(二)教学过程设计

 1.已知的实验事实分析、推理得出分子之间存在着引力,

 (1)演示实验:

 ①长玻璃管内,分别注入水和酒精,混合后总体积减小。

 ②U形管两臂内盛有一定量的水(不注满水),将右管端橡皮塞堵住,左管继续注入水,右管水面上的空气被压缩。

 提问学生:这两个实验说明了什么问题?

 总结归纳学生的回答:上述实验可以说明气体、液体的内部分子之间是有空隙的。钢铁这样坚固的固体的分子之间也有空隙,有人用两万标准大气压的压强压缩钢筒内的油,发现油可以透过筒壁溢出。

 布朗运动和扩散现象不但说明分子不停地做无规则运动,同时也说明分子间有空隙,否则分子便不能运动了。

 前面第一节讨论分子的大小时,认为固体和液体分子是一个挨一个排列的,那只是估算分子直径的数量级而做的设想,实际上分子大小比估算值要小,中间存在着空隙,但数量级还是正确的。

 (2)一方面分子间有空隙,另一方面,固体、液体内大量分子却能聚集在一起形成固定的形状或固定的体积,这两方面的事实,使我们推理出分子之间一定存在着相互吸引力。

 (3)演示实验:两个圆柱体形铅块,当把端面刮平后,让它们端面紧压在一起,合起来后,它们不分开,而且悬挂起来后,下面还可以吊起一定量的重物。

 还有平时人们用力拉伸物体时,为什么不易拉断物体。

 (4)以上所有实验事实都说明分子之间存在着相互吸引力。

 2.根据已知的实验事实,推理得出分子之间还存在着斥力。

 提问学生:由哪些实验事实,判断得出分子之间有斥力?

  综合学生的回答,总结出:固体和液体很难被压缩,即使气体压缩到了一定程度后再压缩也是很困难的;用力压缩固体(或液体、气体)时,物体内会产生反抗压缩的弹力。这些事实都是分子之间存在斥力的表现。

  运用反证法推理,如果分子之间只存在着引力,

分子之间又存在着空隙,那么物体内部分子都吸引到一起,造成所有物体都是很紧密的物质。但事实不是这样的,说明必然还有斥力存在着。

 3.分子间引力和斥力的大小跟分子间距离的关系。

 (1)经过研究发现分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线所示。

 (2)由于分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标距离时,分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,的数量级为m,相当于位置叫做平衡位置。

 分子间距离当r<时,分子间引力和斥力都随距离减小而增大,但斥力增加得更快,因此分子间作用力表现为斥力。展示幻灯片图2。当r>时,引力和斥力都随距离的增大而减小,但是斥力减小的更快,因而分子间的作用力表现为引力,但它也随距离增大而迅速减小,当分子距离的数量级大于m时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不计了。在图2中表示分子间距离r不同的三种情况下,分子间引力斥力大小的情况。

 4.固体、液体和气体的分子运动情况。

 分子动理论告诉我们物体中的分子永不停息地做无规则运动,它们之间又存在着相互作用力。分子力的作用要使分子聚集起来,而分子的无规则运动又要使它们分散开来。由于这两种相反因素的作用结果,有固体、液体和气体三种不同的物质状态。

 (1)提问学生:固体与液体、气体比较有什么特征?

 总结学生回答的结果,说明固体为什么有一定的形状和体积呢?因为在固体中,分子间距离较近,数量级在m,分子之间作用很大,绝大部分分子只能在各自平衡位置附近做无规则的振动。

 (2)液体分子运动情况。

 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%,也就是说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,所以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。

 (3)液体汽化时体积扩大为原来的1000倍,说明分子间距离约增加为原来,即10倍。因此气体分子间距离数量级在m,分子间除碰撞时有相互作用力外,彼此之间一般几乎没有分子作用力,分子在两次碰撞之间是自由移动的。所以气体在宏观上表现出没有一定的体积形状,可以充满任何一种容器。

 0  389718  389726  389732  389736  389742  389744  389748  389754  389756  389762  389768  389772  389774  389778  389784  389786  389792  389796  389798  389802  389804  389808  389810  389812  389813  389814  389816  389817  389818  389820  389822  389826  389828  389832  389834  389838  389844  389846  389852  389856  389858  389862  389868  389874  389876  389882  389886  389888  389894  389898  389904  389912  447090 

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