2018-2019學(xué)年高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 第2節(jié) 液體課件 新人教版選修3-3.ppt

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1、第2節(jié) 液體,[學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1．知道液體的微觀結(jié)構(gòu)。 2．通過觀察和實驗，知道液體的表面張力現(xiàn)象、浸潤和不浸潤現(xiàn)象及毛細(xì)現(xiàn)象，并能解釋有關(guān)現(xiàn)象。 3．知道液晶的特征，了解液晶的分子結(jié)構(gòu)特點、液晶的特征及應(yīng)用。,一、液體的微觀結(jié)構(gòu)和液體的表面張力 1．液體的微觀結(jié)構(gòu) (1)微觀結(jié)構(gòu)：液體分子之間的距離很小，分子間作用力比固體分子間作用力___。 (2)宏觀特性：有一定的體積，不易被壓縮，具有_____性，比固體擴(kuò)散___。,小,流動,快,2．液體的表面張力 (1)表面層：分子比較_______，分子間作用力表現(xiàn)為_____。 (2)表面張力：使液體表面____的力。 自主思考——判一判 1．(1

2、)表面張力的作用是使液面具有收縮的趨勢。( ) (2)表面張力是液體表面各部分間存在的相互吸引力。( ) (3)水黽可以停在水面上不是表面張力引起的。( ),稀疏,引力,繃緊,√,√,,二、浸潤和不浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象 1．浸潤和不浸潤 (1)一種液體會潤濕某種固體并附著在固體的表面上，這種現(xiàn)象叫作______。一種液體不會潤濕某種固體，也就不會附著在這種固體的表面，這種現(xiàn)象叫作_______。 (2)當(dāng)液體與固體接觸時，接觸的位置形成一個液體薄層，叫作_______。 (3)浸潤和不浸潤是______作用的表現(xiàn)。,浸潤,不浸潤,附著層,分子力,2．毛細(xì)現(xiàn)象 (1)毛細(xì)現(xiàn)象：浸潤液體在細(xì)管中_

3、____的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細(xì)管中_____的現(xiàn)象。 (2)毛細(xì)管內(nèi)外液面的高度差與毛細(xì)管的內(nèi)徑有關(guān)，毛細(xì)管內(nèi)徑越小，高度差越____。 自主思考——想一想 松土為什么能保持土壤中的水分？ 答案 把地面的土壤鋤松，破壞了土壤里的毛細(xì)管，地下的水分就不會沿著毛細(xì)管上升到地面被蒸發(fā)掉。,上升,下降,大,三、液晶 1．概念：有些化合物像液體一樣具有____性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向___性，人們把處于這種狀態(tài)的物質(zhì)叫液晶。 2．出現(xiàn)液晶態(tài)的條件：有些物質(zhì)在特定的____范圍之內(nèi)具有液晶態(tài)；另一些物質(zhì)，在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙鈺r，在一定的_____范圍之內(nèi)具有液晶態(tài)。 3．微觀結(jié)構(gòu)：位置_

4、___使它像液體，而排列____使它像晶體，所以液晶是有晶體結(jié)構(gòu)的液體。 4．用途：當(dāng)前液晶最主要的應(yīng)用方向是在______方面的應(yīng)用。,流動,異,溫度,濃度,無序,有序,顯示器,自主思考——判一判 2．(1)液晶是一種晶體。( ) (2)液晶是一種液體。( ) (3)液晶具有晶體的光學(xué)各向異性。( ),,,√,(1)雨傘的傘面上有很多細(xì)小的孔，為什么下雨時，雨水不會從孔里漏下來？,圖9－2－1,(2)液晶電視已經(jīng)走進(jìn)尋常百姓家，液晶顯示器是如何顯示各種顏色的呢？ 提示 (1)因為雨水將紗線浸濕后，在紗線孔隙中形成水膜，水膜的表面張力使雨水不會漏下來。 (2)在液晶中摻入少量多色性染料，當(dāng)液

5、晶中電場強度不同時，它對不同顏色的光吸收強度不一樣，從而顯示出各種顏色。,考點一 液體表面層的微觀結(jié)構(gòu)與表面張力 1．表面層的微觀結(jié)構(gòu) (1)分子間距離特點：由于蒸發(fā)現(xiàn)象，液體表面分子分布比內(nèi)部分子稀疏。 (2)分子力特點：液體內(nèi)部分子間引力、斥力基本上相等，而液體表面層分子之間距離較大，分子力表現(xiàn)為引力。 (3)表面特性：表面層分子之間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面形成一層繃緊的膜。,2．表面張力及效果 (1)表面張力的方向：表面張力的方向和液面相切，垂直于液面上的各條分界線。如圖9－2－2所示。 (2)表面張力的大小：與邊界線長度有關(guān)，還與液體的種類、溫度有關(guān)。 (3)表面張力的效

