分子间的作用力 说课稿 教案 教学设计

分子间的作用力
教学目标：
①知道分子间存在间隙；
②通过演示实验和事实，推理论证出分子间同时存在引力和斥力，并指导实际表现出来的分子力是斥力和引力的合力；
③掌握斥力、引力及分子力随分子间距离变化而变化的定性规律，并能说出其物理意义； ④并能用分子力解释日常生活中的一些常见现象，培养学生的逻辑推理能力，体会物理离不开生活；
⑤知道分子动理论的基本内容及其实验依据；
⑥了解统计规律的意义。

教学重点和难点：
教学重点：
①分子间有间隙；
②分子间同时存在的引力和斥力的特点，两者合力是分子力。

教学难点：
①用分子力解释日常生活中的一些常见现象；
②分子间作用力与分子间距离关系的图像。

课的类型：
新授课
教学方法：
演示法、教授法、讨论探究法、归纳类比法
教学用具：
2个量筒（分别盛有20ml 的酒精和20ml 的水）、两个圆柱形铅块（端面磨平光滑） 教学过程
（一）复习、引入新课
（教师设问、学生回答，有下划线处是学生回答）
首先我们来复习前两节课学习的内容，在第一节我们学习了用单分子油膜法来估测
油膜分子的直径，我们得到分子直径的数量级是m 1010 ，我们知道了物体是有大量的分子组成的。

在第二节我们学习了布朗运动和扩散现象，我们从这个运动和这个现象中得出分子是在做永不停息的无规则运动。

其中扩散运动指的是一个物体的分子进入到另一个物体分子的内部，那么大家有没有想过，为什么能够发生这种现象？我们生活的世界中的物体有各种各样的形状，是什么神奇的力量让他们有如此固定的形状呢？（此处可做适当停顿，让同学们进行猜想）带着这个疑问我们来开始今天的学习。

（二）新课教学
1、分子间有间隙
演示实验：将量筒内的水和酒精混合，观察混合后总体积的变化。

提问学生：水和酒精混合后总体积如何变化？这个实验说明了什么问题？
总结归纳学生的回答：水和酒精混合后总体积变小。

上述实验可以说明液体的内部
分子之间是有空隙的。

同样大家都知道气体分子之间是有很大空隙的，所以气体很容易被压缩。

提问学生：那么我们结合上一节的内容，大家能给我举出固体间有间隙的例子吗？
如：课本第五页酱油中的色素扩散到了鸡蛋里面，金片和铅片压在一起互相扩散到
对方中去。

提问学生：压缩面包体积变小能说明分子间有间隙吗？
总结归纳学生的回答：压缩面包只是把气体挤出，不能说明分子间有空隙。

在第一节讨论分子的大小时，认为油膜分子式一个挨一个紧密排列的，那只是为了估算分子直径的数量级而做的设想，是一种理想化的模型，实际上分子大小比估算值要小，中间是存在间隙的，但数量级还是正确的。

2、分子间存在引力
我们周围的物理为什么有其固定的形状，而且我们知道物体是由大量分子组成的，是什么神奇的力量把他们的分子吸引到了一起？之前我们学习了万有引力定律，这个定律告诉我们自然界的任何两个物体都相互吸引，那我们能不能猜想分子间也是有吸引力的呢？
演示实验：两个圆柱形铅块，当把端面刮平后，让他们端面紧压在一起，松开手后并不分开，而且下面还可以悬挂一定的重物。

提问学生：这个实验说明了什么问题？
总结归纳学生的回答：两个铅块分子间的吸引力把两个铅块吸引到了一起。

提问学生：结合生活实际，大家能给我举出分子间存在引力的例子吗？
如：拉断绳子要用力，粉笔在黑板上留下字迹。

3、分子间存在斥力
如果分子间只存在引力，那么世间万物不都变成一个个小球了吗？但我们知道实际情况并不是这样的。

这说明了分子间除了有引力还应该还有斥力。

比如说固体液体很难被压缩，都说明了分子间是存在斥力的。

做学案例一：
例一将下列实验事实与其产生的原因对应起来。

实验事实：
A、水与酒精混合后体积变小
B、固体很难被压缩
C、细绳不容易被拉断
D、糖在热水中溶解的快
E、冷冻食品也会变干
产生原因：
a、固体分子也在不停地运动
b、分子运动的激烈程度与温度有关
c、分子之间存在着间隙
d、分子间存在着引力
e、分子间存在着斥力
与A、B、C、D、E五个实验事实相对应的原因分别是①②③
④⑤
答案：c、e、d、b、a
4、分子间斥力引力的大小与分子间距离的关系
① 看课本第八页图7.3-2，教师解释横纵坐标的含义。

