高中物理 第九章 固体、液体和物态 第2讲 液体学案 新人教版选修3-3.doc

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1、第2讲 液体[目标定位] 1.了解液体表面张力现象.2.能解释液体表面张力产生的原因.3.了解液体的微观结构,了解浸润和不浸润现象.4.知道液晶的特点及其应用.一、液体的微观结构和表面张力1.液体分子之间的距离很小,不易被压缩.2.液体分子的热运动虽然与固体分子类似,但无长期固定的平衡位置,可在液体中移动,因而显示出流动性,且扩散比固体快.3.在液体内部,分子间距离在r0左右,在表面层,分子比较稀疏,分子间距大于r0,因此分子间的作用表现为相互吸引.液面各部分间的相互吸引力叫做表面张力.二、浸润和不浸润及毛细现象1.浸润:一种液体会润湿某种固体并附着在固体

2、的表面上.这种现象叫做浸润.2.不浸润:一种液体不会润湿某种固体也就不会附着在固体上.这种现象叫做不浸润.3.浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象,称为毛细现象.4.实验和理论分析都表明,对于一定的液体和一定材质的管壁,管的内径越细,液体所能达到的高度越高.三、液晶1.液晶的概念:像液体一样具有流动性,其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性的有机化合物,称为液晶.2.液晶分子的微观结构某个方向分子排列整齐有规则,另一方向分子排列杂乱无章.3.液晶的用途液晶可以用作显示元件,在生物医学、电子工业、航空工业中都有重要应用.一、液体的微观

3、结构及表面张力1.液体的微观结构与宏观特性:液体中的分子密集排列在一起,所以液体具有一定的体积.液体之间的分子作用力比固体分子间的作用力要小,所以液体没有固定的形状,具有流动性.分子的移动比固体分子容易,所以扩散比固体要快.2.液体表面张力的成因分析:(1)由于蒸发现象,液体表面分子分布比内部分子稀疏,因而分子力表现为引力.(2)表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面形成一层绷紧的膜.(3)表面张力的方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线,如图1所示.图13.表面张力及其作用:(1)表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小.而在

4、体积相同的条件下,球形的表面积最小.例如,吹出的肥皂泡呈球形,滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形(但由于受重力的影响,往往呈扁球形,在完全失重条件下才呈球形).(2)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外,还跟液体的种类、温度有关.例1 下列叙述中正确的是(  )A.液体表面张力随温度升高而增大B.液体尽可能在收缩它们的表面积C.液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的势能D.液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布紧密些答案 BC解析 液体的表面层由于和气体接触,与内部情况不同,表面层分子的分布要比内部稀疏,分子间就表现为引力,宏观上即表面张力,这样液体表面就

5、有收缩到最小的趋势.随温度的升高,表面层分子距离要增大,引力作用随之减小,所以表面张力要减小.而在液体内,分子间的引力基本等于斥力,即r=r0,分子势能最小,在表面层r>r0,所以分子势能比液体内部的分子势能大.借题发挥 表面层液体分子间距离大于r0,升温时,表面层分子距离增大,要克服分子引力做功,故液体分子势能增大,而由分子间作用的特点可知表面张力将随分子间距的增大而减小.针对训练 下列关于液体表面张力的说法中正确的是(  )A.表面张力的作用是使液体表面伸张B.表面张力的作用是使液体表面绷紧C.有些小昆虫能在水面上自由行走,这是由于水的表面张力的缘故D

6、.用滴管滴液滴,滴的液滴总近似成球形,这是由于表面张力的缘故答案 BCD解析 表面张力的作用效果是使液体表面绷紧,由于表面张力,使小昆虫站在液面上;由于表面张力使液滴收缩成球形.故正确答案为B、C、D.二、浸润和不浸润及毛细现象成因分析1.附着层内分子受力情况液体和固体接触时,附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外,还受到固体分子的吸引.2.浸润的成因当固体分子吸引力大于液体内部分子力时,这时表现为液体浸润固体.3.不浸润的成因当固体分子吸引力小于液体内部分子力时,这时表现为液体不浸润固体.4.毛细现象(1)两种表现:浸润液体在细管中上升及不浸润液体在细

7、管中下降.(2)产生原因:毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系.如图2所示,甲是浸润情况,此时管内液面呈凹形,因为水的表面张力作用,液体会受到一向上的作用力,因而管内液面(b)要比管外(a)高;乙是不浸润情况,管内液面呈凸形,表面张力的作用使液体受到一向下的力,因而管内液面(d)比管外(c)低.图2温馨提示 同一种固体,对于有些液体浸润,有些液体不浸润;同一种液体,对一些固体是浸润的,对另一些固体是不浸润的.例如:水能浸润玻璃,但不能浸润石蜡;水银不能浸润玻璃,但能浸润铅.例2 将不同材料制成的甲、乙细管插入相同的液体中,甲管内液面比管外液面低,乙管

8、内液面比管外液面高,则(  )A.液体对甲材料是浸润的B.液体对乙

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