高二物理固體液體

1、 12.固體液體 一、固體 1晶體和非晶體 (1)固體分類(lèi)：固體可分為 、 兩類(lèi)如石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、蔗糖、味精等是 玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是 晶體晶體非晶體非晶體晶體晶體非晶體非晶體 (2)晶體與非晶體的區(qū)別比較內(nèi)容固體分類(lèi) 宏觀外形物理性質(zhì)非晶體沒(méi)有確定的 . 固定熔點(diǎn)導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為 .單晶體有天然規(guī)則的 . 確定的熔點(diǎn)導(dǎo)熱、導(dǎo)電、光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性各向同性各向同性形狀形狀形狀形狀形狀形狀沒(méi)有沒(méi)有有有有有 2.晶體的微觀結(jié)構(gòu) (1)規(guī)則性：?jiǎn)尉w的原子(分子、離子)都是按照各自的規(guī)則排列，具有 上的周期性 (2)變化或轉(zhuǎn)化：在不同條件下，同種物質(zhì)的微粒按

2、照 在空間排列，可以生成不同的晶體，例如石墨和金剛石有些晶體 可以轉(zhuǎn)化為非晶體，例如天然水晶熔化后再凝固成石英玻璃空間空間在一定條件下在一定條件下同規(guī)則同規(guī)則不不 二、液體 1液體的微觀結(jié)構(gòu)及表面張力 (1)微觀結(jié)構(gòu)：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 (3)表面張力：由于表面層分子間比較稀疏，分子間的作用力表現(xiàn)為相互吸引，使液體 的力要小要小速度快速度快壓縮壓縮流動(dòng)流動(dòng)表面收縮表面收縮 2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 在固體的表面上的現(xiàn)象 (2)不浸潤(rùn)：一種液體不會(huì) 某種固體， 在這種固

3、體的表面上的現(xiàn)象 (3)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)是 作用的表現(xiàn) (4)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 (5)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)管內(nèi)徑越小，高度差 潤(rùn)濕潤(rùn)濕附著附著潤(rùn)濕潤(rùn)濕不會(huì)附著不會(huì)附著分子力分子力上升上升下降下降越大越大 3液晶 (1)液晶的概念：像液體一樣具流動(dòng)性，其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性的有機(jī)化合物，稱為液晶 (2)特點(diǎn) 液晶具有液體的 液晶具有晶體的光學(xué) 液晶的物理性質(zhì)很容易在外界條件(如電場(chǎng)、壓力、光照、溫度)的影響下發(fā)生改變流動(dòng)性流動(dòng)性各向異性各向異性 (3)液晶分子的微觀結(jié)構(gòu) 從某個(gè)方向分子排列整齊 ，從另一方向分

4、子排列 (4)液晶的用途 液晶可以用作 元件，在生物醫(yī)學(xué)、電子工業(yè)、航空工業(yè)中都有重要應(yīng)用有規(guī)則有規(guī)則雜亂無(wú)章雜亂無(wú)章顯示顯示 一、晶體和非晶體的比較以及晶體的微觀結(jié)構(gòu) 1固體可以分為晶體、非晶體兩大類(lèi)，其中晶體又分為單晶體和多晶體，其區(qū)別和聯(lián)系如下： 2晶體的微觀結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì) 晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定其宏觀物理性質(zhì)，改變物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)從而改變物質(zhì)的屬性，如碳原子可以組成性質(zhì)差別很大的石墨和金剛石，有些晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化 【特別提醒】晶體、非晶體的區(qū)分關(guān)鍵是看有無(wú)固定的熔點(diǎn)，單晶體與多晶體的區(qū)分關(guān)鍵是看有無(wú)規(guī)則外形及物理性質(zhì)是各向異性還是各向同性 關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法中正確