可以看出，分子间斥力和引力
是同时存在的。

（教师设问，学生回答）
② 随着分子间的距离r 的增大，斥力是逐渐减小的，引力是逐渐减小的。

而且斥力比引力减小的快。

这种变化趋势类似我们之前学过的万有引力定律和库仑定律，都是随着距离的变大力变小。

③ 我们之前的拉绳子、压铅块和固体难以压缩等例子都只是表现了一种力，所以我们
要求合力。

让同学们看课本第九页《思考与讨论》讨论做合力的方法，并在课本上用铅笔尺子画出合力的图像，找一名同学上讲台画出他画的合力图像。

④ 由图像容易得到r =r 0时，分子间的斥力和引力相等，合力为零。

r 0是第一节学过的
分子直径的数量级m 1010 。

以r 0为分界点，分析r ＜r 0时，r =r 0时，r ＞r 0时分子间作用力的情况。

合力 r ＜r 0时
斥力>引力 斥力 r =r 0时
斥力=引力 0 r ＞r 0时 斥力<引力 引力
举一个生活中常见的例子，压弯一把尺子，尺子产生了形变，弯曲处上面的分子间距离变大，表现为引力，下面的分子间距离变小，表现为斥力。

图7．3–2 分子间的作用力与距离的关系
⑤随着分子间的距离r的增大，斥力是逐渐减小的，引力是逐渐减小的，无限接近横轴。

那么到什么时候可以认为分子的斥力和引力都接近为0了呢，就是到10r0时，可以认为两个分子间的距离无限远，远到互相没有作用力，合力也就为0了。

物理离不开生活，学习物理不仅要掌握理论知识，还要结合实际、勤于观察、善于思考来解释一些世纪现象。

比如玻璃碎了不能重新结合，这是因为两块玻璃分子间的距离太大，无法产生吸引，如果把玻璃加热，分子热运动加剧，两块玻璃上的分子容易充分接触到分子力起作用的距离。

做学案例二：
例二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=r0时，分子力为零，说明此时分子间不存在作用力
B、当r＞r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增加的
快，故分子力表现为斥力
C、r＜r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但斥力比引力增加的快，
故分子力表现为斥力
D、当分子间的距离r＞10r0时，分子间的作用力可以忽略不计
答案：D
解析：A、分子间是同时存在引力和斥力的。

B 和C、随着距离的增大引力和斥力应该是逐渐减小。

故D正确。

⑥再来看合力的变化情况。

随着分子间的距离r的减小，合力是先增大，到一个极大值，再减小至0，再增大。

这个极大值对应生活中一些常见的现象，例如我们之前举得例子中，要把绳子拉断有一个最大的力，弯曲尺子知道断裂也是需要一个最大的力。

做学案例三，这是与我们上面分析相反的过程。

例三两个分子从靠近的不能再近的位置开始，使两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
D、分子间的作用力，先减小后增大，再减小到零
答案：AD
5、分子动理论
整合前两节的内容和本节的内容，我们就得到了分子动理论的主要内容：第一节我们知道了物体是由大量分子组成的，第二节我们知道了分子做永不停息的无规则的热运动，本节我们学习了分子间是同时存在斥力和引力的。

6、统计规律
每个分子的运动是偶然的、无规则的，但大量分子就呈现一定的规律性。

比如抛硬币的实验，每次抛硬币正面朝上和正面朝下都是不一定的，但抛了很多次之后朝上和朝下的概率就都稳定到了1/2。

（三）课堂总结
1、分子间存在间隙，生活中常见的例子比如气体很容易被压缩、酱油扩散到鸡蛋中、酒精与水混合后体积变小都能说明。

2、分子间同时存在引力和斥力，且随着分子间的距离r的增大，斥力和引力都是逐渐减小的。

随着分子间的距离r的减小，合力是先增大，到一个极大值，再减小至0，再增大。

3、分子动理论的三条内容
①物体是由大量分子组成的
②分子在做永不停息的无规则运动
③分子间同时存在这引力和斥力
（四）布置作业
板书设计。