《（江蘇專版）2018版高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 2 液體學(xué)案 新人教版選修3-3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專版）2018版高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 2 液體學(xué)案 新人教版選修3-3（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2液體學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解液體的表面張力現(xiàn)象，能解釋液體表面張力產(chǎn)生的原因.2.了解液體的微觀結(jié)構(gòu)，了解浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象及毛細(xì)現(xiàn)象.3.了解液晶的特點(diǎn)及其應(yīng)用一、液體的微觀結(jié)構(gòu)、液體的表面張力導(dǎo)學(xué)探究(1)如圖1所示是液體表面附近分子分布的大致情況請(qǐng)結(jié)合圖片思考：液體表面層內(nèi)的分子距離和分子力各有什么特點(diǎn)？圖1(2)液體像氣體一樣沒(méi)有固定的形狀，具有流動(dòng)性，而又像固體一樣具有一定的體積，不易被壓縮，液體的這些特點(diǎn)是由什么決定的？答案(1)表面層內(nèi)分子間距離大于r0，分子間作用力表現(xiàn)為引力(2)液體的微觀結(jié)構(gòu)知識(shí)梳理(1)液體的微觀結(jié)構(gòu)及宏觀特性液體分子的排列更接近于固體，是密集在一起的，因而液體具
2、有一定的體積，不易壓縮液體之間的分子作用力比固體分子間的作用力要小，所以液體沒(méi)有固定的形狀，具有流動(dòng)性由于液體分子的移動(dòng)比固體分子容易，所以擴(kuò)散速度比固體要快液體分子的熱運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)表現(xiàn)為振動(dòng)與移動(dòng)相結(jié)合非晶體的微觀結(jié)構(gòu)跟液體非常相似，所以嚴(yán)格地說(shuō)，只有晶體才能叫做真正的固體(填“晶體”或“非晶體”)(2)液體的表面張力表面張力：由于表面層內(nèi)分子比較稀疏，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，作用是使液體表面繃緊方向：和液面相切，垂直于液面上的各條分界線，如圖2所示圖2(3)作用效果：使液面具有收縮的趨勢(shì)二、浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)、毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)學(xué)探究(1)把一塊玻璃分別浸入水和水銀里再取出來(lái)，可觀察到從水銀中取出的玻璃
3、上沒(méi)有附著水銀，從水中取出的玻璃上會(huì)沾上一層水，為什么會(huì)出現(xiàn)上述兩種不同的現(xiàn)象呢？(2) 如圖3所示，在灌溉完土地后農(nóng)民伯伯往往利用翻松地表土壤的方法來(lái)保存土壤的水分，你知道這是為什么嗎？圖3答案(1)水銀不浸潤(rùn)玻璃，而水浸潤(rùn)玻璃(2)把地表土壤鋤松，破壞了土壤表層的毛細(xì)管，地下的水分就不會(huì)沿毛細(xì)管上升到地面而被蒸發(fā)掉知識(shí)梳理(1)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)浸潤(rùn)：一種液體會(huì)潤(rùn)濕某種固體并附著在固體的表面上的現(xiàn)象不浸潤(rùn)：一種液體不會(huì)潤(rùn)濕某種固體，不會(huì)附著在這種固體的表面上的現(xiàn)象浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)是分子力作用的表現(xiàn)(2)毛細(xì)現(xiàn)象定義：浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象，以及不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象毛細(xì)管內(nèi)外液面的高度差與