5、的是() A晶體和非晶體都有固定的熔點(diǎn) B晶體有固定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn) C所有晶體都是各向異性的 D多晶體沒(méi)有確定的幾何形狀 解析：晶體有固定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)，B正確；晶體中的單晶體各向異性，多晶體各向同性，所以選項(xiàng)C錯(cuò)；單晶體有確定的幾何形狀，而多晶體和非晶體均無(wú)確定的幾何形狀，所以選項(xiàng)D正確，故選B、D. 答案：BD 二、微觀結(jié)構(gòu)理論對(duì)晶體特性的解釋 1各向異性的微觀解釋 如圖所示，這是在一個(gè)平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，從圖上可以看出，在沿不同方向所畫(huà)的等長(zhǎng)直線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同直線AB上物質(zhì)微粒較多，直線AD上較少，直線AC上更

6、少正因?yàn)樵诓煌较蛏衔镔|(zhì)微粒的排列情況不同，才引起晶體的不同方向上物理性質(zhì)的不同 2熔點(diǎn)的微觀解釋 給晶體加熱到一定溫度時(shí)，一部分微粒有足夠的動(dòng)能，克服微粒間的作用力，離開(kāi)平衡位置，使規(guī)則的排列被破壞，晶體開(kāi)始熔解，熔解時(shí)晶體吸收的熱量全部用來(lái)破壞規(guī)則的排列，溫度不發(fā)生變化 3對(duì)同種物質(zhì)能形成不同晶體的解釋 同種物質(zhì)微粒能夠形成不同的晶體結(jié)構(gòu) 例如：白磷和紅磷的化學(xué)成分相同，但白磷具有立方體結(jié)構(gòu)，而紅磷具有與石墨一樣的層狀結(jié)構(gòu) 晶體在熔解過(guò)程中所吸收的熱量主要用于() A破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子動(dòng)能 B破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢(shì)能 C破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢(shì)能，同時(shí)增加分子動(dòng)能 D破壞

7、空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，但不增加分子勢(shì)能和分子動(dòng)能 解析：晶體有固定的熔點(diǎn)，熔解過(guò)程吸收的熱量主要用于破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，因溫度不變，所以分子平均動(dòng)能不變，吸收的熱量用于增加分子勢(shì)能，內(nèi)能增加，所以選項(xiàng)B正確 答案：B 三、對(duì)液體表面張力的理解 1表面張力的形成 (1)分子分布：液體表面層的分子分布比液體內(nèi)部分子稀疏 (2)分子力特點(diǎn)：液體內(nèi)部分子間引力、斥力基本上相等，而液體表面層里分子之間距離較大，分子力表現(xiàn)為引力 (3)表面特性：表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，液體表面好像繃緊的膜 (4)表面張力的方向：與液面相切，垂直于液面上的各條分界線如圖所示 2表面張力的作用 (1)表面張力使液體表面

8、具有收縮趨勢(shì)，使液體面積趨于最小，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，滴在潔凈玻璃上的水銀滴呈球形(由于受重力的影響，往往呈扁球形，在失重條件下才呈球形) (2)表面張力的大小除跟邊界長(zhǎng)度有關(guān)外，還跟液體的種類(lèi)、溫度有關(guān) 關(guān)于液體的表面張力，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液體表面張力使其體積有收縮到最小的趨勢(shì) C液體表面層分子之間只有引力而無(wú)斥力 D液體表面張力使其表面積有收縮到最小的趨勢(shì) 解析： 答案：D 【反思總結(jié)】由分子動(dòng)理論知，分子間的引力和斥力同時(shí)存在，分子力為二者的合力，液體表面層分子間表現(xiàn)為引力選項(xiàng)個(gè)性分析A錯(cuò)誤液體表面層的

9、分子分布比內(nèi)部稀疏B錯(cuò)誤表面張力使液體表面積有收縮至最小的趨勢(shì)D正確C錯(cuò)誤表面層分子間引力、斥力同時(shí)存在，分子力表現(xiàn)為引力 四、對(duì)浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象及毛細(xì)現(xiàn)象的分析 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)固體分子吸引力大于液體內(nèi)部分子力時(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)散的趨勢(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)固體分子吸引力小于液體內(nèi)部分子力時(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 4毛細(xì)現(xiàn)象 (

10、1)兩種表現(xiàn)：浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升及不浸潤(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，甲是浸潤(rùn)情況，此時(shí)管內(nèi)液面呈凹形，因?yàn)樗谋砻鎻埩ψ饔茫后w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)的玻璃管分別插入水中與水銀中，如圖所示，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，故正確的為A、C. 答案：AC 教材資料分析 思考與討論教材P32 把一些常見(jiàn)的固體物質(zhì)分為兩

