什么位置加速度最小？
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(如图所示).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.动手试一试,并解释为什么?
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;
CD
)
Ｃ．分子间的斥力和引力都变大，
r<r0时，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. 解析：根据图象的规律对比答案 就可选出正确答案．
F
F斥 r0
●当分子间距r的数量级大于10 r0时， 分子力可忽略不计。
F分
F引
r
作业：金版P14
选择题
祝同学们学习愉快！
分子间有引力
3.小组比赛:看哪一小组先把两块纯净的铅 压紧合在一起. 这实验说明: 铅分子间有引力 4.组成物体的分子间有斥力吗?
分子间有斥力
二、分子间有引力和斥力.
我们把分子间的引力和斥力的合力叫做分子力.
三、分子引力、斥力、分子力的大小跟分子 间距离的关系。
1.研究表明，分子引力和斥力随分子间距的变化如下图：
一、物体是由大量 分子组成的.
1.思考:分子间是否紧密排列、无空隙?
(1)气体容易被压缩，说明气体分子之间 有空隙. (2)水和酒精混合后总体积变小，说明 液体 分子之间有空隙. (3)高压压缩钢筒中的油，发现油透过筒 壁渗出，说明 固体 分子之间也有空隙.
2.猜想:组成物体的分子间有空隙,为什么这 些分子没散开而能结合在一起?
F
F斥
r
F分 F引
4．玻璃打碎后，不能把它们再拼在一起，其原因是
（ D ） 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 玻璃之间，分子引力和斥力大小相等合力为零 D．两块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，总的分子作用力为零
r
F斥
F引
F引
0 F斥
（1）当r=r0时，F引＝F斥，分子力F分＝0， 处于平衡状态.
r＞r0 F斥 F引
F引
F斥
(２)当r＞r0时，随r的增加，F引、F斥都减小，
F斥＜F引，分子力表现为引力．
F r＜r0 F斥
F引 F引
F斥
F斥 r0 F分 F引
１０r0 r
（3）当r＜r0时，随r的减小，F引、F斥都增大，F斥比F引增 大得快，F斥＞F引，分子力（表现为斥力）增大. （4）当r＞10r0时，分子力等于0.
总结:
当r从无穷远逐渐减小时：
F F斥 r0 F分 F引 １０r0
r
分子力(引力)先 增大 后 减小到0 , 分子 力(斥力) 再 增大 .
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 核外带负电的电子间相互作用而引起的。
本质是电磁力。
1、下列现象能说明分子之间有相互作用力的 是（ A ） 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
2、关于分子间的相互作用力，下列说法中正确 的是（ AB ） A、分子间同时存在着引力和斥力。 B、实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。 C、当分子间的距离r=r0时，分子间不存在作用 力。 D、当分子间的距离缩小时，引力减小，斥力增大。
F
F斥
r
F分 F引
3、有两个分子，设想它们之间相隔10倍直径以上的距
是大气压力还是分子引力作用引起？
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．
●分子间同时存在着引力和斥力，都随分子间距离r的 增大而减小，随r的减小而增大。 ＜r0 ●当分子间距r ＝r0 时分子力表现为 ＞r0 斥力 零 引力
F 正值表示F斥
有啥规律？
0
r 负值表示F引
分子间引力和斥力都随分子距离的增大而减小
三、分子引力、斥力、分子力的大小跟分子 间距离的关系。
F 2.分子力随分子间距的变化图
r0与分子大小为同一数量级
r0 F斥
约10-10m
r
0
F引
F分表示合力,即分子力.
3.分子力随分子间距的变化规律.
r0
F F斥 r0 F分 F引