全優(yōu)課堂·物理·選擇性必修第三冊(cè)(粵教版)·課件 第2章　第4節(jié) 液體的表面張力

第二章氣體、液體和固體第四節(jié)液體的表面張力

1．知道液體的微觀結(jié)構(gòu)．2．掌握液體的表面張力現(xiàn)象和原因．3．理解浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)的概念，會(huì)分析其產(chǎn)生的原因．4．學(xué)會(huì)用分子力解釋毛細(xì)現(xiàn)象．課前?自主預(yù)習(xí)液體的表面張力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．宏觀性質(zhì)有一定的體積，不易________，具有________性，比固體擴(kuò)散__________．小壓縮流動(dòng)速度快3．分子力的特點(diǎn)在液體內(nèi)部，分子間的距離在________左右，而在表面層，分子比較________，分子間的距離大于________，因此分子間的作用表現(xiàn)為____________．4．液體的表面張力(1)定義：液體表面各部分之間相互________的力．(2)作用效果：使液體表面具有________的趨勢(shì)．(3)表面層：液體跟氣體接觸的表面存在的一個(gè)________．r0稀疏r0相互吸引吸引收縮薄層

毛細(xì)現(xiàn)象1．浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)(1)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________；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上，這種現(xiàn)象叫作__________．(2)附著層：當(dāng)液體與________接觸時(shí)，接觸的位置形成一個(gè)液體薄層，叫作附著層．(3)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)是__________作用的表現(xiàn)．潤(rùn)濕附著浸潤(rùn)不浸潤(rùn)固體分子力2．毛細(xì)現(xiàn)象(1)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．(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)管的內(nèi)徑越小，高度差________．上升下降越大課堂?重難探究液體的微觀結(jié)構(gòu)和表面張力1．液體分子分布特點(diǎn)由于蒸發(fā)現(xiàn)象，表面層分子的分布比液體內(nèi)部稀疏，即表面層分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大．2．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．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，使液體表面好像一層繃緊的膜．所以說(shuō)表面張力是表面層內(nèi)分子力作用的結(jié)果．4．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線．如圖所示．5．表面張力的特點(diǎn)(1)表面張力是液體分子間的作用力的宏觀表現(xiàn)．(2)表面張力的方向與液面相切，垂直于分界線．(3)表面張力的大小由分界線的長(zhǎng)度、液體的種類、純凈度和溫度等因素來(lái)決定．(4)表面張力的作用是使液體表面積有收縮到最小的趨勢(shì)．例1

(2024年江蘇聯(lián)考)如圖所示，鐵絲環(huán)上布滿肥皂液的薄膜，系在環(huán)上的棉線呈現(xiàn)松弛狀態(tài)，細(xì)線上A點(diǎn)受到右側(cè)薄膜張力F的方向可能正確的是 (

)A．① B．②C．③ D．④【答案】A【解析】由于薄膜分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力，使右側(cè)薄膜產(chǎn)生收縮效果，則細(xì)線上A點(diǎn)受到右側(cè)薄膜張力F的方向可能是①．故選A．變式1

(多選)下列現(xiàn)象中，關(guān)于液體的表面張力說(shuō)法正確的是

(

)A．小昆蟲能在水面上自由來(lái)往而不陷入水中靠的是液體的表面張力作用B．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C．縫衣針浮在水面上不下沉是水的表面張力作用的結(jié)果D．噴泉噴射到空中形成一個(gè)個(gè)球形的小水珠是表面張力作用的結(jié)果【答案】ACD【解析】仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，小昆蟲在水面上站定或行進(jìn)過(guò)程中，其腳部位置比周圍水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韌性非常好的膜上一樣，因此，這是液體的表面張力在起作用．浮在水面上的縫衣針與小昆蟲情況一樣，A、C正確；小木塊浮于水面上時(shí)，木塊的下部實(shí)際上已經(jīng)陷入水中(排開一部分水)受到水的浮力作用，是浮力與重力平衡的結(jié)果，而非表面張力在起作用，B錯(cuò)誤；噴泉噴到空中的水分散時(shí)，每一小部分的表面都有表面張力在起作用且水處于完全失重狀態(tài)，因而形成球狀水珠(體積一定情況下以球形表面積為最小，表面張力的作用使液體表面有收縮到最小面積的趨勢(shì))，D正確．例2噴霧型防水劑是現(xiàn)在市場(chǎng)上廣泛銷售的特殊防水劑．其原理是噴劑在玻璃上形成一層薄薄的保護(hù)膜，形成類似于荷葉外表的效果．水滴以橢球形分布在表面，故無(wú)法停留在玻璃上．從而在遇到雨水的時(shí)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)、毛細(xì)現(xiàn)象候，雨水會(huì)自然流走，保持視野清晰，如圖所示．下列說(shuō)法正確的是

(

)A．水滴呈橢球形的原因是液體表面張力作用的結(jié)果，與重力無(wú)關(guān)B．照片中的玻璃和水滴發(fā)生了浸潤(rùn)現(xiàn)象C．水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大D．照片中水滴表面分子比水滴的內(nèi)部密集【答案】C【解析】液體表面張力作用使得水滴呈球形，但是由于有重力作用使得水滴呈橢球形，A錯(cuò)誤；照片中的玻璃和水滴不浸潤(rùn)，B錯(cuò)誤；水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大，C正確；照片中水滴表面的分子比水滴內(nèi)部的稀疏，D錯(cuò)誤．變式2

