高中物理人教選修33同步輔導(dǎo)與檢測(cè)課件第9章第2節(jié)液體

1、第2節(jié)液體,固體、液體和物態(tài)變化,浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管里上升的高度 如下圖所示，設(shè)毛細(xì)管內(nèi)半徑為r，并設(shè)液面單位長(zhǎng)度上的表面張力為F0.由于毛細(xì)管內(nèi)徑很小，可以粗略認(rèn)為沿著管壁的液面是豎直的以液柱為研究對(duì)象，則：豎直向上作用到液體上的表面張力為：F2rF0.設(shè)液面高度為h，液體密度為，則豎直向下作用到液柱上的重力為Gr2gh. 當(dāng)液柱靜止時(shí)，有FG. 即2rF0r2gh，故h 由此式可見，對(duì)同一液體(F0、 相同，g為常數(shù)) 則h 所以管子越細(xì)，h越大，亦即毛細(xì)現(xiàn)象越明顯,1液體不像固體那樣具有一定的形狀，而且液體能夠流動(dòng)，這說(shuō)明液體分子間的相互作用力比固體的_液體擴(kuò)散的速度比固體的_ 2液體內(nèi)部

2、，分子間的距離在r0左右，而在表面層，分子比較稀疏，分子間的距離大于r0，因此分子間的作用力表現(xiàn)為_，它的作用是使液體表面_，所以叫做液體的表面張力 3一種液體會(huì)潤(rùn)濕某種固體并附著在固體表面上，這種現(xiàn)象叫做_；一種液體不會(huì)潤(rùn)濕某種固體，也就不會(huì)附著在這種固體的表面，這種現(xiàn)象叫做_ 1小快2引力繃緊3浸潤(rùn)不浸潤(rùn),4浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)是_的表現(xiàn)當(dāng)附著層的分子比液體內(nèi)部稀疏時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為_，有_的趨勢(shì)，這樣的液體與固體之間表現(xiàn)為_ 5浸潤(rùn)液體在細(xì)管中_的現(xiàn)象，以及不浸潤(rùn)液在細(xì)管中_的現(xiàn)象，稱為毛細(xì)現(xiàn)象當(dāng)液體浸潤(rùn)管壁時(shí)，液面邊緣部分的_使管中液體向上運(yùn)動(dòng)對(duì)于一定的液體和一定材質(zhì)的管壁，管的_，液體

3、所能達(dá)到的高度越高 6液晶是一種特殊的物質(zhì)，它既有液體的_，又像某些晶體那樣具有_不是所有物質(zhì)都具有液晶態(tài)，通常_分子、_分子和_分子的物質(zhì)容易具有液晶態(tài) 4分子力作用引力收縮不浸潤(rùn) 5上升下降表面張力內(nèi)徑越細(xì) 6流動(dòng)性光學(xué)各向異性棒狀碟狀平板狀,液體的微觀結(jié)構(gòu),液體具有一定的體積，不易被壓縮，沒(méi)有固定的形狀，具有流動(dòng)性，這些特點(diǎn)都是由它們的微觀結(jié)構(gòu)決定的 (1)液體分子的排列更接近于固體，是密集在一起的，因而液體具有一定的體積，不易壓縮 (2)液體分子之間的相互作用不像固體中的微粒那樣強(qiáng)，液體分子只在很小的區(qū)域內(nèi)做有規(guī)則的排列，這種區(qū)域是暫時(shí)形成的，邊界和大小隨時(shí)改變，有時(shí)瓦解，有時(shí)又重新形

4、成，液體由大量的這種暫時(shí)形成的小區(qū)域構(gòu)成，這種小區(qū)域雜亂無(wú)章地分布著，因而液體表現(xiàn)出各向同性,(3)液體分子間的距離小，相互作用力很大，液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，與固體類似，主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小的振動(dòng)，但液體分子沒(méi)有長(zhǎng)期固定的平衡位置，在一個(gè)平衡位置附近振動(dòng)一小段時(shí)間以后，又轉(zhuǎn)移到另一個(gè)平衡位置附近去振動(dòng)，即液體分子可以在液體中移動(dòng)，這就是液體具有流動(dòng)性的原因. (4)由于液體分子的移動(dòng)比固體中分子移動(dòng)容易得多，所以液體的擴(kuò)散要比固體的擴(kuò)散快 注：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)，只有晶體才叫真正的固體,以下關(guān)于液體的說(shuō)法正確的是() A非晶體的結(jié)構(gòu)跟液體非常類似，可以看做是粘滯

