液體的基本性質 課件-高二下學期物理滬科版（2020）選擇性必修第三冊

11.4液體的基本性質為什么綠葉上的水珠是球狀呢？液體表面：與空氣接觸的液體薄層。為什么水黽(mǐn)可以在水面上行走呢？【動手試試】漂浮的硬幣【實驗】探究液體表面的特點實驗儀器：燒杯、肥皂水、針、酒精燈、鐵線圈2個【實驗】探究液體表面的特點實驗結論：液體表面有收縮的趨勢。表面張力：作用在液體表面，使液面具有收縮趨勢的力。

如圖甲所示是液體表面附近分子分布的大致情況，請分析液體表面層內的分子間距離和分子力各有什么特點？液體表面層內分子間距離大于r0，分子間作用力表現(xiàn)為引力如圖乙所示昆蟲可以停留在水面上而不下沉，與小木塊浮在水面上的道理相同嗎？不同。小昆蟲、縫衣針能在水面上不下沉是液體表面張力在起作用。小木塊浮在水面上是重力和水的浮力平衡的結果我們可以把分子力的作用范圍認為是一個半徑等于分子力有效作用距離的球、這個球

稱為分子作用球。由于分子斥力的有效距離比分子引力的有效作用距離小得多，分子斥力作用球的半徑遠小于分子引力作用球的半徑.設液體內有一分子A如圖2-4-9所示，由于分子A的引力作用球處于液體內部，液體內的分子均勻分布，對于分子A來說其分布是球對稱的，因此液體內所有分子對分子A的斥力和引力的合力為零設在液體表面層內有一分子B，如圖2-4-9所示，以分子B為中心的分子作用球一部分在液體外，由于分子斥力作用球的半徑遠小于分子引力作用球的半徑，分子B的分子斥力作用球仍處于液體內，其受到的分子斥力仍是球對稱的，但分子B所受的分子引力就不再是球對稱的。由于缺少了液體表面層外這部分的引力，作用在分子B上的全部分子引力的合力f垂直液面指向液體內.由此，液體表面層單位體積內的分子數(shù)目相對液體內部會更少，分子間距相對更大一些.因而表面層分子間的分子力表現(xiàn)為引力，液體的表面總是有一種收縮的趨勢，就好像被繃緊的橡皮膜.設想在液體表面畫一條直線，如圖所示，則直線兩旁的液膜表現(xiàn)出使液體表面收縮的相互作用的拉力，液體表面出現(xiàn)的這種張力稱為表面張力。二、液體的表面張力1.表面層：液體表面與空氣接觸的表面形成一個薄層叫表面層2.表面張力在液體表面上想象的畫一直線，直線兩旁的液膜一定存在相互作用的拉力，液體表面出現(xiàn)的這種張力稱為表面張力液體的表面并不是一個幾何面，而是一個厚度為分子力有效作用距離（數(shù)量級為10-9m）的薄層例1關于液體的表面張力，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

液體表面層分子比液體內部稀疏，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B正確，A、C、D錯誤.例2如圖2所示，金屬框架的A、B間系一個棉線圈，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圖中的解析

由于液體表面張力的作用，液體表面有收縮到最小的趨勢，故C正確.圖2√我們已知道液體跟氣體接觸時，在接觸的表面存在一個薄層---表面層，表面層的性質決定了液體出現(xiàn)表面引力，使液體具有收縮的趨勢，那么在液體與固體接觸時，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？三、浸潤和不浸潤一種液體會潤濕某種固體并附著在固體表面上，這種現(xiàn)象叫做浸潤一種液體不會潤濕某種固體，也就不會附著在這種固體表面上，這種現(xiàn)象叫做不浸潤

浸潤和不浸潤也是分子力作用的表現(xiàn)。當液體與固體接觸時，接觸的位置形成一個液體薄層，叫做附著層。附著層的液體分子可能比液體內部稀疏，也可能比液體內部更密，這決定于液體、固體兩種分子的性質。如果附著層的液體分子比液體內部的分子稀疏，也就是說，附著層內液體分子間的距離大于前面說過的分子力平衡的距離r0，附著層內分子間的作用表現(xiàn)為引力，附著層有收縮的趨勢，就像液體表面張力的作用一樣。這樣的液體與固體之間表現(xiàn)為不浸潤。如果附著層內分子間的距離小于液體內部分子間的距離，附著層內分子之間的作用表現(xiàn)為斥力，附著層有擴展的趨勢。這樣的液體與固體之間表現(xiàn)為浸潤。浸潤和不浸潤的形成原因(1)附著層內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部的分子吸引外，還受到固體分子的吸引.(2)浸潤的成因當固體分子吸引力大于液體內部分子力時，這時表現(xiàn)為液體浸潤固體.或者：附著層內分子間距離太小，分子間表現(xiàn)為排斥力，有擴展得趨勢。(3)不浸潤的成因當固體分子吸引力小于液體內部分子力時，這時表現(xiàn)為液體不浸潤固體.或者：附著層內分子間距離太大，分子間表現(xiàn)為引力，有收縮趨勢