4、毛細(xì)管的內(nèi)徑有關(guān)，毛細(xì)管內(nèi)徑越小，高度差越大三、液晶(1)液晶某些化合物像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，于是把這些化合物取名為液晶(2)液晶的特點(diǎn)位置無(wú)序使它像液體一樣具有流動(dòng)性，而排列有序使它像晶體一樣具有各向異性液晶的物理性質(zhì)容易在外界的影響(如電場(chǎng)、壓力、光照、溫度)下發(fā)生改變(3)液晶分子的排列特點(diǎn)從某個(gè)方向上看液晶分子排列比較整齊，但從另一個(gè)方向看，液晶分子的排列是雜亂無(wú)章的(4)液晶的應(yīng)用液晶顯示器利用溫度改變時(shí)液晶顏色會(huì)發(fā)生改變的性質(zhì)來(lái)探測(cè)溫度液晶在電子工業(yè)、航空工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用一、液體的微觀結(jié)構(gòu)及表面張力(1)液面表面張力的成因分析
5、：分子間距離特點(diǎn)：由于蒸發(fā)現(xiàn)象，液體表面分子分布比內(nèi)部分子稀疏分子力特點(diǎn)：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)表面張力及其作用：表面張力使液體表面具有收縮趨勢(shì)，使液體表面積趨于最小而在體積相同的條件下，球形的表面積最小例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在潔凈玻璃板上的水銀滴呈球形(但由于受重力的影響，往往呈扁球形，在完全失重條件下才呈球形)表面張力的大小除了跟邊界線長(zhǎng)度有關(guān)外，還跟液體的種類、溫度有關(guān)例1關(guān)于液體的表面張力，下列說(shuō)法正確的是()A表面張力是液體內(nèi)部各部分之
6、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答案B解析液體表面層分子較液體內(nèi)部稀疏，故分子力表現(xiàn)為引力，表面張力的方向沿液面的切線方向與分界線垂直表面張力是液體表面層分子間的作用力，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，所以表面張力減小故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤分析表面張力問(wèn)題的三點(diǎn)注意(1)表面張力是液體表面層中大量分子間引力的宏觀表現(xiàn).(2)表面張力的大小除了跟分界線長(zhǎng)度有關(guān)外，還跟液體的性質(zhì)和溫度有關(guān).一般情況下，溫度越高，表面張力就越小.(3)表面張力的方向與液面相切.二、浸潤(rùn)
7、和不浸潤(rùn)及毛細(xì)現(xiàn)象*(1)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)的形成原因附著層內(nèi)分子受力情況液體和固體接觸時(shí)，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浸潤(rùn)的成因當(dāng)固體分子吸引力大于液體內(nèi)部分子力時(shí)，這時(shí)表現(xiàn)為液體浸潤(rùn)固體不浸潤(rùn)的成因當(dāng)固體分子吸引力小于液體內(nèi)部分子力時(shí)，這時(shí)表現(xiàn)為液體不浸潤(rùn)固體浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)是發(fā)生在兩種材料(液體與固體)之間的，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系，不能單說(shuō)哪一種材料浸潤(rùn)或不浸潤(rùn)例如：水能浸潤(rùn)玻璃，但不能浸潤(rùn)石蠟；水銀不能浸潤(rùn)玻璃，但能浸潤(rùn)鉛*(2)毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生原因毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤(rùn)現(xiàn)象都有關(guān)系如圖4所示，甲是浸潤(rùn)情況，此時(shí)管內(nèi)液面呈凹形，因?yàn)橐后w的表面張力的作