5、性極大的液體 B液體的物理性質(zhì)一般表現(xiàn)為各向同性 C液體的密度總是小于固體的密度 D所有的金屬在常溫下都是固體 解析：由液體的微觀結(jié)構(gòu)知A、B正確；有些液體的密度大于固體的密度，例如汞的密度就大于鐵、銅等固體的密讀，故C錯(cuò)；金屬汞在常溫下就是液體，故D錯(cuò) 答案：AB,變式遷移,1關(guān)于液體，下列說(shuō)法正確的是() A液體的性質(zhì)介于氣體和固體之間，更接近氣體 B液體表現(xiàn)出各向異性 C液體分子的熱運(yùn)動(dòng)與固體類似，主要表現(xiàn)在固定的平衡位置附近做微小振動(dòng) D液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快,解析：液體分子間距離與固體分子間距離接近，都不易被壓縮，故A錯(cuò)；液體由大量暫時(shí)形成的小區(qū)域構(gòu)成，這種小區(qū)域雜亂無(wú)章的分布著，

6、因而液體表現(xiàn)出各向同性，故B錯(cuò)；液體分子與固體分子都在平衡位置附近做微小振動(dòng)，所不同的是液體沒(méi)有固定的平衡位置，故C錯(cuò) 答案：D,液體的表面張力,1實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一： 把一根棉線的兩端系于鐵絲環(huán)上(棉線不要張緊)，然后把環(huán)浸入肥皂水里，再拿出來(lái)，環(huán)上就布滿了肥皂水的薄膜，觀察這時(shí)的棉線是張緊還是松弛 用熱針刺破棉線左側(cè)的薄膜，觀察薄膜和棉線發(fā)生的變化 重做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，再用熱針刺破棉線右側(cè)的薄膜，觀察薄膜和棉線發(fā)生的變化 現(xiàn)象： 刺破棉線左側(cè)的薄膜，右側(cè)的薄膜就會(huì)收縮，使棉線向右彎成弧形,刺破棉線右側(cè)的薄膜，左側(cè)的薄膜就會(huì)收縮，使棉線向左彎成弧形 實(shí)驗(yàn)二： 把一個(gè)棉線圈系在鐵絲環(huán)上，使環(huán)上布滿肥皂水的

7、薄膜，觀察此時(shí)的棉線圈是松弛還是張緊 用熱針刺破棉線圈里的肥皂膜，觀察棉線圈外的薄膜和棉線圈有什么變化 現(xiàn)象： 刺破棉線圈里的肥皂膜后，棉線圈外的薄膜就會(huì)收縮，使棉線圈張緊成圓形 以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？ 由以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以看出：液體的表面就像張緊的橡皮膜一樣，具有收縮的趨勢(shì)，為什么液體表面具有收縮的趨勢(shì)呢？,2表面層 (1)液體跟氣體接觸的表面存在一個(gè)薄層，叫做表面層 (2)表面層里的分子要比液體內(nèi)部稀疏些，分子間距要比液體內(nèi)部大 在液體內(nèi)部，分子間既存在引力，又存在斥力，引力和斥力的數(shù)量級(jí)相等，在通常情況下可認(rèn)為它們是相等的 在表面層內(nèi)，分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力 3表面張力

8、 液體表面各部分之間相互吸引的力叫表面張力 表面張力的作用效果：使液面具有收縮的趨勢(shì),關(guān)于液體的表面張力，下述說(shuō)法哪個(gè)是錯(cuò)誤的() A表面張力的方向與液面相平行 B表面張力是液面分子間作用力的宏觀體現(xiàn) C表面層里分子距離比液體內(nèi)部小些，分子間表現(xiàn)為引力 D不論是水還是水銀，表面張力都要使液面收縮,解析：在液體與氣體相接觸的表面層中，液體分子的分布較內(nèi)部稀疏，即分子間距大于r0，分子間表現(xiàn)為引力，其宏觀表現(xiàn)是使液面收縮，好像繃緊的橡皮膜一樣所以錯(cuò)誤的只有C選項(xiàng) 答案：C 點(diǎn)評(píng)：液體內(nèi)部分子力約為零，液體表面層中的分子距離比液體內(nèi)部的大些，所以分子力表現(xiàn)為引力，其宏觀表現(xiàn)即表面張力，方向與液面相平