11、組：一組是玻璃、蜂蠟、硬塑料等；另一組是鹽粒、砂糖、石英等兩類(lèi)固體物質(zhì)的外表各有什么特征？ 【點(diǎn)撥】玻璃、蜂蠟在外表上沒(méi)有規(guī)則的幾何外形，而鹽粒、石英在外表上具有天然規(guī)則的幾何外形 思考與討論教材P33 通過(guò)晶體呈現(xiàn)的特殊物理性質(zhì)，你認(rèn)為晶體在微觀結(jié)構(gòu)上可能有什么特點(diǎn)？ 【點(diǎn)撥】晶體在沿不同的方向上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，即在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，從而引起晶體的不同方向上物理性質(zhì)的不同 說(shuō)一說(shuō)教材P38 為什么有了表面張力，液滴就有了呈球形的趨勢(shì)？為什么液滴越小，形狀就越接近球形？ 【點(diǎn)撥】表面張力的作用是使液面收縮，而在體積相同的各種形狀中，球形表面積最小，故表面張力要使液滴收縮成球

12、形，但由于重力作用，液滴會(huì)呈橢球形，因液滴越小，重力的影響越小，故液滴越小，形狀就越接近球形如果完全消除重力的影響，如處在完全失重狀態(tài)的宇宙飛船中，再大的液滴也會(huì)收縮成規(guī)則的球形 說(shuō)一說(shuō)教材P39 浸潤(rùn)現(xiàn)象和不浸潤(rùn)現(xiàn)象在日常生活中是常見(jiàn)的例如，脫脂棉脫脂的目的，在于使它從不能被水浸潤(rùn)變?yōu)榭梢员凰?rùn)，以便吸取藥液用不能被水浸潤(rùn)的塑料制作的醬油瓶，向外倒醬油時(shí)不易外灑你還能舉出其他實(shí)例嗎？ 【點(diǎn)撥】我們用的毛巾都是用可以被水浸潤(rùn)的織物做成的；洗衣服時(shí)，為了除去衣服上的油污，我們加入洗滌劑 說(shuō)一說(shuō)教材P40 建筑房屋的時(shí)候，在砌磚的地基上鋪一層油氈或涂過(guò)瀝青的厚紙，防止地下的水分沿著夯實(shí)的地基以及

13、磚墻的毛細(xì)管上升，以使房屋保持干燥土壤里有很多毛細(xì)管，地下的水分可以沿著它們上升到地面，如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤鋤松，破壞這些土壤里的毛細(xì)管相反，如果想把地下的水分引上來(lái)，就不僅要保持土壤里的毛細(xì)管，而且還要使它們變得更細(xì)，這時(shí)就要用磙子壓緊土壤你能再舉一些生活中的實(shí)例嗎？ 【點(diǎn)撥】毛巾吸汗、磚塊吸水、粉筆吸墨水、植物的根部吸水等. 關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是() A所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性 B晶體一定有規(guī)則的幾何形狀，形狀不規(guī)則的金屬一定是非晶體 C大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒，每個(gè)顆粒即為一個(gè)單晶體 D所有的晶體都有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn) 解析：晶體和非

14、晶體的區(qū)別. 答案：D選項(xiàng)個(gè)性分析A錯(cuò)誤只有單晶體才表現(xiàn)為各向異性B錯(cuò)誤單晶體有規(guī)則的幾何形狀，而多晶體無(wú)規(guī)則的幾何形狀，金屬屬于多晶體C錯(cuò)誤 【反思總結(jié)】晶體和非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是晶體有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒(méi)有由于多晶體和非晶體都具有各向同性、無(wú)規(guī)則外形的特點(diǎn)，僅從各向同性或幾何形狀不能斷定某一固體是晶體還是非晶體 【跟蹤發(fā)散】11：某球形固體物質(zhì)，其各向?qū)嵝阅芟嗤?，則該物體() A一定是非晶體 B可能具有確定的熔點(diǎn) C一定是單晶體，因?yàn)樗幸?guī)則的幾何外形 D一定不是單晶體，因?yàn)樗哂懈飨蛲缘奈锢硇再|(zhì) 解析：導(dǎo)熱性能各向相同的物體可能是非晶體，也可能是多晶體，因此，A選項(xiàng)不正確；多晶體具