8、用，液體會(huì)受到向上的作用力，因而管內(nèi)液面要比管外高；乙是不浸潤(rùn)情況，管內(nèi)液面呈凸形，表面張力的作用使液體受到向下的力，因而管內(nèi)液面比管外低圖4例2將不同材料制成的甲、乙兩細(xì)管插入相同的液體中，甲管內(nèi)液面比管外液面低，乙管內(nèi)液面比管外液面高，則()A液體對(duì)甲材料是浸潤(rùn)的B液體對(duì)乙材料是浸潤(rùn)的C甲管中發(fā)生的不是毛細(xì)現(xiàn)象，而乙管中發(fā)生的是毛細(xì)現(xiàn)象D若甲、乙兩管的內(nèi)徑變小，則甲管內(nèi)液面更低，乙管內(nèi)液面更高答案BD解析液體對(duì)固體浸潤(rùn)的情況下，在附著層分子的排斥力和表面層分子的吸引力的共同作用下，液面將上升，所以A錯(cuò)，B對(duì)；毛細(xì)現(xiàn)象是指浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升，以及不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象，所以C錯(cuò)；在液
9、體和毛細(xì)管材料一定的情況下，管越細(xì)毛細(xì)現(xiàn)象越明顯，所以D對(duì)三、液晶例3關(guān)于液晶，下列說(shuō)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答案CD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(xiàng)A、B錯(cuò)誤外界條件的微小變化都會(huì)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(shí)，都會(huì)改變液晶的光學(xué)性質(zhì)，選項(xiàng)C、D正確液晶的特點(diǎn)(1)液晶具有流動(dòng)性，具有液體的特點(diǎn)(2)液晶在不同方向上光學(xué)性質(zhì)不同(3)在不同方
10、向上液晶分子的排列情況不同(4)液晶受到外界影響時(shí)，物理性質(zhì)會(huì)發(fā)生明顯的變化.1(表面張力)下列現(xiàn)象中，不是由于液體的表面張力引起的()A小昆蟲能在水面上自由走動(dòng)B熔化的蠟燭從燃燒的蠟燭上流下來(lái)，冷卻后呈球形C小孩吹出的肥皂泡為球形D樹葉能漂浮在水面上答案D解析小昆蟲能在水面上自由走動(dòng)正是由于表面張力的作用，故A不符合題意；熔化的蠟燭從燃燒的蠟燭上流下來(lái)，冷卻后呈球形，是由于表面張力的收縮作用，故B不符合題意；小孩吹出的肥皂泡為球形，是由于表面張力的收縮作用，故C不符合題意；樹葉能漂浮在水面上，是由于樹葉受到水的浮力，與表面張力無(wú)關(guān)，故D符合題意2(浸潤(rùn)與不浸潤(rùn))關(guān)于浸潤(rùn)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是
11、()A水是浸潤(rùn)液體，水銀是不浸潤(rùn)液體B水是不浸潤(rùn)液體，水銀是浸潤(rùn)液體C浸潤(rùn)現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部稀疏D不浸潤(rùn)現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部稀疏答案D解析同一種液體是浸潤(rùn)液體還是不浸潤(rùn)液體是相對(duì)的，水對(duì)玻璃來(lái)說(shuō)是浸潤(rùn)液體，對(duì)蜂蠟來(lái)說(shuō)是不浸潤(rùn)液體，水銀對(duì)玻璃來(lái)說(shuō)是不浸潤(rùn)液體，對(duì)鉛來(lái)說(shuō)是浸潤(rùn)液體，故A、B錯(cuò)；浸潤(rùn)現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部密集，不浸潤(rùn)現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，C錯(cuò)，D對(duì)3(毛細(xì)現(xiàn)象)用干凈的玻璃毛細(xì)管做毛細(xì)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以看到()A毛細(xì)管插入水中，管越細(xì)，管內(nèi)水面越高，管越粗，管內(nèi)水面越低B毛細(xì)管插入水銀中，管越細(xì)，管內(nèi)水銀面越高C毛細(xì)管插入跟它浸潤(rùn)的