9、行，使液面收縮,變式遷移,2下列有關(guān)表面張力的說(shuō)法中，正確的是() A表面張力的作用是使液體表面伸張 B表面張力的作用是使液體表面收縮 C有些小昆蟲能在水面自由行走，這是由于有表面張力的緣故 D用滴管滴液滴，滴的液滴總是球形，這是由于表面張力的緣故 解析：表面張力的作用效果是使液體表面收縮，由于表面張力，被壓彎的液面收縮，使小昆蟲浮在液面上；由于表面張力使液滴收縮成球形 答案：BCD,浸潤(rùn)和不浸潤(rùn),1浸潤(rùn) 浸潤(rùn)：一種液體會(huì)潤(rùn)濕某種固體并附在固體的表面上，這種現(xiàn)象叫做浸潤(rùn) 不浸潤(rùn)：一種液體不會(huì)潤(rùn)濕某種固體，也就不會(huì)附在這種固體的表面，這種現(xiàn)象叫做不浸潤(rùn) 注：同一種固體，對(duì)有些液體浸潤(rùn)，對(duì)有些液體

10、不浸潤(rùn)同一種液體，對(duì)一些固體是浸潤(rùn)的，對(duì)另一些固體是不浸潤(rùn)的例如：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)鋅,2浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)的解析 浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)現(xiàn)象是分子力作用的表現(xiàn)當(dāng)液體與固體接觸時(shí)，在接觸處形成一個(gè)液體薄層，叫做附著層，附著層里的分子既受到固體分子的吸引，又受到液體內(nèi)部分子的吸引，如果受到的固體分子的吸引比較弱，附著層里的分子就比液體內(nèi)部稀疏，在附著層里就出現(xiàn)跟表面張力相似的收縮力，這里跟固體接觸的液體表面有縮小的趨勢(shì)，形成不浸潤(rùn)現(xiàn)象相反，如果受到的固體分子的吸引相當(dāng)強(qiáng)附著層里的分子就比液體內(nèi)部密，在附著層里就出現(xiàn)液體相互排斥的力，這時(shí)跟固體接觸的液體表面有擴(kuò)展的趨勢(shì)，產(chǎn)生

11、浸潤(rùn)現(xiàn)象,附著層里的液體分子比液體內(nèi)部稀疏的原因是() A附著層里液體分子間的斥力強(qiáng) B附著層里液體分子間的引力強(qiáng) C固體分子對(duì)附著層里的液體分子的吸引，比液體內(nèi)部分子的吸引弱 D固體分子對(duì)附著層里的液體分子的吸引，比液體內(nèi)部分子的吸引強(qiáng),解析：附著層里的分子既受到固體分子的吸引，又受到液體內(nèi)部分子的吸引，如果受到的固體分子的吸引比較弱，附著層中的部分分子進(jìn)入液體內(nèi)部，從而使附著層的分子比液體內(nèi)部稀疏，所以C正確，A、D錯(cuò)對(duì)于B，雖然附著層分子稀疏，分子間的吸引強(qiáng)，這是附著層分子稀疏后的一個(gè)結(jié)果，并不是引起附著層分子稀疏的原因，因此B錯(cuò) 答案：C,變式遷移,3關(guān)于浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)的現(xiàn)象，下列說(shuō)法中

12、正確的是() A水銀是浸潤(rùn)液體，水是不浸潤(rùn)液體 B在內(nèi)徑小的容器里，如果液體能浸潤(rùn)器壁，液面成凸形 C如果固體分子對(duì)液體分子的引力較弱，就會(huì)形成浸潤(rùn)現(xiàn)象 D鴨的羽毛上有一層很薄的脂肪，使羽毛不被水浸潤(rùn) 解析：浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)不僅與液體有關(guān)，還與固體有關(guān)，A錯(cuò)；浸潤(rùn)時(shí)液面呈凹形，B錯(cuò)；固體分子對(duì)液體分子的吸引弱，會(huì)形成不浸潤(rùn)現(xiàn)象，C錯(cuò)；故只有D正確 答案：D,毛細(xì)現(xiàn)象,1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，稱為毛細(xì)現(xiàn)象 2毛細(xì)現(xiàn)象的應(yīng)用舉例：植物的根輸送水、下雨時(shí)磚墻滲水、農(nóng)民鏵鋤土壤 3毛細(xì)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 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 如右圖所示，甲是浸潤(rùn)

