新教材同步輔導(dǎo)2023年高中物理第二章氣體固體和液體2.5液體課件新人教版選擇性必修第三冊(cè)

第二章氣體、固體和液體學(xué)習(xí)目標(biāo)1.結(jié)合生活實(shí)例分析,知道液體表面張力,了解表面張力產(chǎn)生的原因,能夠解釋日常生活中的表面張力現(xiàn)象,培養(yǎng)應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.2.結(jié)合生活實(shí)例分析,了解浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)的原因和應(yīng)用,知道毛細(xì)現(xiàn)象的原因和應(yīng)用,了解液晶的主要性質(zhì)及應(yīng)用,培養(yǎng)應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.5

液體知識(shí)點(diǎn)一

液體的表面張力1.表面層:液體表面有一層跟氣體接觸的

,叫作表面層.表面層里的分子比較稀疏,分子間的距離r

r0,因此,在表面層分子間的作用力表現(xiàn)為

.2.表面張力:如果在液體表面任意畫(huà)一條線,線兩側(cè)的液體之間的作用力是引力,它的作用效果是

,所以叫作液體的表面張力.表面張力具有使液體表面

的趨勢(shì).薄層大于引力使液體表面繃緊收縮3.我們看到的小草上的露珠為什么都是球形的?答案:這是由液體表面張力引起的.表面張力使得液體表面具有收縮趨勢(shì),且液體表面積趨于最小,在體積相同的條件下,球形的表面積最小,所以露珠呈球形.知識(shí)點(diǎn)二浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)及毛細(xì)現(xiàn)象1.浸潤(rùn):一種液體會(huì)

某種固體并

在固體的表面上,這種現(xiàn)象叫作浸潤(rùn).2.不浸潤(rùn):一種液體

某種固體,也就

在這種固體的表面上,這種現(xiàn)象叫作不浸潤(rùn).3.毛細(xì)現(xiàn)象:浸潤(rùn)液體在細(xì)管中

的現(xiàn)象,以及不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中

的現(xiàn)象,稱為毛細(xì)現(xiàn)象.示意圖如圖所示.潤(rùn)濕附著不會(huì)潤(rùn)濕不會(huì)附著上升下降4.把一塊玻璃分別浸入水和水銀中再取出來(lái),可觀察到從水銀中取出的玻璃上沒(méi)有附著水銀,從水中取出的玻璃上沾有一層水.為什么會(huì)出現(xiàn)上述兩種不同的現(xiàn)象呢?答案:水銀不浸潤(rùn)玻璃,而水浸潤(rùn)玻璃.知識(shí)點(diǎn)三液晶1.液晶是介于