12、液體中時(shí)，管內(nèi)液面上升，插入跟它不浸潤(rùn)的液體中時(shí)，管內(nèi)液面下降D毛細(xì)管插入跟它不浸潤(rùn)的液體中時(shí)，管內(nèi)液面上升，插入跟它浸潤(rùn)的液體中時(shí)，管內(nèi)液面下降答案AC解析水浸潤(rùn)玻璃，附著層內(nèi)分子之間表現(xiàn)為斥力，附著層擴(kuò)張，液面上升，且管越細(xì)，液面上升得越高水銀不浸潤(rùn)玻璃，附著層內(nèi)分子之間表現(xiàn)為引力，附著層收縮，毛細(xì)管中液面下降，故A、C正確4(液晶)下列關(guān)于液晶的說(shuō)法中正確的是()A有一些液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化B液晶是液體和晶體的混合物C液晶分子保持固定的位置和取向，且位置有序，取向有序D液晶具有流動(dòng)性，光學(xué)性質(zhì)具有各向同性答案A解析液晶具有光學(xué)各向異性的特點(diǎn)，液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化
13、而變化，故A正確，B錯(cuò)誤；液晶是物質(zhì)的一種狀態(tài)，并不是固體與液體的混合物，液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，分子的位置不是固定的，光學(xué)性質(zhì)具有各向異性，故C、D錯(cuò)誤題組一液體的微觀結(jié)構(gòu)、表面張力1關(guān)于液體的特點(diǎn)，下列描述正確的是()A每一個(gè)液體分子都沒(méi)有固定的位置，液體分子的平衡位置時(shí)刻變動(dòng)B液體蒸發(fā)，是因?yàn)槟承﹦?dòng)能較大的分子克服其他分子的作用力的緣故C液體變成固體(凝固)時(shí)體積一定減小D液體跟其他固體一樣，也是熱脹冷縮的答案AB解析液體易流動(dòng)，是因?yàn)橐后w分子沒(méi)有固定的平衡位置；液體蒸發(fā)，是由于那些動(dòng)能較大的分子掙脫其他分子的作用力而成為自由分子，故A、B正確；以水為反例可以說(shuō)明C、D錯(cuò)誤2下列敘述中
14、正確的是()A液體表面張力隨溫度升高而增大B液體盡可能在收縮它們的表面積C液體表面層的分子比液體內(nèi)部的分子有更大的勢(shì)能D液體表面層的分子分布要比液體內(nèi)部分子分布緊密些答案BC解析這是有關(guān)液體表面層分子相互作用的問(wèn)題，液體的表面層由于和氣體接觸，與內(nèi)部情況不同，表面層分子的分布要比內(nèi)部稀疏這樣分子間就表現(xiàn)為引力了，宏觀上即表面張力，這樣液體表面就有收縮到最小的趨勢(shì)隨溫度的升高，表面層分子距離更要增大，引力作用隨之減小，所以表面張力要減小而在液體內(nèi)，分子間的引力基本等于斥力，即rr0，分子勢(shì)能最小，在表面層rr0，所以分子勢(shì)能比液體內(nèi)部的分子勢(shì)能大3關(guān)于液體的表面張力，下列說(shuō)法正確的是()A由于液
15、體的表面張力使表面層內(nèi)液體分子間的平均距離小于r0B由于液體的表面張力使表面層內(nèi)液體分子間的平均距離大于r0C產(chǎn)生表面張力的原因是表面層內(nèi)液體分子間只有引力沒(méi)有斥力D表面張力使液體的表面有收縮的趨勢(shì)答案D解析在液體與氣體接觸的表面處形成一個(gè)特殊的薄層，稱為表面層，在液體表面層內(nèi)，分子的分布比液體內(nèi)部稀疏，它們之間的距離rr0，分子間作用力表現(xiàn)為引力，因此液體表面有收縮的趨勢(shì)故D項(xiàng)正確4如圖1所示，金屬框架的A、B間系一個(gè)棉線圈，先使框架布滿肥皂膜，然后將P和Q兩部分的肥皂膜刺破，線的形狀將變成下列選項(xiàng)圖中的() 圖1答案C解析由于液體表面張力的作用，液體表面有收縮到最小的趨勢(shì)，故C正確5下列現(xiàn)