13、情況 此時(shí)管內(nèi)液面呈凹形，因?yàn)樗谋砻鎻埩ψ饔?，液體會(huì)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(rùn)情況管內(nèi)液面呈凸形，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,把極細(xì)的玻璃管插入水中與水銀中，如下圖所示，正確表示毛細(xì)現(xiàn)象的是(),解析：因?yàn)樗芙?rùn)玻璃，所以A正確；B錯(cuò)誤水銀不浸潤(rùn)玻璃，C正確D項(xiàng)中外面浸潤(rùn)，里面不浸潤(rùn)，所以是不可能的，故正確選項(xiàng)為A、C. 答案：AC 點(diǎn)評(píng)：浸潤(rùn)時(shí)表面張力產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)指向液體外，不浸潤(rùn)時(shí)產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)指向液體內(nèi)同時(shí)應(yīng)明確水浸潤(rùn)玻璃，而水銀不浸潤(rùn)玻璃這一事實(shí),變式遷移,4用內(nèi)徑很細(xì)的玻璃管做成的水銀氣壓計(jì)，其讀數(shù)比實(shí)際氣壓() A偏高B偏

14、低 C相同 D無(wú)法判斷 解析：水銀對(duì)玻璃是不浸潤(rùn)的，由于內(nèi)徑很細(xì)，則可發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象，對(duì)液柱起壓低作用，所以水銀柱高度降低，示數(shù)偏低，則B正確 答案：B,液晶,1液晶 有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，人們把處于這種狀態(tài)的物質(zhì)叫液晶 注：組成晶體的物質(zhì)微粒(分子、原子或離子)依照一定的規(guī)律在空間有序排列，構(gòu)成空間點(diǎn)陣，所以液晶表現(xiàn)為各向異性液體卻表現(xiàn)分子排列無(wú)序性和流動(dòng)性液晶呢？分子既保持排列有序性，保持各向異性，又可以自由移動(dòng)，位置無(wú)序，因此也保持了流動(dòng)性,2液晶的特點(diǎn) 位置無(wú)序使它像液體，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 注：液晶物質(zhì)都

15、具有較大的分子，分子形狀通常為棒狀分子、碟狀分子和平板狀分子 3液晶的用途 液晶可以用作顯示元件，液晶在生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)、航空工業(yè)中都有重要應(yīng)用 思考：液晶可以作為顯示元件，這利用了液晶的什么性質(zhì)？ 液晶可用作顯示元件：有一種液晶，受外加電壓的影響，會(huì)由透明狀態(tài)變成混濁狀態(tài)而不再透明，去掉電壓，又恢復(fù)透明，當(dāng)輸入電信號(hào)，加上適當(dāng)電壓，透明的液晶變得混濁，從而顯示出設(shè)定的文字或數(shù)碼,下列有關(guān)液晶的一些性質(zhì)的說(shuō)法中，正確的是() A液晶分子的空間排列是穩(wěn)定的 B液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度而變化 C液晶的光學(xué)性質(zhì)隨所加電場(chǎng)的變化而變化 D液晶的光學(xué)性質(zhì)隨所加壓力的變化而變化 解析：液晶分子既有排列的有序

16、性，又可以自由移動(dòng)，故A錯(cuò)，B、C、D均正確 答案：BCD,變式遷移,5根據(jù)液晶的什么性質(zhì)可以探測(cè)溫度，又可以檢查腫瘤？ 解析：有一種液晶，溫度改變時(shí)會(huì)改變顏色，隨著溫度的逐漸升高，液晶的顏色就發(fā)生改變，溫度降低，又按相反順序改變顏色液晶的這種性質(zhì)，可以用來(lái)探測(cè)溫度 在醫(yī)學(xué)上用來(lái)檢查腫瘤，在皮膚表面涂上一層液晶，由于腫瘤部分的溫度與周圍組織的溫度不一樣，液晶會(huì)顯示不同的顏色 答案：見解析,基礎(chǔ)鞏固,1關(guān)于液體的表面現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是() A液體表面層的分子分布比內(nèi)部密 B液體有使其體積收縮到最小的趨勢(shì) C液體表面層分子之間只有引力而無(wú)斥力 D液體有使其表面積收縮到最小的趨勢(shì),解析：液體表面層中的分子比其內(nèi)部稀疏，分子間距比液體內(nèi)部要大，分子間作用力表現(xiàn)為引力，因此液體有使其表面積收縮到最小的趨勢(shì)，所以D正確 答案：D,能力提升,7下列說(shuō)法正確的是()