和

之間的一種物質(zhì)狀態(tài).2.液晶態(tài)既具有液體的

,又在一定程度上具有晶體分子的

排列的性質(zhì).固態(tài)液態(tài)流動(dòng)性規(guī)則小試身手判斷下列說(shuō)法的正誤并和同學(xué)交流(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”).1.表面張力的作用是使液面具有收縮的趨勢(shì).()2.表面張力是分子間作用力的宏觀表現(xiàn).()3.昆蟲(chóng)可以在水面上自由走動(dòng)是表面張力在起作用.()4.水對(duì)所有固體都浸潤(rùn).()5.毛細(xì)管插入水中,管的內(nèi)徑越大,管內(nèi)水面越高.()6.木塊漂浮在水面上是液體表面張力的作用.()7.毛細(xì)現(xiàn)象是浸潤(rùn)或不浸潤(rùn)的實(shí)例.()8.液晶在任何條件下都表現(xiàn)出各向異性.()√√√×××√×探究一液體的表面張力問(wèn)題情境把一條細(xì)棉線的兩端分別系在鐵絲環(huán)的兩側(cè),要使棉線處于略為松弛的狀態(tài).然后將鐵絲環(huán)浸入肥皂液里,再拿出來(lái)時(shí)環(huán)上就留下了一層肥皂液的薄膜.這時(shí)薄膜上的棉線仍是松弛的(如圖甲所示).用燒熱的針刺破棉線一側(cè)的薄膜(如圖乙所示),觀察薄膜和棉線發(fā)生的變化.把一個(gè)棉線圈系在鐵絲環(huán)上,使環(huán)上布滿肥皂液的薄膜,這時(shí)膜上的棉線圈仍是松弛的(如圖丙所示).用燒熱的針刺破棉線圈里的薄膜,觀察棉線圈外的薄膜和棉線圈發(fā)生的變化(如圖丁所示).甲乙丙丁答案:用燒熱的針刺破棉線某一側(cè)的薄膜后,另一半肥皂膜就會(huì)立即收縮把松弛的棉線繃緊,并且始終向著肥皂膜一側(cè)收縮.2.觀察圖丙、丁,肥皂膜和棉線有何變化?答案:用燒熱的針刺破棉線圈里的薄膜,周圍肥皂膜收縮,棉線圈呈圓形.1.觀察圖甲、乙,肥皂膜和棉線有何變化?答案:這些現(xiàn)象表明液體的表面具有收縮趨勢(shì).4.結(jié)合分子動(dòng)理論的知識(shí),分析為什么液體表面具有收縮趨勢(shì).答案:液體表面層的分子分布比液體內(nèi)部分子的分布稀疏一些.液體表面層由于分子較稀疏,分子間距略大于平衡距離,分子之間的斥力小于引力,分子間的引力作用占優(yōu)勢(shì),所以液體表面層中,任何兩部分之間存在著引力,它的作用是使液體表面繃緊,這就是液體的表面張力.液體的表面張力使液體表面具有收縮趨勢(shì).3.這些現(xiàn)象表明了什么?過(guò)程建構(gòu)1.液體的微觀結(jié)構(gòu).(1)分子間距離的特點(diǎn):液體表面層分子分布比內(nèi)部分子稀疏.(2)分子間的作用力的特點(diǎn):液體內(nèi)部分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,而液體表面層分子之間距離較大,分子間的作用力表現(xiàn)為引力.2.表面張力.(1)液體的表面張力:由于表面層分子比較稀疏,分子間的作用力表現(xiàn)為引力.(2)方向:和液面相切,且與分界面垂直,如圖所示.(3)作用效果:使液面具有收縮的趨勢(shì).【典例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,分子間的作用力表現(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(nèi)部稀疏,故分子間的作用力表現(xiàn)為引力,表面張力的方向沿液面的切線方向,與分界面垂直.表面張力是液體表面層分子間的作用力,溫度升高,液體表面層分子間的距離增大,引力作用減小,所以表面張力減小.B正確,A、C、D錯(cuò)誤.答案:B分析表面張力問(wèn)題的三點(diǎn)注意探究二浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)問(wèn)題情境在一塊潔凈的玻璃板上滴一滴水,水滴會(huì)逐漸散開(kāi)并附著在玻璃板上(如圖甲所示);在另一塊涂了蠟的玻璃板上滴一滴水,這滴水卻可以滾來(lái)滾去,而不能附著在蠟面上(如圖乙所示).甲

玻璃面乙

蠟面1.水滴會(huì)逐漸散開(kāi)并附著在玻璃板上而不能附著在蠟面上,這是什么現(xiàn)象?原因是什么?答案:水滴會(huì)逐漸散開(kāi)并附著在玻璃板上是浸潤(rùn)現(xiàn)象,水不能附著在蠟面上是不浸潤(rùn)現(xiàn)象.當(dāng)液體和與之接觸的固體的相互作用比液體分子之間的相互作用強(qiáng)時(shí),液體能夠浸潤(rùn)固體.當(dāng)液體和與之接觸的固體的相互作用比液體分子之間的相互作用弱時(shí),液體不浸潤(rùn)固體.2.下圖是玻璃管中的水和水銀的示意圖,水面形成凹面,水銀面為凸面.為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?答案:水浸潤(rùn)玻璃,管中形成凹面;水銀不浸潤(rùn)玻璃,管中形成凸面.玻璃管中的水和水銀3.將兩個(gè)內(nèi)徑不同、兩端開(kāi)口的潔凈細(xì)玻璃管豎直插入水中(如圖甲所示),觀察細(xì)玻璃管中液面的高度;再將另一組內(nèi)徑不同、兩端開(kāi)口的塑料筆芯豎直插入水中(如圖乙所示),觀察筆芯中液面的高度.為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?我們把這種現(xiàn)象稱為什么現(xiàn)象?甲