6、果：使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小。而在體積相同的條件下，球形的表面積最小。,圖9－2－2,[例1] 關(guān)于液體的表面張力，下列說法正確的是 A．表面張力是液體內(nèi)部各部分之間的相互作用力 B．液體表面層分子的分布比內(nèi)部稀疏，分子力表現(xiàn)為引力 C．液體的表面張力隨溫度的升高而增大 D．表面張力的方向與液面垂直 【解析】 表面張力是液體表面分子間的作用力，A錯誤；液體表面層內(nèi)分子較液體內(nèi)部稀疏，故分子力表現(xiàn)為引力，B正確；隨溫度的升高，液體表面層的分子間的距離增大，引力作用隨之減小，所以表面張力減小，C錯誤；表面張力的方向沿液面的切線方向與分界線垂直，D錯誤。 【答案】 B,名師點撥

7、液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢，在體積相等的各種形狀的物體中，球形表面積最小，所以液滴總是呈球形。,1．(多選)關(guān)于液體和固體，下列說法正確的是 A．液體分子間的相互作用比固體分子間的相互作用強 B．液體分子同固體分子一樣，也是密集在一起的 C．液體分子的熱運動沒有固定的平衡位置 D．液體中可觀察到顆粒的布朗運動,,解析 液體分子間作用力比固體弱，但分子間的空隙跟固體差不多，具有流動性。在液體中可觀察到微小顆粒的布朗運動，故B、C、D正確。 答案 BCD,2．對下列現(xiàn)象的成因解釋正確的是 A．小木塊能夠浮于水面上是液體表面張力與其重力平衡的結(jié)果 B．小昆蟲能在水面上自由來往而不陷入水中是液

8、體的表面張力與其重力平衡的結(jié)果 C．噴泉噴射到空中形成一個個球形的小水珠是表面張力作用的結(jié)果 D．液面為凸形時表面張力使表面收縮，液面為凹形時表面張力使表面伸張,解析 木塊浮在水面上是浮力與其重力平衡，A錯誤；小昆蟲在水面上不下陷是液膜對其彈力與其重力平衡，B錯誤；水在表面張力作用下，收縮到表面積最小，即球形，C正確；不論液面為凸面還是凹面，表面張力的效果總使表面收縮到最小，故D錯誤。 答案 C,考點二 浸潤、不浸潤及毛細(xì)現(xiàn)象 1．浸潤和不浸潤現(xiàn)象成因分析 (1)附著層內(nèi)分子受力情況：液體和固體接觸時，附著層的液體分子除受液體內(nèi)部的分子吸引外，還受到固體分子的吸引。 (2)浸潤的成因：當(dāng)固體分

9、子吸引力大于液體內(nèi)部分子力時，附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稠密，附著層中分子這間表現(xiàn)為斥力，具有擴(kuò)張的趨勢，這時表現(xiàn)為液體浸潤固體。,(3)不浸潤的成因：當(dāng)固體分子吸引力小于液體內(nèi)部分子力時，附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏，附著層中分子之間表現(xiàn)為引力，具有收縮的趨勢，這時表現(xiàn)為液體不浸潤固體。 2．毛細(xì)現(xiàn)象 (1)兩種表現(xiàn)：浸潤液體在細(xì)管中上升，以及不浸潤液體在細(xì)管中下降。 (2)產(chǎn)生原因：毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤現(xiàn)象都有關(guān)系。,如圖9－2－3所示，甲是浸潤情況，此時管內(nèi)液面呈凹形，因為水的表現(xiàn)張力作用，液體會受到一向上的作用力，因而管內(nèi)液面要比管外高；乙是不浸潤情況，管內(nèi)液面呈凸

10、形，表面張力的作用使液體受到一向下的力，因而管內(nèi)液面比管外低。,圖9－2－3,[例2] (多選)把極細(xì)的玻璃管分別插入水中與水銀中，如圖9－2－4所示，正確表示毛細(xì)現(xiàn)象的是,圖9－2－4,【審題指導(dǎo)】 毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力和浸潤關(guān)系都有關(guān)，必須明確水能浸潤玻璃，而水銀并不能浸潤玻璃。 【解析】 因為水能浸潤玻璃，所以A正確，B錯誤；水銀不浸潤玻璃，C正確；D項中外面浸潤，里面不浸潤，所以是不可能的，故正確的為A、C。 【答案】 AC,名師點撥 同一種固體，對有些液體浸潤，對有些液體不浸潤，同一種液體，對一些固體是浸潤的，對另一些固體是不浸潤的。,3．下列說法正確的是 A．水是浸潤液體，水銀