16、象中，哪些是液體的表面張力造成的()A兩滴水銀相接觸，立即會(huì)合并到一起B(yǎng)熔化的蠟從燃燒的蠟燭上流下來(lái)，冷卻后呈球形C用熔化的玻璃制成各種玻璃器皿D水珠在荷葉上呈球形答案ABD解析用熔化的玻璃制成各種器皿，跟各種模具有關(guān)，并非表面張力造成的，故本題選A、B、D.題組二對(duì)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)及毛細(xì)現(xiàn)象的理解6由于海水表面有表面張力的作用，水珠之間相互吸引著，這樣使得風(fēng)很難把水珠刮起，只能夠形成海浪，所以海洋上的風(fēng)中只帶有少量的水沫；而沙漠中的沙子卻不一樣，沙粒之間幾乎沒(méi)有作用力，所以風(fēng)很容易刮起大量的沙子根據(jù)以上規(guī)律聯(lián)系所學(xué)知識(shí)請(qǐng)你設(shè)想，如果玻璃杯中盛有少量水銀，放在在太空軌道上運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船內(nèi)，水銀在杯
17、子中將呈現(xiàn)的形狀是下圖中的()答案D解析在宇宙飛船內(nèi)完全失重的情況下，由于重力的存在而產(chǎn)生的一切現(xiàn)象都消失；因?yàn)橐后w的表面張力不受失重的影響，水銀不浸潤(rùn)玻璃，水銀的形狀只由表面張力來(lái)決定在液體表面張力的作用下，水銀的表面有收縮到最小的趨勢(shì)，而體積一定時(shí)，球形的表面積最小所以最終水銀會(huì)呈現(xiàn)球形，D正確7下列對(duì)浸潤(rùn)及不浸潤(rùn)的理解正確的是()A在夏季，人穿棉線衣服感覺(jué)舒適是因?yàn)楹顾畬?duì)棉線浸潤(rùn)B單杠、雙杠運(yùn)動(dòng)員上杠表演前，手及杠上涂鎂粉，是因?yàn)樗畬?duì)鎂粉浸潤(rùn)C(jī)布制的雨傘傘面能明顯看到線的縫隙，但雨傘不漏雨水是因?yàn)樗畬?duì)傘面不浸潤(rùn)D酒精燈的燈芯經(jīng)常是用絲線做成，因?yàn)榫凭珜?duì)絲線浸潤(rùn)答案AB解析雨傘不漏雨水是因
18、為水浸潤(rùn)傘面后水的表面張力作用，C錯(cuò)；酒精燈的燈芯經(jīng)常用棉線做成，酒精對(duì)棉線浸潤(rùn)，D錯(cuò)，A、B對(duì)8水對(duì)玻璃是浸潤(rùn)液體而水銀對(duì)玻璃是不浸潤(rùn)液體，它們?cè)诿?xì)管中將產(chǎn)生上升或下降的現(xiàn)象，現(xiàn)把不同粗細(xì)的三根毛細(xì)管分別插入水和水銀中，如圖所示，正確的現(xiàn)象應(yīng)是()答案AD解析浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升以及不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象為毛細(xì)現(xiàn)象，管子越細(xì)，現(xiàn)象越明顯，A、D對(duì)，B、C錯(cuò)題組三對(duì)液晶特點(diǎn)的理解9下列說(shuō)法中正確的是()A液晶態(tài)只是物質(zhì)在一定溫度范圍內(nèi)才具有的存在狀態(tài)B液晶分子在特定方向排列比較整齊，但不穩(wěn)定C液晶就是液態(tài)的晶體D當(dāng)前液晶最主要的應(yīng)用是在顯示器方面答案BD10關(guān)于液晶的特點(diǎn)及應(yīng)用正確的是()A液晶具有流動(dòng)性，光學(xué)性質(zhì)具有各向同性B彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)各向異性的特點(diǎn)C利用液晶在電壓變化時(shí)由透明變渾濁的特性可制作電子表、電子計(jì)算器的顯示元件D有一種液晶，隨著溫度的逐漸升高，其顏色按順序改變，利用這種性質(zhì)，可用來(lái)探測(cè)溫度答案BCD9
（江蘇專版）2018版高中物理 第九章 固體、液體和物態(tài)變化 2 液體學(xué)案 新人教版選修3-3