15、有確定的熔點(diǎn)，因此B選項(xiàng)正確；物體外形是否規(guī)則不是判斷是否是單晶體的依據(jù)，應(yīng)該說(shuō)，單晶體具有規(guī)則的幾何外形是“天生”的，而多晶體和非晶體也可以有規(guī)則的幾何外形，當(dāng)然，這只能是“后天”人為加工的，因此C選項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)閱尉w區(qū)別于多晶體和非晶體在于其物理性質(zhì)上的各向異性，因此D選項(xiàng)正確 答案：BD 下面有關(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(chóng)能在水面上自由行走，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，B對(duì)；A錯(cuò)；由于表面張力，液面被壓彎并

16、收縮，使小昆蟲(chóng)浮在液面上，C對(duì)；由于表面張力使液滴收縮成球形，D對(duì)故選BCD. 答案：BCD 【反思總結(jié)】對(duì)于液體的表面張力要明確以下三點(diǎn)： (1)液體表面張力的產(chǎn)生是由于液體表面層內(nèi)的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間表現(xiàn)為引力，表面張力為表面層里分子的分子力 (2)表面張力的作用效果是使液體表面具有收縮到最小的趨勢(shì) (3)表面張力的方向與液面相切 【跟蹤發(fā)散】21：下列關(guān)于液體表面張力的說(shuō)法中，正確的是() A液體表面張力的存在，使得表面層分子的分布比內(nèi)部要密些 B液體表面層分子間的引力小于液體內(nèi)部分子間的引力，因而產(chǎn)生表面張力 C液體表面層分子間只有引力而無(wú)斥力是產(chǎn)生表面張力的原因 D表面張力使

17、液體表面有收縮到最小的趨勢(shì) 解析：液體表面層單位體積的分子數(shù)較少，表面層分子比液體內(nèi)部稀疏，分子之間距離較大，而分子力表現(xiàn)為引力，使表面層有收縮的趨勢(shì)故D正確 答案：D 關(guān)于液晶，下列說(shuō)法正確的是() 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)隨光照的變化而變化 解析： 答案：CD 【反思總結(jié)】液晶的特點(diǎn) (1)位置無(wú)序像液體 (2)排列有序像晶體 (3)液晶是有晶體結(jié)構(gòu)的液體 【跟蹤發(fā)散】31：關(guān)于液晶的以下說(shuō)法正確的是() 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因?yàn)橐壕г谝欢l件下發(fā)光，所以可以用來(lái)做顯示

18、屏 C人體的某些組織中存在液晶結(jié)構(gòu) D筆記本電腦的彩色顯示器，是因?yàn)樵谝壕е袚饺肓松倭慷嗌匀玖?，液晶中電?chǎng)強(qiáng)度不同時(shí)，它對(duì)不同色光的吸收強(qiáng)度不一樣，所以顯示出各種顏色 解析：液晶態(tài)可在一定溫度范圍或某一濃度范圍內(nèi)存在，它對(duì)離子的滲透作用同人體的某些組織相似，在外加電壓下，它對(duì)不同色光的吸收強(qiáng)度不同 答案：CD 1(2010年全國(guó)卷新課標(biāo)，33)關(guān)于晶體和非晶體，下列說(shuō)法正確的是() A金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體 B晶體的分子(或原子、離子)排列是有規(guī)則的 C單晶體和多晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn) D單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，非晶體是各向同性的 答案：BC 2晶體具

19、有各向異性是由于() A晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同 B晶體在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況相同 C晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的無(wú)規(guī)則性 D晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性 解析：組成晶體的物質(zhì)微粒是有規(guī)則排列的，由于在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，造成晶體在不同方向上物理性質(zhì)的不同所以，正確答案為A、D. 答案：AD 3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，附著層里的部分分子進(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也錯(cuò) 答案：C