11、是不浸潤液體 B．水是不浸潤液體，水銀是浸潤液體 C．浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部稀疏 D．不浸潤現(xiàn)象中，附著層中的分子比液體內(nèi)部稀疏,解析 同一液體是浸潤液體還是不浸潤液體是相對的，水對玻璃來說是浸潤液體，對蜂蠟來說是不浸潤液體，水銀對玻璃來說是不浸潤液體，對鉛來說是浸潤液體，故A、B錯誤；浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部密集，不浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，C錯誤，D正確。 答案 D,4．(多選)以下各種說法中正確的有 A．因為水銀滴在玻璃板上將成橢球狀，所以說水銀是一種不浸潤液體 B．液體對固體是否發(fā)生浸潤現(xiàn)象，是由液體和固體兩者的性質(zhì)共同決定的,C．在人造衛(wèi)星中

12、，由于一切物體都處于完全失重狀態(tài)，所以一個固定著的容器中裝有浸潤其器壁的液體時必須用蓋子蓋緊，否則容器中的液體一定會沿器壁流散 D．當(dāng)A液體和B固體接觸時，是發(fā)生浸潤現(xiàn)象還是發(fā)生不浸潤現(xiàn)象，關(guān)鍵決定于B固體分子對附著層A液體分子的吸引力是比液體內(nèi)的分子對附著層分子吸引力大些還是小些,解析 浸潤與不浸潤是由液體和固體共同決定的。液體浸潤固體，附著層面積要擴(kuò)張，不浸潤固體附著層面積要收縮。水銀不浸潤玻璃，但可能浸潤其他固體，所以A錯誤，B正確。在處于完全失重狀態(tài)的人造衛(wèi)星上，如果液體浸潤其器壁，液體和器壁的附著層就會擴(kuò)張，沿著器壁流散，故必須用蓋子蓋緊容器，C正確。D正確，它說明了發(fā)生浸潤和不浸潤

13、現(xiàn)象的微觀原理。 答案 BCD,考點二 液晶的特點及應(yīng)用 1．液晶的特點 (1)液晶是一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的物質(zhì)，是有規(guī)則分子排列的有機化合物，如果把它加熱則會呈現(xiàn)出透明狀的液體狀態(tài)，把它冷卻則會出現(xiàn)結(jié)晶顆粒的渾濁固體狀態(tài)，由于它的這種特性，被稱之為液晶。 (2)液晶分子既可保持排列有序性，保持各向異性，又可以自由移動；位置無序使它像液體，具有流動性，而排列有序使它像晶體，所以液晶是有晶體結(jié)構(gòu)的液體。,(3)液晶在光照、溫度、電場等外界作用下，會產(chǎn)生很多的光學(xué)性質(zhì)。目前使用的液晶材料多數(shù)是人工合成的，天然的液晶材料很少。 2．液晶的應(yīng)用：液晶在生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)、航空工業(yè)中都有重要作用。,[

14、例3] (多選)關(guān)于液晶，下列說法中正確的有 A．液晶是一種晶體 B．液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的，具有各向異性 C．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度的變化而變化 D．液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化,【解析】 液晶的微觀結(jié)構(gòu)介于固體和液體之間，雖然液晶分子在特定方向排列比較整齊，具有各向異性，但分子的排列是不穩(wěn)定的，選項A、B錯誤。外界條件的微小變化都會引起液晶分子排列的變化，從而改變液晶的某些性質(zhì)。溫度、壓力、外加電壓等因素變化時，都會改變液晶的光學(xué)性質(zhì)，選項C、D正確。 【答案】 CD,名師點撥 解答這類問題，要掌握液晶的特點： (1)位置無序像液體； (2)排列有序像晶體； (3)液晶是與晶體有

15、相似結(jié)構(gòu)的液體。,5．(多選)下列說法正確的是 A．液晶態(tài)是介于固態(tài)和液態(tài)之間的中間態(tài) B．液晶具有流動性 C．液晶表現(xiàn)出各向異性 D．液晶表現(xiàn)出各向同性,解析 液晶具有液體和晶體的共同性質(zhì)，是介于固體(晶體)和液體之間的一種狀態(tài)，所以A對；液晶具有液體的流動性，所以B對；液晶具有晶體的性質(zhì)，物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，C對D錯。故正確答案為A、B、C。 答案 ABC,6．關(guān)于液晶，下列說法中正確的是 A．液晶是液體和晶體的混合物 B．液晶分子在特定方向排列比較整齊 C．電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，能夠發(fā)光 D．所有物質(zhì)在一定條件下都能成為液晶 解析 液晶是某些特殊的有機化合物，在某些方向上分子排列規(guī)則，某些方向上雜亂。液晶本身不能發(fā)光，所以選項A、C、D錯誤，選項B正確。 答案 B,