玻璃管乙

塑料筆芯答案:水浸潤(rùn)玻璃,水在玻璃管中上升;水不浸潤(rùn)塑料,水在塑料管中下降.管越細(xì),上述現(xiàn)象越明顯.浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升,不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中下降,我們把這種現(xiàn)象稱為毛細(xì)現(xiàn)象.過(guò)程建構(gòu)1.浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象的成因分析.(1)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.(2)浸潤(rùn)的成因:當(dāng)固體分子對(duì)液體分子的吸引力大于液體內(nèi)部分子間的作用力時(shí),附著層內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稠密,附著層中分子之間表現(xiàn)為斥力,具有擴(kuò)張的趨勢(shì),這時(shí)表現(xiàn)為液體浸潤(rùn)固體.(3)不浸潤(rùn)的成因:當(dāng)固體分子對(duì)液體分子的吸引力小于液體內(nèi)部分子間的作用力時(shí),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(shì),這時(shí)表現(xiàn)為液體不浸潤(rùn)固體.2.對(duì)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)的理解.(1)一種液體是否浸潤(rùn)某種固體,與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系.例如,水銀不浸潤(rùn)玻璃,但浸潤(rùn)鉛;水浸潤(rùn)玻璃,但不浸潤(rùn)石蠟.(2)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)可以用附著層的液體分子的分布來(lái)解釋,浸潤(rùn)的本質(zhì)是擴(kuò)張,不浸潤(rùn)的本質(zhì)是收縮.3.毛細(xì)現(xiàn)象.(1)兩種表現(xiàn):浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升,不浸潤(rùn)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(rùn)現(xiàn)象都有關(guān)系.如圖所示,甲表示的是浸潤(rùn)情況,此時(shí)管內(nèi)液面呈凹形,由于液體的表面張力作用,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;乙表示的是不浸潤(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.【典例2】(多選)若液體對(duì)某種固體是浸潤(rùn)的,當(dāng)液體裝在由這種固體物質(zhì)做成的細(xì)管中時(shí),下列說(shuō)法正確的是(

)A.附著層分子密度大于液體內(nèi)分子的密度B.附著層分子間的作用力表現(xiàn)為引力C.管中的液體表面一定是凹形的D.液體跟固體接觸的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)答案:

ACD解析:由題知,發(fā)生浸潤(rùn)現(xiàn)象,這時(shí)固體分子與液體分子間的引力大于液體內(nèi)部分子間的作用力,造成附著層內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密,附著層內(nèi)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,使液體跟固體接觸的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì).【典例3】(多選)如圖所示,對(duì)于液體在器壁附近發(fā)生彎曲的現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是 (

)A.表面層Ⅰ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部的疏B.表面層Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部的密C.附著層Ⅰ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部的密D.附著層Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部的疏甲乙解析:表面層內(nèi)分子比液體內(nèi)部疏,分子間的作用力表現(xiàn)為引力,A正確,B錯(cuò)誤.附著層Ⅰ內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子密集,分子間距離小于r0,分子間作用力表現(xiàn)為斥力,附著層有擴(kuò)張趨勢(shì),C正確.附著層Ⅱ內(nèi)液體分子比液體內(nèi)部分子稀疏,液體分子間距離大于r0,分子間作用力表現(xiàn)為引力,附著層有收縮的趨勢(shì),D正確.答案:ACD【典例4】(多選)如圖所示,把極細(xì)的玻璃管分別插入水中與水銀中,能正確表示毛細(xì)現(xiàn)象的是 (

)ABCD解析:水浸潤(rùn)玻璃,而水銀不浸潤(rùn)玻璃,A、C正確,B、D錯(cuò)誤.答案:AC探究三液晶問(wèn)題情境液晶具有液體的流動(dòng)性,但在低溫時(shí)液晶會(huì)凝固成結(jié)晶態(tài),分子的取向、重心的位置均是有序的(如圖甲所示).當(dāng)溫度升高時(shí),晶體中分子的熱運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),分子重心位置的有序性消失,轉(zhuǎn)為液晶態(tài),分子取向有序程度下降(如圖乙所示).當(dāng)溫度進(jìn)一步升高時(shí),分子取向有序性也消失,完全進(jìn)入無(wú)序的狀態(tài)(如圖丙所示),變成液態(tài).甲