(2024年無(wú)錫檢測(cè))如圖所示，兩端開口的細(xì)玻璃管豎直插入水中，由于毛細(xì)現(xiàn)象，管中水會(huì)沿管上升一段高度．如果沿虛線處將玻璃管上方截去，則穩(wěn)定后的現(xiàn)象是

(

)【答案】D【解析】液柱在管中上升一定高度且液面呈現(xiàn)凹狀，可知液體關(guān)于玻璃管是浸潤(rùn)的；如果沿虛線處將玻璃管上方截去，則穩(wěn)定后液面仍呈現(xiàn)凹狀，且液體不可能向外噴出．故選D．浸潤(rùn)現(xiàn)象的分析要點(diǎn)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)展，不浸潤(rùn)的本質(zhì)是收縮．小練?隨堂鞏固1．(多選)下列現(xiàn)象中，由液體的表面張力造成的是 (

)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，跟各種模型有關(guān)，并非表面張力造成的，故本題選A、B、D．2．(多選)關(guān)于液體表面的張力，下列說(shuō)法正確的是 (

)A．產(chǎn)生表面張力的原因是表面層內(nèi)液體分子間的平均距離小于r0B．產(chǎn)生表面張力的原因是表面層內(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】BD【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r＞r0，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B、D項(xiàng)正確．3．將一潔凈的細(xì)玻璃管插入某種液體中，下列示意圖可能正確的是

(

)【答案】A【解析】浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升，由于表面張力的作用，管內(nèi)液面是凹著的，管外的液面與細(xì)管接觸處的液面也是向上彎曲的，若液體不浸潤(rùn)細(xì)玻璃管，在細(xì)玻璃管中的液面下降，并形成向上凸的形狀，故選A．4．下列對(duì)浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，正確的是 (

)A．水是浸潤(rùn)液體，水銀是不浸潤(rùn)液體B．浸潤(rùn)現(xiàn)象中，附著層里分子比液體內(nèi)部稀疏C．不浸潤(rùn)現(xiàn)象中，附著層里的分子受到固體分子的吸引較液體內(nèi)部分子的吸引強(qiáng)D．不浸潤(rùn)現(xiàn)象中，附著層里分子間表現(xiàn)出吸引力；浸潤(rùn)現(xiàn)象中，附著層里分子間表現(xiàn)出排斥力【答案】D【解析】一種液體是否浸潤(rùn)某種固體，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)均有關(guān)，不能肯定哪種液體是浸潤(rùn)液體或不浸潤(rùn)液體，A錯(cuò)誤；在浸潤(rùn)現(xiàn)象中，附著層內(nèi)分子受到固體分子吸引力較液體內(nèi)部分子吸引力大，分子分布比液體內(nèi)部更密，因而在附著層里液體分子表現(xiàn)出相互排斥的力，附著層有擴(kuò)展的趨勢(shì)，故B、C錯(cuò)誤，D正確．5．(多選)下列現(xiàn)象中與毛細(xì)現(xiàn)象有關(guān)的是 (

)A．磚塊吸水B．洗凈的衣服在太陽(yáng)下被曬干C．毛巾的一只角浸入水中，水會(huì)沿毛巾上升，毛巾濕潤(rùn)D．自來(lái)水筆從墨水瓶里把墨水吸進(jìn)筆中【答案】AC【解析】磚塊吸水是因?yàn)榇u塊內(nèi)部有很多細(xì)小的通道，屬于毛細(xì)現(xiàn)象，A正確；洗凈的衣服在太陽(yáng)下被曬干，是汽化現(xiàn)象，不是毛細(xì)現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；毛巾內(nèi)有很多細(xì)小的縫隙，將毛巾的一只角浸入水中，水會(huì)沿毛巾上升使毛巾浸潤(rùn)，是毛細(xì)現(xiàn)象，C正確；自來(lái)水筆從墨水瓶里把墨水吸進(jìn)筆中，是大氣壓的作用，不是毛細(xì)現(xiàn)象，D錯(cuò)誤．6．(多選)下列說(shuō)法正確的是

(

)A．把一枚針輕放在水面上，它會(huì)浮在水面，這是由于針受到了浮力B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，這是因?yàn)樗谟椭喜唤?rùn)C(jī)．在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果D．在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這只與液體的種類有關(guān)，與毛細(xì)管的材質(zhì)無(wú)關(guān)【答案】BC【解析】把一枚針輕放在水面上，它會(huì)浮在水面，浮力很小，可以忽略不計(jì)，故一定是因?yàn)樗砻娲嬖诒砻鎻埩Φ木壒?，故A錯(cuò)誤；水對(duì)油脂表面是不浸潤(rùn)的，所以成水珠狀，水對(duì)玻璃表面是浸潤(rùn)的，無(wú)法形成水珠，故B正確；宇宙飛船中的圓形水滴是表面張力的緣故，故C正確；毛細(xì)現(xiàn)象中有的液面升高，有的液面降低，這與液體種類和毛細(xì)管的材料有關(guān)，故D錯(cuò)誤．7．(2024年徐州調(diào)研)如圖甲所示，系著細(xì)棉線的鐵絲環(huán)從肥皂液里取出時(shí)留下一層薄膜，用燒熱的針刺破左側(cè)薄膜后，棉線和薄膜的形狀如圖乙所示．則

(

)A