結(jié)晶態(tài)乙

液晶態(tài)丙

液態(tài)1.液晶是怎樣的物質(zhì)狀態(tài)?有何特性?答案:液晶是介于固態(tài)和液態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài).液晶態(tài)既具有液體的流動(dòng)性,又在一定程度上具有晶體分子的規(guī)則排列的性質(zhì).2.液晶分子排列有何特點(diǎn)?有何物理性質(zhì)?答案: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.液晶在不同方向上光學(xué)性質(zhì)不同.過(guò)程建構(gòu)1.液晶的概念:某些有機(jī)物在一定溫度范圍內(nèi)或在溶劑中呈現(xiàn)出介于固態(tài)與液態(tài)之間的有序流體，稱為液晶.2.液晶的特點(diǎn).(1)液晶具有液體的流動(dòng)性和連續(xù)性.(2)液晶具有晶體的光學(xué)各向異性.(3)在不同方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.3.液晶的應(yīng)用.液晶在電子工業(yè)(如用于電子手表和電腦等)、航空工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用.【典例5】(多選)關(guān)于液晶的分子排列,下列說(shuō)法正確的是 (

)A.液晶分子在特定方向上排列整齊B.液晶分子的排列不穩(wěn)定,外界條件的微小變化都會(huì)引起液晶分子排列的變化C.液晶的分子排列整齊且穩(wěn)定D.液晶的物理性質(zhì)穩(wěn)定解析:液晶分子在特定方向上排列比較整齊,A正確.液晶分子的排列不穩(wěn)定,外界條件的微小變化都會(huì)引起液晶分子排列的變化,B正確,C錯(cuò)誤.液晶的物理性質(zhì)不穩(wěn)定,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,D錯(cuò)誤.答案:AB課堂評(píng)價(jià)1.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.小液滴成球狀,說(shuō)明液體有一定形狀和體積C.液面為凸形時(shí)表面張力使表面收縮,液面為凹形時(shí)表面張力使表面伸張D.液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散快答案:D解析:液體性質(zhì)介于氣體和固體之間,更接近固體,具有不易被壓縮、有一定體積、沒(méi)有一定形狀、擴(kuò)散比固體快等特點(diǎn),A、B錯(cuò)誤,D正確.無(wú)論液面為凸面還是凹面,表面張力總是使表面收縮,C錯(cuò)誤.2.(多選)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:在液體對(duì)固體浸潤(rùn)的情況下,附著層液體分子的斥力和表面層分子的引力的共同作用使液面上升,所以A錯(cuò)誤,B正確.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)誤.在液體和毛細(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正確.3.下列現(xiàn)象不是由于液體的表面張力而引起的是(

)A.液體與固體、氣體不同,它在不同容器內(nèi),盡管形狀不同,但體積相同B.兩滴水銀相互接觸,立即合并成一滴C.新的棉織品水洗后都要縮水D.小昆蟲(chóng)能在水面上自由走動(dòng)答案:A解析:同一體積的液體在不同容器內(nèi)有不同的形狀,這是由液體分子的排列規(guī)律決定的,與表面張力無(wú)關(guān).兩滴水銀接觸合并為一滴,新棉織品水洗后縮水,小昆蟲(chóng)在水面上自由走動(dòng),都是由于液體的表面張力的作用.不是由表面張力引起的只有選項(xiàng)A.4.(多選)下列有關(guān)表面張力的說(shuō)法正確的是(

)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(chóng)能在水面上行走,這是表面張力的作用D.用滴管滴液滴,滴的液滴總是球形的,這是表面張力的作用答案:BCD解析:表面張力的作用效果是使液體表面收縮,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.由于表面張力,液面收縮,小昆蟲(chóng)能在液面上行走,選項(xiàng)C正確.由于表面張力,液滴收縮成球形,選項(xiàng)D正確.5.下列關(guān)于液晶的說(shuō)法正確的是(

)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),